細胞凍存的必要性：

首先，細胞培養過程中，考慮到細胞株傳代次數逐漸增加后，細胞變異的可能性將增大，繼續培養的話細胞株可能會出現老化、狀態下降、丟失一些該細胞的特性的現象，對后續實驗造成影響；

此外，如果該細胞株特別珍貴，屬于實驗室重要資源，對細胞進行大規模的保存，能有效降低課題項目執行的風險;

最后，就是常見的風險規避問題，正所謂人有失手、馬有失蹄，再熟練的實驗操作者、再厲害的實驗設備也是有出問題的可能，一旦出問題，意味著細胞資源的損失。

基于以上幾點，細胞凍存對于一個實驗室或個人來說，是非常必要的操作。

實驗原理：

隨著溫度降低，細胞內的酶活性會逐漸降低，到-70℃左右，酶活性幾乎為0，代謝活動停止，可以實現長期保存。然而，隨著溫度降低，細胞內外的水分也會“結冰”并形成冰晶，冰晶能導致細胞內發生機械損傷、電解質升高、滲透壓改變、脫水、pH改變、蛋白變性等，能引起細胞死亡。因此常加入冷凍保護劑甘油或二甲基亞砜（DMSO）。DMSO能快速穿透細胞膜進入細胞，降低冰點，延緩凍存過程，同時增加細胞膜的通透性，提高細胞內離子濃度，減少細胞內冰晶的形成，從而達到保護細胞的目的。

儀器和試劑：

1. 儀器：細胞計數儀、臺式離心機、CO2培養箱、倒置顯微鏡、移液槍、移液管移液器、4℃和-20℃冰箱、-80℃超低溫冰箱、程序降溫盒、標簽打印機、凍存管、液氮罐

2. 試劑：基礎培養基、FBS、PBS、DMSO、胰酶

實驗步驟：

1. 制備凍存液，凍存液比例：本實驗室采用70%基礎培養基+20%FBS+10%DMSO，不同實驗室及不同細胞可能略有差異，也可采用55%基礎培養基+40%FBS+5%DMSO；

2. 取形態良好，處于對數生長期的細胞，對其消化、離心 (1500rpm離心8min)、計數；

3. 根據細胞數量加入對應的凍存液，使細胞密度維持在300-500w/mL；

4. 小心用鑷子打開凍存管管蓋，每管分裝1-1.5mL含細胞的凍存液，擰緊蓋管，做好標記。

5. 分裝好的凍存管轉入程序降溫盒后直接放-80℃過夜；

6. 若沒有程序降溫盒，則按下列順序依次降溫：室溫→4℃20min→-20℃30min→-80℃過夜，注意轉移過程中要保冷，避免產生溫差或凍存管融化；

7. 從-80℃冰箱取出凍存管迅速轉移到液氮長期保存。

注意事項：

1. 細胞凍存原則為“慢凍”，即讓細胞在緩慢降溫的條件下逐漸冷凍。當細胞快速冷凍時，水和離子往往會留在細胞中，細胞內冰晶的形成會撕裂和刺穿細胞膜。相反，如果細胞冷凍太過緩慢，則細胞外的水會在細胞內冰形成之前結冰。這允許水通過滲透作用逸出，但增加了可能有毒的細胞內溶質的濃度。因此對于大多數細胞，最佳冷凍速率在每分鐘1℃之間。

2. DMSO能夠快速穿透細胞膜進入細胞中，延緩溫度下降速度，減少細胞內冰晶的形成，從而起到保護細胞的作用。

3. 凍存可用10%～90%的血清，一般高濃度血清有助于維護細胞活力，此處介紹20%終濃度有利于細胞懸浮而少沉積(4℃時)，復蘇存活率在80%～90%，對原代培養細胞，以90%血清凍存更為有效。

4. 細胞離心后盡量吸干凈上清液，減少培養基殘留，避免稀釋凍存液。

5. DMSO溶于培養基時，將釋放大量熱量，所以細胞凍存液需提前配制，冷卻后再使用，不能直接將DMSO加入含有細胞的培養基中，避免燙傷細胞。

6. 細胞凍存和復蘇過程中，不可避免會損失部分細胞，所以凍存的密度不能太低。推薦密度為300-500w/mL。

7. 細胞懸液加入凍存液以后盡量短時間的在常溫放置，DMSO常溫下對細胞損傷大，分裝完成后立即轉入程序降溫盒。