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菌种的长期稳定保存是微生物研究与生产应用的基础。若保存不当导致菌种失活或遗传变异,前期实验成果将可能前功尽弃。甘油冷冻保藏法因操作简便、成本低、保存周期长,成为实验室中常用的微生物保存方法之一。
作为实验室耗材专业服务商,爱津生物始终致力于为科研人员提供高品质、稳定可靠的耗材支持,涵盖菌种保藏、液体操作、细胞培养等多个环节,助力科研实验高效开展。
PART 01
甘油冷冻保藏法的优势
01 长期维持菌种活力
在-80°C或更低温环境下,添加甘油可延长微生物(如细菌、酵母等)的存活时间,通常可保存数年甚至十几年,为科研和工业提供稳定菌源。
02 降低冰晶对细菌损伤
在冷冻过程中,水形成的冰晶会破坏细胞膜和细胞器,导致细菌死亡。甘油作为冷冻保护剂,可从以下三方面发挥作用:其一,降低溶液的冰点,使溶液在更低温度下才会结冰;其二,减少冰晶的形成,降低冰晶的生长速度与大小;其三,与水分子结合,减少可用于形成大冰晶的自由水含量,同时稳定细胞膜和蛋白质结构,从而有效避免细胞因冰晶形成而受损。
03 保持菌种遗传稳定性
超低温几乎阻断微生物代谢,可有效降低基因突变或漂变的风险,有效维持菌种的原始遗传特性,是确保实验重复性的重要保障。
04 操作简便 适用性广
甘油冷冻保藏法所需材料常见、且操作步骤已形成标准化流程,新手实验员也能快速掌握。该方法适用于大多数细菌(包括好氧菌和厌氧菌)、酵母菌、部分丝状真菌以及某些噬菌体,不过对敏感菌种,可调整甘油浓度或搭配其他保护剂(如 DMSO)使用。
05 使用方便 成本经济
菌种通常以1-2mL的小份量分装冻存于冻存管中,使用时只需取出一管进行复苏,无需反复传代或划线操作,既降低了污染风险,也减少了菌种变异的可能。与液氮保存或商业化菌种保藏服务相比,甘油冷冻保藏法的成本更低,具有较高的性价比。
PART 02
细菌甘油冷冻保藏操作流程
所有操作必须在无菌条件下进行,建议在生物安全柜或超净工作台中进行。
01 准备工作
配制50% (v/v) 的无菌甘油溶液是首要步骤。将50mL分析纯甘油(建议进行高压灭菌或0.22μm滤膜过滤除菌处理)与50mL无菌蒸馏水(也可用生理盐水或培养基)充分混合。尽管甘油本身具有一定抑菌性,但为确保溶液无菌,灭菌或过滤除菌操作bi不可少。
02 菌种准备
平板法
使用无菌棉签或接种环,从新鲜、健康且处于对数生长后期的平板上挑取适量菌苔(约豌豆大小),将其悬浮于0.5 - 1mL无菌生理盐水或相应液体培养基中,制成浓菌悬液。
液体培养法
将菌种接种到合适的液体培养基(如 LB 肉汤)中,在适宜条件下振荡培养,当菌液 OD600 达到 0.6 - 1.0 左右(不同菌种略有差异),即菌体处于对数生长后期时,可用于保藏。此阶段的菌体生长状态良好,保藏成功率更高。
03 菌液与甘油混合
将制备好的浓菌悬液或对数期菌液与无菌的50%甘油溶液混合,使最终甘油浓度保持在15% - 20% (v/v) 。例如,取0.6mL 50%甘油与1.4mL菌液混合,可得到2mL含15%甘油的菌悬液;取0.8mL 50%甘油和1.2mL菌液混合,则可获得2mL含20%甘油的菌悬液。混合时需轻柔地上下颠倒或涡旋,确保菌液与甘油充分混匀。
04 分装与标记
迅速将混合均匀的菌液-甘油混合物分装到无菌的冷冻保存管中,每管分装 0.5 - 1.0mL 。同时,在管壁和管盖上清晰标明菌株名称 / 编号、保存日期、甘油浓度、操作者姓名等信息,以便后续准确取用和管理。
爱津生物提供多规格的冻存管,全部采用进口医疗级聚丙烯(PP)材质,具有高透明度、无毒无味,同时具备优异的密封性和耐化学性。它不仅能承受121℃/15psi的高温高压灭菌,还能在-196℃至121℃的温度范围内保持稳定,确保实验安全使用。
05 冷冻保存
可先将冻存管放入-20°C冰箱预冷1-2小时,随后转移至-80°C超低温冰箱进行速冻;也可使用专门的程序降温盒(如Mr. Frosty)。需避免缓慢冷冻(如在-20°C直接冻存过夜),因为缓慢冷冻会形成较大冰晶,对细胞造成损伤。若需长期保存,可将冻存管置于液氮气相环境中,但应避免反复冻融。
PART 03
菌种复苏
01 快速解冻
从-80°C冰箱取出目标冻存管后,立即放入37°C水浴(或适合菌种生长温度的水浴)中,轻轻摇晃,使冰晶在30秒到1分钟内融化。避免室温缓慢融化,以防活性降低。
02 消毒与接种
用70%酒精擦拭冻存管外壁进行消毒,在无菌环境下打开管盖,使用无菌吸头或接种环取少量解冻菌液(通常1-2环或10-50μL),划线接种到合适的固体平板培养基上,然后在适宜条件下培养。需注意的是,解冻后的菌液不宜再次冷冻,每次使用需取新冻存管,以保证菌种质量。
PART 04
注意事项
01 严格无菌操作
无菌操作是保藏成功的关键,任何环节的污染都可能导致保藏失败。
02控制甘油浓度
15%-20%是常用的甘油浓度范围,但不同菌株可能需要优化。浓度过低,保护效果不足;浓度过高(超过25%),可能导致细胞因渗透压失衡而脱水。
03 选择合适的菌龄
务必使用对数生长后期的健康菌体,衰老期的细胞存货率较低,会影响保藏效果。
04 把控冷冻解冻速度
快速冷冻(-80℃直接冻或程序降温)和快速解冻能够显著提高菌种存活率,缓慢操作会对细胞造成不可逆的损伤。
05 稳定保存环境
-80℃是标准保存温度,应尽量减少冰箱开关次数,避免温度波动。若条件允许,液氮保存效果更佳,但成本相对较高。
06 考虑菌株特性
并非所有微生物都适合甘油保藏,部分对低温或渗透压敏感的菌株(如某些古菌、专性厌氧菌、部分病原菌),需要采用特殊方法或保护剂,并严格遵守生物安全规定,在相应级别的生物安全实验室进行操作。
PART 05
高质量保藏,从耗材选择开始
菌种保藏不仅考验操作规范性,也依赖于高品质的实验耗材。冻存管、移液吸头、试剂瓶等耗材的性能,将直接影响菌种的活性与后续实验的可重复性。
自2009年成立以来,爱津生物专注于实验室耗材研发与生产!目前产品体系已涵盖900余种品类,全面覆盖菌种保存、分子实验、细胞培养等科研场景,持续为全球科研机构提供稳定可靠的实验耗材整体解决方案。
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