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不同的生物样本适宜储存的温度一样吗?

发表时间:2018-10-18 16:39

生物样本库是一种集中保存各种人类生物的材料,主要用于疾病的临床治疗和生命科学研究的生物应用系统。人类生物材料包括生物大分子(DNA、RNA、蛋白质等)、细胞、组织和器官等样本。


近年来,生物样本库发展迅速,保存的人体样本多达几十种,而各个样本库并没有采用统一标准的低温保存技术和方法,在长期的储存过程中,可能造成所需要的样本信息发生变化。所以,在研究低温保存机制的基础上,选择合适的低温保存剂、升降温速率等方法处理样本后,储存在合理的温度环境中,是保证生物样本长期保存质量的关键。


不同的生物样本适宜储存的温度一样吗


那么如何选择适合自己样本的存储温度,不同的生物样本适宜储存的温度一样吗?


一、储存温度对样本的影响:

生物样本的长期储存,通常使用尽可能低的温度来降低样本内的生化反应,以提高样本内各种成分的稳定性。生物大分子、细胞、组织和器官的常用储存温度为-80℃(超低温冰箱)、-140℃(液氮气相或深冷冰箱)及-196℃(液氮液相),温度越低样本的稳定保存时间越长。


二、不同温度对生物样本的影响和保护作用:


a、-60~0℃储存

此温度是水的结晶温度,容易对细胞和组织的微观结构造成损害,一般不使用这一温度来保存组织和细胞。且在组织样本内生物大分子受到细胞组织内多种因素的影响,稳定性有可能明显降低,所以通常样本库不使用-60~0℃作为储存温度。


b、-80℃储存

-80℃是较常用的样本保存温度,也是常用超低温冰箱所能达到的温度。基于操作简便性、储存量和成本等因素来考量,这一温度也是目前保存样本中生物大分子活性的常用温度。

但对不同的生物大分子活性来说,这一温度下到底能保持多久的问题仍然处于研究探索中。组织中DNA的稳定性较好,可以在-80℃下保持数年或更长时间,但RNA则容易被广泛分布于细胞和各种组织里的RNA酶降解。RNA在稳定剂中的储存时间一般不超过5年。所以为长期保存RNA活性,建议使用更低的温度,或者利用小部分样本提取RNA与剩余样本同步储存。其他样本内的蛋白质和脂类等生物大分子在-80℃下也能保存,但时间长短不一,稳定性逐渐衰减。


c、-140℃储存

-140℃是低于水的玻璃化温度(-136℃),也是气相液氮罐和深冷冰箱所能达到的温度,样本在这一低温范围内生物学活动极大降低,是保存样本中细胞活性的理想温度。


d、-196℃储存

-196℃是液氮挥发的温度,所以只有液氮液相保存技术能达到此温度。样本内的生理、生化活动在此温度下基本停止,稳定性状的样本可以得到长期保存。液氮保存是长期保存样本内细胞活性、组织器官的复杂结构及活性的最有效方法,已广为接受与认可。


三、常见样本储存温度的选择:

不同的生物样本适宜储存的温度是不一样的,选择样本的储存温度应将样本的类型、预期储存的时间、样本中生物分子的特性、不同细胞的特性考虑在内。


a、固体组织样本的储存温度:

长期储存的新鲜冰冻组织和OCT包埋冰冻组织应储存于液氮中,冰冻组织切片或者用于DNA 和RNA 提取的冰冻组织应储存在-80℃。经过福尔马林固定的石蜡包埋组织及组织切片应储存在室温,在低于27℃的环境下,并控制虫患和湿度。


b、液体样本的储存温度:

对于液体样本,包括血液和尿液,样本里的各种成分应在储存前分离,使得每一种成分能够在最佳条件下储存。全血、血清、血凝块、非淋巴细胞和血浆样本应储存在-80℃。血沉棕黄层和白细胞应储存在液氮中。尿液应储存在-80℃或者液氮中。


c、细胞的储存温度:

长期保存的细胞系应储存在液氮中。气相液氮比液相液氮储存样本更好。虽然液相液氮的温度更低一些(-196℃),但气相液氮的温度(-150℃)仍在临界温度之下。对于需要但没有条件使用液氮保存的细胞样本,应至少储存-80℃环境中。


四、样本的冻存和取用:

样本储存在稳定的条件下,应避免反复冻融。样本反复冻融会加快生物大分子物质的降解,严重影响样本的质量。样本在冻存前,最好分装成小份样本再储存,可以避免不必要的反复冻融,一般够一次研究用量即可。


当需要冻融样本时,应按照标准流程确保样本的稳定性和质量。样本在冻存过程中应采用合适的冷却速度,控制冰晶大小,以及冰晶形成速度,这些将影响到样本的质量。


样本使用时,需要采取必要的融化和复苏。储存的温度越低,复苏和融化所需的时间越长。当从冷冻状态中解冻时,最好的方式是37℃水浴,过程不宜太长,避免损害样本的生物活性。

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