細胞清洗液是細胞實驗中用于洗滌細胞、去除殘留培養基或試劑的關鍵溶液,其核心功能是維持細胞滲透壓平衡、提供穩定的pH環境,并避免對細胞造成機械或化學損傷。以下從配方設計、配置步驟、注意事項及原理分析等方面進行詳細闡述。
一、細胞清洗液的核心成分與作用
1. 基礎緩沖體系
- 生理鹽水(如PBS):常用的清洗液基礎成分,由NaCl提供滲透壓(約300 mOsm/L),KCl調節離子平衡,磷酸鹽(Na?HPO?/KH?PO?)維持pH穩定。
- 替代方案:HBSS(Hank's Balanced Salt Solution)或D-PBS(無鈣鎂的PBS),適用于需避免二價陽離子干擾的實驗(如胰酶消化后的清洗)。
2. 滲透壓控制
- 滲透壓需與細胞內環境一致(280-310 mOsm/L),避免細胞因吸水膨脹或失水皺縮而死亡。通過調整NaCl濃度可實現精確控制。
3. pH穩定性
- 細胞清洗液的pH需控制在7.2-7.4,接近生理環境。磷酸鹽緩沖系統可抵抗CO?的影響,但需注意高溫滅菌可能導致pH升高(需術后校準)。
4. 可選添加劑
- 抗生素:如青霉素(100 U/mL)和鏈霉素(100 μg/mL),防止細菌污染。
- 蛋白抑制劑:如BSA(0.1-1%)或胎牛血清(FBS),減少細胞貼壁損失。
- 螯合劑:如EDTA(0.5-2 mM),用于去除殘留的Ca²?/Mg²?(如胰酶消化后清洗)。
二、標準細胞清洗液配置步驟(以1×PBS為例)
1. 配方計算(1 L):
- NaCl:8 g
- KCl:0.2 g
- Na?HPO?·12H?O:3.63 g
- KH?PO?:0.24 g
- 蒸餾水:定容至1 L
2. 配置流程:
- 溶解: 稱取上述試劑,依次溶于蒸餾水中,攪拌至溶解。
- 調pH: 用pH計監測,滴加稀鹽酸或NaOH溶液調節pH至7.2-7.4。
- 滅菌:
- 高壓滅菌法:121℃、30分鐘,適用于不含 heat-labile 成分的清洗液。
- 過濾除菌法:0.22 μm濾膜過濾,適用于含血清或蛋白的溶液。
- 分裝與儲存: 無菌條件下分裝至容器,4℃保存(可保存1個月)。
三、特殊場景下的清洗液調整
1. 無鈣鎂清洗液(如D-PBS):
- 配方中剔除Na?HPO?和KH?PO?,改用HEPES(25 mM)替代磷酸鹽,避免二價陽離子干擾(如轉基因實驗中)。
2. 高滲清洗液:
- 用于激活G蛋白偶聯受體(GPCR)實驗,通過提高NaCl濃度至500 mM,誘導細胞脫水釋放信號分子。
3. 低溫清洗液:
- 用于酶活性保護,預冷至4℃并添加PMSF(1 mM)抑制蛋白酶。
四、關鍵注意事項
1. 滲透壓驗證:
- 使用冰點滲透壓儀檢測,確保讀數為280-310 mOsm/L。偏離此范圍可能導致細胞破裂或皺縮。
2. 避免沉淀生成:
- 鈣鎂離子易與磷酸鹽形成沉淀,需控制濃度(如D-PBS中無Ca²?/Mg²?)。若出現渾濁,需重新過濾。
3. 無菌操作:
- 所有接觸細胞的溶液須無菌,操作時在超凈臺內完成,避免微生物污染。
4. 現用現配原則:
- 含蛋白或血清的清洗液易變質,建議按需少量配制,剩余液體棄用。
五、常見問題與解決方案
1. pH漂移:
- 高壓滅菌后pH升高(因磷酸鹽分解),可術前調低0.2-0.3 pH單位補償。
2. 細胞聚集:
- 清洗液中加入0.1% BSA或PBS+0.1% Tween-20,減少細胞表面電荷吸附。
3. 滲透壓失衡:
- 使用前用滲透壓儀檢測,或通過細胞形態觀察(如腫脹/皺縮)初步判斷。