你知道如何有效地保存那些最优状态的细胞吗？

百欧博伟生物：自新冠疫情以来，公众对免疫力的重视程度达到了前所未有的高度，这也促使“细胞存储”这一概念逐渐进入大众视野。

简而言之，细胞存储即“在个体健康状况最佳时，将其细胞保存下来，为未来可能的医疗需求做好准备”。听起来似乎有点玄乎，因此，今天我们将深入探讨如何“有效地保存那些最优状态的细胞”。

免疫力

“免疫”（immunity）这一术语，其根源可追溯至拉丁文“immunitas”，在古罗马时期，它原本蕴含着“豁免”的意涵，被用来特指免除兵役或赋税的特权。随着时间的推移，这一词汇的语义逐渐演化，最终定格于“免除瘟疫”的涵义之上。

回溯至两千余年前的《黄帝内经》，这部医学瑰宝已对瘟疫的特性及其防控理念进行了深刻阐述。及至明代万历年间，医学大家马莳在深入研读《黄帝内经》的基础上，倾注心血撰写了《黄帝内经素问注证发微》，并在其中首次将“免疫”二字并用，赋予了它们新的生命。

马莳所创的“免疫”一词，意指人体能够抵御疫毒之侵袭，保持健康无恙。

在千年之前的宋代，智慧的医师们发明了“人痘”接种术，以应对肆虐的天花疫情。这一创举不仅为中华民族带来了福祉，更随着丝绸之路的延伸，跨越国界，惠及全球。

时至1910年末，年仅31岁的伍连德（被誉为中国防疫事业的奠基者），通过细致的尸检工作，成功发现了鼠疫杆菌，由此成为中国首位诺贝尔生理学或医学奖候选人。他所推行的一系列防疫措施，为现代防疫体系与公共卫生框架的构建奠定了坚实基础。

纵观人类历史长河，我们不难发现，寻求免除瘟疫之道始终是人类的共同追求。正是在这一过程中，免疫学得以诞生并不断发展壮大。时至今日，我们对“免疫”的定义已更加精准：它是指身体能够准确识别并区分“自我”与“非我”物质，从而维持机体内部平衡与稳定的一种重要防御机制。

而免疫，与细胞息息相关。

细胞储存有意义吗？

有研究指出，年龄实为疾病发生的首要风险因素。

衰老的本质，在于人体自我修复机制的衰退，致使老龄个体难以修复基因损伤，亦无法有效恢复免疫细胞的活力，进而面临疾病侵扰的风险显著增大。

步入40岁之后，人体患病风险急剧攀升，免疫力渐趋减弱。一旦免疫监视功能削弱，体内潜藏的衰老细胞便得以趁机滋生，进一步抑制免疫系统效能，疾病发生的概率亦随之攀升。

基于这个理念，细胞存储应运而生。其本质即为冷冻保存，再复苏。

细胞冷冻保存与复苏是细胞培养技术中不可或缺且至关重要的环节。

这个过程类似于农民精选并储存优质种子，以确保未来作物种植的种子源充足且质量上乘。

使用类似的理念，我们可以在年轻或免疫力较强时，将优质的免疫细胞——这些健康的“生命种子”——妥善保存，待年老、生病或免疫力下降时，再将这些充满活力的细胞取出使用，以助力健康恢复。

那么什么是“最好的细胞”呢？

活力四射、长相端正的细胞即为状态最好的细胞。因此我们可以通过显微镜观察细胞并计数来判断细胞的状态，以便在最合适的时候进行冷冻和保存。

细胞存储的两大关键因素

请注意，细胞冷冻并非简单地将细胞置于低温环境中即可。

水在零度以下会结冰，这个常识性的过程对细胞而言是致命的。

当细胞悬浮于溶液中并逐渐降温时，细胞外的水分首先结冰，形成的冰晶会破坏细胞膜及内部细胞器，导致细胞死亡。同时，未结冰溶液中电解质浓度的上升也会对细胞膜造成损害，引起细胞渗漏，最终在复温时因水分大量涌入细胞内而导致细胞死亡。为解决这两大难题，我们引入了冷冻保护剂。

冷冻保护剂能够与溶液中的水分子结合，有效降低水的冰点，减少冰晶的形成，并通过调整未结冰溶液中电解质的浓度，降低其对细胞的渗透压伤害。但仅凭保护剂并不足够，冷冻速率的精确控制同样至关重要。

冷冻速率，即降温速度，对细胞冷冻效果有着直接影响。在-5至-15的降温过程中，细胞外溶液先结冰，而细胞内仍保持液态。此时，细胞内水分子为平衡内外化学势能，会向细胞外流动。降温速率过快或过慢均可能导致细胞损伤，因此，我们需寻求一个优化的“较快”降温速率，通常建议控制在每分钟下降1~3。

实现这一目标的方法有多种。在早期，由于实验条件有限，人们常采用逐步降温的方式，如将细胞包裹于棉花或纱布中，依次放入4、-20、-80冰箱中冷冻。但这种方法难以精确控制降温速率，现已逐渐被淘汰。

现代化的程序降温盒通过内置100%异丙醇实现精确控温，能够以每分钟约1的速度缓慢降温，适用于小规模细胞冷冻。而对于大规模细胞冷冻需求，则需采用更为先进的细胞程序降温设备，该设备可根据需要设定降温区间、时间及速率，满足药物生产和生物样本保存的高标准要求。

除了冷冻过程外，长期保存细胞的另一关键因素是保存温度。

理想的保存温度应能使细胞生化反应几乎停止，从而在复苏后仍能保持其原有结构和功能。虽然不同细胞和生物体以及采用不同的冷冻保存方法所需的保存温度可能有所不同，但从实用性和经济性考虑，液态氮提供的-196超低温环境是目前公认的最佳选择。在此温度下，细胞的生命活动几乎完全停滞，但复苏后其结构和功能仍能保持良好。若冷冻过程得当，细胞在-196下可稳定保存十年以上，取出时仍然能够发挥作用。

细胞冷冻保存与复苏是确保细胞后续应用成功的关键步骤。因此，建立标准化、大规模且技术先进的细胞冷冻存储平台显得尤为重要。

如果你已决定进行细胞存储，请务必选择那些技术实力雄厚、硬件设施完善的企业进行合作，以确保你的细胞得到最专业的保存。

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