DMSO是細(xì)胞凍存過(guò)程中經(jīng)常用到的試劑,,對(duì)于做細(xì)胞培養(yǎng)的我們來(lái)說(shuō)幾乎周周使用。但是我們對(duì)它的了解可能并沒(méi)有很深入,,下面我們來(lái)熟悉一下,。
DMSO又名二甲基亞砜,是一種含硫有機(jī)化合物,,分子式為(CH3)2SO,,常溫下為無(wú)色無(wú)臭的透明液體,是一種吸濕性的可燃液體,。具有高極性,、高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性好,、非質(zhì)子,、與水混溶的特性,能溶于乙醇,、丙醇,、苯和氯仿等大多數(shù)有機(jī)物,被譽(yù)為"萬(wàn)能溶劑“,。
DMSO 用途廣泛,。用作乙炔、芳烴,、二氧化硫及其他氣體的溶劑以及腈綸纖維紡絲溶劑,。是一種即溶于水又溶于有機(jī)溶劑的極為重要的非質(zhì)子極性溶劑。對(duì)皮膚有極強(qiáng)的滲透性,有助于藥物向人體滲透,。也可作為農(nóng)藥的添加劑,。也是一種十分重要的化學(xué)試劑。 DMSO也是一種滲透性保護(hù)劑,,能夠降低細(xì)胞冰點(diǎn),,減少冰晶的形成,減輕自由基對(duì)細(xì)胞損害,,改變生物膜對(duì)電解質(zhì),、藥物、毒物和代謝產(chǎn)物的通透性,。
但研究表明,,DMSO存在一定的毒性作用,與蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)發(fā)生作用,,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,,具有血管毒性和肝腎毒性。用的時(shí)候要避免其揮發(fā),,要準(zhǔn)備1%-5%的氨水備用,,皮膚沾上之后要用大量的水洗以及稀氨水洗滌。最為常見(jiàn)的為惡心,、嘔吐,、皮疹及在皮膚、和呼出的氣體中發(fā)出大蒜,、洋蔥,、牡蠣味。不小心吸入,,高揮發(fā)濃度可能導(dǎo)致頭痛,,暈眩和鎮(zhèn)靜。能夠灼傷皮膚并使皮膚有刺痛感,,如同所見(jiàn)的皮疹及水泡一樣,。若二甲基亞砜與含水的皮膚接觸會(huì)產(chǎn)生熱反應(yīng)。要避免接觸含有毒性原料或物質(zhì)的DMSO溶液,,因其毒性不為人所知,,而DMSO卻可能會(huì)滲入肌膚,在一定條件下會(huì)將有毒物質(zhì)帶入肌膚,。
DMSO有一定的毒性,,屬于非質(zhì)子極性溶劑,但其在化學(xué)反應(yīng),、pcr反應(yīng)以及在細(xì)胞,、組織和器官的保存中經(jīng)常使用。 DMSO用于細(xì)胞冷凍培養(yǎng)基內(nèi),,可以保護(hù)細(xì)胞免受冰晶引起的機(jī)械性損傷,。它也可以用于主培養(yǎng)、亞培養(yǎng),、重組異倍體,、雜交瘤等系列細(xì)胞株,胚胎干細(xì)胞(ESC)和造血干細(xì)胞的冷凍保藏,。
在PCR體系MIX中加5%的甘油或者5%的DMSO,,可以增強(qiáng)特異性,抑制引物二聚體的形成,。 在細(xì)胞凍存時(shí),,DMSO是一種重要的滲透型細(xì)胞保護(hù)劑。
細(xì)胞凍存是將細(xì)胞放在低溫環(huán)境,,減少細(xì)胞代謝,,以便長(zhǎng)期儲(chǔ)存的一種技術(shù)。細(xì)胞在不加任何保護(hù)劑的情況下冷凍,,細(xì)胞內(nèi)外的水分會(huì)很快形成水晶從而引發(fā)一系列的不良反應(yīng):第一:部分蛋白質(zhì)因局部電解質(zhì)濃度增高和pH值改變而變性,,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。第二:細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成和細(xì)胞膜系統(tǒng)上蛋白質(zhì),,酶的變性等會(huì)限礙細(xì)胞的能量代謝,。再次,胞膜上的類(lèi)脂蛋白復(fù)合體在冷凍中易發(fā)生破壞引起胞膜通透性的改變,,使細(xì)胞內(nèi)容物喪失,。第三:隨著冷凍溫度的降低,冰晶體積膨脹造成DNA的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷從而引起細(xì)胞死亡,。添加冷凍保護(hù)劑可以很好的改善細(xì)胞的破壞與死亡情況,。
凍存原則為“慢凍”,即讓細(xì)胞在緩慢降溫的條件下逐漸冷凍,。如果直接將細(xì)胞懸液放在超低溫下快速冷凍,,細(xì)胞會(huì)受到冷凍損傷而死亡。在凍存液中添加的保護(hù)劑(如DMSO,、甘油)和在凍存盒中添加的異丙醇,,都起到程序性降溫的作用。DMSO它的作用機(jī)理是在細(xì)胞膜上打洞,,能夠快速穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中,,使細(xì)胞內(nèi)的水分子能滲透出來(lái),提高細(xì)胞內(nèi)離子濃度,,減少細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成,,從而減少細(xì)胞損傷,。深低溫時(shí)DMSO的細(xì)胞毒性受到抑制。
需注意的是,,DMSO溶于培養(yǎng)基時(shí),,將釋放大量熱量,所以?xún)龃嬉盒杼崆芭渲?,不能直接將DMSO加入含有細(xì)胞的培養(yǎng)基中,,避免燙傷細(xì)胞。另外,,DMSO屬于致癌物質(zhì),,使用時(shí)應(yīng)戴好手套,規(guī)范操作,。
程序凍存液配方
程序凍存液成分一般由基礎(chǔ)培養(yǎng)基,、胎牛血清、DMSO組成,。血清比例為10%~90%,,DMSO比例為5%~10%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn),,推薦凍存液配比:55%基礎(chǔ)培養(yǎng)基+40%胎牛血清+5%DMSO,,難養(yǎng)細(xì)胞可用90%胎牛血清+10%DMSO凍存。
DMSO在低溫下能保護(hù)細(xì)胞,,但在常溫下卻對(duì)細(xì)胞有害,,復(fù)蘇時(shí)動(dòng)作要快,盡快洗掉DMSO,,否則會(huì)造成對(duì)細(xì)胞嚴(yán)重的毒性,。DMSO是目前最好的細(xì)胞凍存保護(hù)劑,但也是一種以細(xì)胞毒性很大的化學(xué)試驗(yàn)劑,。
DMSO能損傷細(xì)胞使用它時(shí)需要有一定濃度,。 細(xì)胞給藥時(shí)化合物的溶劑 DMSO在細(xì)胞給藥溶解化合物時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制DMSO的使用劑量。不同細(xì)胞可能對(duì)DMSO含量的敏感程度不一樣,,但是現(xiàn)在比較能接受的是采用DMSO配制化合物進(jìn)行細(xì)胞給藥時(shí),,DMSO的終濃度控制在0.1%以?xún)?nèi)是被認(rèn)為對(duì)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)沒(méi)有干擾的,即1ml培養(yǎng)基中,,DMSO體積不能超過(guò)1μl,。如果發(fā)現(xiàn)體積超過(guò)這個(gè)比例,我們可以通過(guò)提高藥物濃度,, 或者采用水相多步稀釋法來(lái)降低DMSO的使用量,。
研究結(jié)果表明,培養(yǎng)液中DMSO濃度為10%時(shí),,細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率近100%,;1%濃度時(shí)抑制率為35%,,即使是0.04%的濃度,DMSO對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)也有不利的影響,。正是因?yàn)槿绱?,?xì)胞復(fù)蘇后需要離心去除DMSO。
DMSO本身是很好的抑菌劑,,DMSO濃度為8%時(shí),可抑制92%的綠膿桿菌生長(zhǎng),;濃度15%,,能抑制98%的大腸桿菌及巨大芽孢桿菌的生長(zhǎng)。2%的DMSO,,就能抑制白色念珠菌和酵母菌等多種細(xì)菌的生長(zhǎng),。
DMSO保存
DMSO是怎樣保存的,它的互溶性如何呢,?DMSO與LDPE,HDPE,,聚丙烯,PPCO,,聚甲基戊烯,,尼龍,teflon FEP完全互溶,;與聚苯乙烯,,ECTFE/ETFE中度互溶;與聚砜,,flexible and rigid PVC tubing,,聚碳酸脂不互溶。因此DMSO不能使用PS,、PVC,、PC材料的容器,而應(yīng)該使用LDPE,、HDPE,、PP材料的容器。市場(chǎng)上包裝 DMSO通常使用玻璃瓶或聚乙烯瓶(PE)進(jìn)行包裝,。DMSO包裝需要確保密封性良好,,以避免DMSO揮發(fā)或受到污染。DMSO的儲(chǔ)存溫度應(yīng)在室溫下(15-25℃)或低溫下(-20℃)保存,。需要避免將DMSO暴露在高溫,、陽(yáng)光直射或潮濕環(huán)境中。