一、 总则与准备工作
细胞冻存是生物样本库、细胞治疗及基础研究中的关键环节,旨在长期保存活细胞的功能与活性。OriGen细胞冻存袋作为一种专为低温储存设计的高性能容器,其标准化的操作流程对保障细胞复苏后的存活率、纯度和安全性至关重要。本规范旨在提供一套从灌装到长期储存的完整、可重复的操作指南,所有步骤必须在符合相应生物安全等级的超净工作台或生物安全柜内,由经过培训的人员执行。操作前,操作者需穿戴好个人防护装备,并确保工作区域清洁、有序,所有试剂与耗材均已准备就绪并通过质量检查。
二、 材料与试剂准备
冻存袋:检查OriGen冻存袋的外包装是否完好、在有效期内。确认冻存袋型号与容量(如25mL、100mL)符合样本量需求。观察袋体、管路及端口有无肉眼可见的破损或污染。
细胞悬液:制备单细胞悬液,细胞活力与浓度需符合后续应用标准。通常,冻存前细胞活力应高于90%。
程序性冷冻保护剂:根据细胞类型选择并预冷合适的冻存培养基(通常为基础培养基,含10-20%的胎牛血清及规定浓度的二甲基亚砜或其它冷冻保护剂)。冻存培养基需提前配制,经0.22μm滤膜过滤除菌,并在2-8℃预冷,以减少对细胞的毒性。
辅助耗材与设备:无菌注射器(适当规格,如20mL、60mL)、无菌移液管、酒精棉片、止血钳、热合钳、yong久性标记笔、条形码打印机与标签、样本信息记录表。预先准备程序降温仪或异丙醇梯度降温盒,并确认其处于正常工作状态。确认液氮罐储存空间充足,并有可靠的气相液氮保存支架。
三、 灌装与混合
冻存袋准备:在超净工作台内,撕开冻存袋的外包装,取出冻存袋。轻柔挤压袋体,检查其密封性。将冻存袋平稳放置于工作台面,确保灌装管路易于操作。
细胞与冻存液混合:
在预冷的离心管中,将预先计数、离心后的细胞沉淀与预冷的冻存培养基按既定比例(如1:1)缓慢、轻柔地重悬混合。混合过程应在冰上进行,以维持低温环境。
重悬时应使用大口径移液管轻柔吹打,确保形成均匀的单细胞悬液,避免产生气泡。最终细胞浓度应符合冻存要求(例如,免疫细胞常为1-5×10^7 cells/mL)。
灌装操作:
使用无菌注射器或通过管路接口,将混合均匀的细胞悬液缓慢注入冻存袋中。灌装速度应平稳,尽量减少对细胞的剪切力。
关键步骤:灌装量不得超过冻存袋的标称最大容量,必须预留足够的顶部空间(通常建议灌装量为总容量的50-60%),以供液体在冻结时膨胀,防止袋体破裂。例如,100mL冻存袋灌装量不宜超过60mL。
灌装完成后,轻柔拍打或晃动冻存袋,使细胞在袋内分布均匀,避免细胞沉降导致局部浓度过高。
四、 排气、密封与取样
排气:将冻存袋竖直悬挂,使液体因重力集中于袋体底部。从灌装口相反方向,缓慢向上卷动袋体,将顶部气体逐步驱赶至灌装管路末端。此步骤需耐心操作,尽可能排除袋内空气。残留气泡在冻存过程中可能因膨胀导致密封处薄弱或影响降温均匀性。
热合密封:
确认气体基本排尽后,在靠近袋体的灌装管路上,使用经过验证的专用热合钳,在预定位置进行热合封口。热合前,确保该段管路内无液体。
热合时,施加均匀压力并保持规定时间,确保密封完整、牢固。热合完成后,在第一个热合点外侧(靠近管路末端)进行二次热合,作为冗余密封,提供双重保障。
使用无菌剪刀,在两次热合点之间剪断管路,分离冻存袋主体。
留样与检测:剪下的管路末端内可能残留少量细胞悬液,可作为留样,用于立即进行细胞计数、活力检测(如台盼蓝染色)或无菌检测,以记录冻存前的细胞质量。
五、 标识与信息记录
标识要求:在热合密封后、程序降温前,必须立即对冻存袋进行清晰、防冻的标识。
标识内容:至少应包含样本编号、细胞类型/名称、代次、冻存日期、操作者姓名或代号。推荐使用预先打印的条形码或二维码标签,并与信息系统关联。
贴附规范:将标识牢固贴附于冻存袋的指定标签区域(通常为袋体上部)。确保标签平整,信息清晰可读,且粘贴材质能耐受液氮低温,避免在低温下脆化、脱落或字迹模糊。
信息登记:同步在样本信息记录表或电子数据库中进行详细登记,包括上述标识信息,以及细胞浓度、活力、冻存体积、冻存盒编号与在液氮罐内的预设位置等。
六、 程序降温
降温策略选择:细胞冻存必须采用受控的程序性降温,以最大限度减少冰晶形成对细胞的物理损伤和化学损伤。严禁将细胞冻存袋直接投入液氮或-80℃冰箱。
程序降温仪法:
将标识好的冻存袋水平放置于程序降温仪的冷冻室内,确保袋体平展,细胞分布均匀。
启动预设的标准降温程序。典型程序为:以-1℃/min的速率从室温(或4℃)降温至-40℃或-50℃,然后以-5℃至-10℃/min的速率快速降温至-80℃以下。具体程序应根据细胞类型优化。
程序运行期间,需监控设备运行状态,确保无中断。
异丙醇梯度降温盒法:
将冻存袋放入盒内,并加入适量异丙醇至规定刻度。
将整个盒子置于-80℃超低温冰箱中。异丙醇能确保样品以近似-1℃/min的速率缓慢降温。
在-80℃冰箱中保存至少4小时,最好过夜,确保样品核心温度已降至-80℃以下。
七、 长期液氮储存
转移时机:经过程序降温,样品温度稳定低于-80℃后,应尽快转移至长期储存的液氮罐中,避免在中间温度停留过久。
储存方式:
必须采用气相液氮储存,即将冻存袋置于液氮液面之上的气相空间,温度约为-150℃至-196℃。严禁将冻存袋直接浸入液相液氮,以防因密封瑕疵导致液氮渗入袋内,在复苏时急剧气化引起爆炸风险。
将冻存袋放入专用的、带有编号的冻存盒或冻存架中,再整体放入液氮罐的气相储存区。
位置管理与安全:记录每个冻存袋在液氮罐中的精确位置(如罐号、提筒号、行、列)。定期检查液氮罐的液位,确保液氮量始终维持在规定范围内。液氮罐应放置在通风良好的区域,并配备氧浓度监测报警装置。