雜交瘤細胞的凍存和復蘇對單克隆抗體制備至關重要,凍存時細胞密度、凍存液成分(如DMSO濃度)該如何控制,復蘇后如何評估細胞活性?
日期:2025-09-30 09:49:03
雜交瘤細胞的凍存和復蘇是單克隆抗體制備中保障細胞株穩定性、避免細胞丟失的關鍵環節,其核心在于通過精準控制細胞密度、凍存液成分減少凍存損傷,同時通過標準化方法評估復蘇后細胞活性,具體操作要點與評估邏輯如下:
一、凍存環節:核心參數控制(細胞密度、凍存液成分)
凍存的核心目標是減緩細胞代謝、減少冰晶形成對細胞結構的破壞,因此細胞密度和凍存液成分需嚴格匹配雜交瘤細胞的生長特性(貼壁/懸浮、對低溫的耐受性),具體控制標準如下:
1.凍存前細胞密度:確保復蘇后有足夠起始細胞量,避免低密度凍存導致復蘇失敗
雜交瘤細胞凍存時需處于對數生長期(活性最佳階段),此時細胞增殖能力強、抗損傷能力高,凍存前細胞密度需控制在1×10?-5×10?cells/mL(最終凍存管內濃度):
密度過低(<1×10?cells/mL):復蘇后細胞數量少,易因適應期過長、營養競爭劣勢導致細胞凋亡,尤其懸浮型雜交瘤細胞,低密度下難以形成穩定生長的細胞群落;
密度過高(>5×10?cells/mL):細胞間易發生擠壓,凍存過程中冰晶形成時可能相互影響,導致細胞破裂率升高,且復蘇后易出現細胞聚團(難以分散),影響后續培養。
凍存前需通過臺盼藍染色確認細胞活率>90%,若活率低于80%,需先通過換液、傳代優化培養條件(如補充胎牛血清至20%),待活率回升后再凍存。
2.凍存液成分:平衡“低溫保護”與“細胞毒性”,DMSO濃度是關鍵
凍存液需包含基礎培養基、血清、低溫保護劑三大組分,各成分比例需精準控制,核心是通過DMSO(二甲基亞砜)減少冰晶形成,同時用血清降低DMSO的毒性:
基礎培養基:選擇雜交瘤細胞常規培養用培養基(如RPMI-1640、DMEM),確保細胞凍存時的營養環境與日常培養一致,減少環境應激;
血清:需使用高質量胎牛血清(FBS),濃度通常為20%-30%(體積比):血清中的白蛋白、球蛋白可包裹細胞,減少DMSO對細胞膜的損傷,同時提供營養物質維持細胞低溫下的基礎代謝;若血清濃度過低(<15%),DMSO毒性會顯著升高,導致凍存后細胞活率下降;
DMSO濃度:常規控制在5%-10%(體積比),這是雜交瘤細胞凍存的“黃金區間”:
濃度<5%:低溫保護效果不足,細胞內易形成大冰晶,破壞細胞器(如線粒體、細胞核),導致復蘇后細胞大量死亡;
濃度>10%:DMSO的細胞毒性會增強(DMSO可滲透細胞膜,高濃度下會導致蛋白質變性),尤其在室溫下(凍存液配制時),高濃度DMSO會直接損傷細胞,因此凍存液需在4℃預冷后使用,且細胞與凍存液混合后需快速降溫(避免室溫暴露超過10分鐘)。
特殊場景(如對DMSO敏感的雜交瘤細胞株)可替換為10%-15%甘油作為低溫保護劑,但甘油的低溫保護效果略遜于DMSO,需延長梯度降溫時間(見后續操作補充)。

二、復蘇后細胞活性評估:從“活率”到“功能”的多維度驗證
復蘇的核心目標是快速恢復細胞生長能力,確認細胞株的抗體分泌功能未受影響,因此評估需覆蓋“細胞存活”“生長狀態”“功能活性”三個層面,避免僅關注活率而忽略功能損傷:
1.第一步:臺盼藍染色法檢測細胞活率(基礎指標)
復蘇后立即取少量細胞懸液,用0.4%臺盼藍染液(細胞懸液:染液=1:1)混合,室溫靜置3-5分鐘后,通過血細胞計數板或自動細胞計數儀計數:
活細胞:細胞膜完整,臺盼藍無法進入,呈無色透明;
死細胞:細胞膜破裂,臺盼藍進入細胞,呈藍色;
合格標準:復蘇后細胞活率需>70%,若活率<50%,說明凍存過程(如降溫速率過快、DMSO濃度不當)或復蘇操作(如解凍后稀釋不及時)存在問題,需優化凍存方案;若活率50%-70%,可通過更換新鮮培養基(含20%FBS)、低速離心(1000rpm,5分鐘)去除死細胞碎片,再觀察后續生長情況。
2.第二步:觀察細胞生長狀態(形態與增殖速率)
復蘇后將細胞接種至含新鮮培養基(RPMI-1640+20%FBS+1%雙抗)的培養瓶中,置于37℃、5%CO?培養箱中培養,連續3-5天觀察生長狀態:
形態觀察:正常雜交瘤細胞呈圓形或橢圓形,懸浮生長(部分貼壁生長株呈梭形),細胞邊界清晰、胞質均勻;若出現細胞皺縮、胞質出現顆粒、聚團嚴重(難以分散),說明細胞活性受損,需進一步排查是否存在污染(如細菌、支原體)或營養不足;
增殖速率:對數生長期雜交瘤細胞通常24-48小時倍增一次,若3-5天后細胞密度仍未達到1×10?cells/mL(初始接種密度約2×10?cells/mL),說明細胞增殖能力下降,可能是凍存損傷導致的長期影響,需考慮重新凍存該細胞株的備份。
3.第三步:驗證抗體分泌功能(核心功能評估)
雜交瘤細胞的核心價值是分泌特異性單克隆抗體,因此復蘇后需通過ELISA、Westernblot等方法驗證抗體分泌能力,避免“活細胞無功能”的情況:
ELISA檢測:收集復蘇后培養3-5天的細胞上清(確保細胞密度>1×10?cells/mL,上清中抗體濃度足夠),用目標抗原包被酶標板,加入細胞上清作為一抗,再加入酶標二抗(如HRP標記的羊抗鼠IgG),通過顯色強度評估抗體效價;
合格標準:復蘇后細胞上清的抗體效價(如OD450值)需與凍存前該細胞株的效價一致(偏差<20%),若效價顯著下降(如下降>50%),可能是凍存過程導致細胞株發生突變(如丟失抗體分泌基因),需重新篩選該細胞株的陽性克??;
補充:若需快速評估,可采用“免疫熒光法”——用目標抗原處理細胞爬片,加入復蘇后細胞上清,再用熒光二抗標記,通過熒光顯微鏡觀察是否有特異性結合信號,該方法可在2-3小時內初步判斷抗體分泌功能。
三、凍存與復蘇的補充操作要點(提升成功率的關鍵細節)
凍存降溫速率:需采用“梯度降溫”,避免驟冷導致冰晶大量形成——4℃放置30分鐘→-20℃放置1-2小時→-80℃過夜→轉入液氮(-196℃)長期保存;若有程序降溫盒,可直接將凍存管放入程序降溫盒(含異丙醇),-80℃過夜后轉入液氮,降溫速率控制在1℃/分鐘,更符合雜交瘤細胞的低溫適應規律;
復蘇解凍操作:從液氮中取出凍存管后,需立即放入37℃水浴鍋中快速解凍(1-2分鐘內完全融化),避免冰晶在細胞內重結晶(導致細胞膜破裂);解凍后需立即用預溫至37℃的培養基將細胞懸液稀釋5-10倍(降低DMSO濃度至<1%),再低速離心(1000rpm,5分鐘)去除上清,避免殘留DMSO持續損傷細胞;
凍存管標記與備份:每支凍存管需清晰標記細胞株名稱、凍存日期、細胞密度、凍存液配方,同時至少凍存3-5支備份(分別存放于不同液氮罐或液氮罐的不同區域),避免因液氮罐故障導致細胞株丟失。
雜交瘤細胞的凍存需通過“對數期細胞+1×10?-5×10?cells/mL密度+5%-10%DMSO凍存液”實現低損傷保存,復蘇后需通過“活率檢測→生長狀態觀察→抗體分泌驗證”的三級評估體系,確保細胞不僅存活,更能維持單克隆抗體的分泌功能,為后續單克隆抗體制備(如腹水制備、蛋白純化)提供穩定的細胞來源。






