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172 人阅读发布时间:2025-07-01 10:16
在生命科学研究的核心地带,菌种如同珍贵的“生命密码”,其纯正与活性是实验成败的关键。然而,保存环节的疏忽常导致菌种失活、退化或污染,造成宝贵资源损失与实验延误。智立中特(武汉)生物科技有限公司深入剖析实验室菌种保存中的常见误区,并为您献上规范操作指南。
一、实验室菌种保存常见“雷区”分析
保存方法“张冠李戴”:
错误: 所有菌种都使用同一种保存方法(如仅用斜面传代保存所有菌株)。
风险: 对冷冻敏感的菌种(如某些乳酸菌、放线菌)在超低温下快速失活;需要特殊保护剂的菌种(如某些厌氧菌)因缺乏保护而死亡。
后果: 菌种不可逆损失。
标签“身份危机”:
错误: 标签信息模糊(只写编号不写名称)、脱落、使用易褪色笔(普通记号笔)、信息记录不全(缺少日期、代次、保存人)。
风险: 无法准确识别菌种,可能导致误用、混淆,甚至实验事故。
后果: 实验数据混乱,重现性差,浪费人力物力。
无菌操作“形同虚设”:
错误: 操作环境不洁(超净台未开紫外/酒精擦拭)、操作过程随意(手部、工具多次跨越开口容器上方)、容器密封不严。
风险: 空气中杂菌、操作者携带的微生物污染目标菌种。
后果: 菌种不纯,实验结果不可信,甚至引入危险病原体。
冷冻过程“简单粗暴”:
错误: 菌液/菌块直接扔进-80°C冰箱或液氮(未程序降温)。
风险: 细胞内冰晶过大,刺破细胞膜/细胞器,导致大量细胞死亡。
后果: 复苏率极低,甚至全军覆没。
保护剂使用“随心所欲”:
错误: 甘油浓度过高(>30%)或过低(<15%)、DMSO浓度不当、未使用专用冻干保护剂、保护剂未灭菌或未充分混匀。
风险: 高浓度甘油/DMSO产生毒性;低浓度保护不足;保护剂污染直接污染菌种;混匀不均导致部分菌体无保护。
后果: 菌种存活率低,或复苏后状态异常。
储存设备“掉以轻心”:
错误: 超低温冰箱未定期除霜、温度记录缺失或造假、液氮罐液位不监控、冰箱/液氮罐内物品堆积混乱。
风险: 温度波动导致菌种反复冻融失活;液氮耗尽导致储存失败;难以查找目标菌种。
后果: 长期保存的菌种批量死亡或难以定位。
复苏操作“急火攻心”:
错误: 冻存管从低温直接放入高温水浴快速解冻。
风险: 温度剧变造成“热休克”,导致细胞损伤死亡。
后果: 复苏失败或菌体活力低下。
管理记录“一笔糊涂账”:
错误: 无电子或纸质菌种库清单、存取记录缺失、传代记录不完整、无定期复壮/活性检测计划。
风险: 菌种状态不明、丢失不自知、过期菌种仍在使用、无法追溯问题根源。
后果: 实验室菌种资源管理混乱,隐患巨大。
二、智立中特菌种保存规范操作指南
知己知彼,选对方法:
核心: 根据菌种特性选择最适保存方法。
常用方法:
超低温冷冻(-80°C/-196°C): 最常用、最可靠。需添加保护剂(如15-30%甘油或5-10% DMSO)。适用于绝大多数细菌、酵母、霉菌、部分藻类等。优先推荐。
冷冻干燥(冻干): 长期保存首选(数年~数十年)。需要专用冻干保护剂和冻干机。适用于大多数细菌、放线菌、酵母、部分病毒和藻类。对设备和技术要求较高。
斜面/半固体穿刺(4°C): *仅适合短期保存(1-3个月)*。需定期传代,易变异和污染。仅作工作菌株的临时周转。
液氮气相保存(-150°C ~ -196°C): 最安全(避免交叉污染)、长期稳定。是细胞系、部分特殊菌株(如对冷冻干燥敏感)的最佳选择。成本较高。
原则: 参考权威菌种保藏中心(如ATCC, DSMZ, CGMCC)推荐方法或查阅文献。不确定时,超低温冷冻通常是较安全的选择。
身份铭牌,清晰永固:
内容: 菌株唯一编号、标准名称(含拉丁学名)、保存日期、保存人姓名、代次、保存方法(如“-80°C Gly 20%”)、必要时标注特殊注意事项。
载体: 使用耐低温、防有机溶剂的专用标签纸和防水防褪色的记号笔(如冻存管专用笔)或激光打印标签。
粘贴: 牢固粘贴在管身(非管盖!),并确保信息在低温下清晰可读。管身和管盖可考虑双重标记。
无菌至上,严防死守:
环境: 全程在洁净的超净工作台内操作,提前开启紫外灭菌30分钟,台面用75%乙醇彻底擦拭。
操作: 严格无菌操作规范。穿戴实验服、口罩、手套。所有接触菌种的工具(吸管、枪头、接种环)必须灭菌。操作时动作轻柔、准确,避免产生气溶胶。容器(冻存管、冻干安瓿瓶)必须无菌且密封性良好。
分装: 将菌种分装至多个小管(如1-2ml/管),避免反复冻融同一管。
温柔冷冻,保护细胞:
程序降温: 对于超低温冷冻和液氮保存,必须使用程序降温盒。将分装好的冻存管放入盒内,置于-80°C冰箱过夜(约以1°C/min速率降温),次日再转移至长期储存位置(-80°C冰箱或液氮罐气相)。*无程序降温盒时,可先用异丙醇填充的容器在-80°C预冷约1小时,再放入冻存管过夜,但效果稍逊。*
避免震荡: 冷冻过程中避免剧烈晃动冻存管。
保护屏障,科学配比:
选择: 根据保存方法和菌种特性选择合适保护剂。甘油(终浓度15-30%,常用20%)和DMSO(终浓度5-10%,常用5%)是最常用的冷冻保护剂。冻干需用专用复合保护剂(如脱脂牛奶、海藻糖、血清等)。
配制与灭菌: 保护剂溶液必须无菌。可高压灭菌(注意甘油高温易碳化,需过滤除菌)或购买无菌成品。确保完全溶解、混匀。
混合: 将菌悬液与保护剂等体积(或按比例)在冰上轻柔、充分混匀。立即分装冻存。
安稳“休眠”,严控环境:
设备维护: 定期对超低温冰箱除霜、维护;确保液氮罐液氮充足(使用自动监控报警装置或人工定期检查记录);冰箱/液氮罐内物品分类、有序存放,留有冷气循环空间。
温度监控: 安装连续温度监测记录仪并定期检查记录,确保温度稳定在设定值(如-80°C ± 5°C)。保留温度记录备查。
位置固定: 建立菌种存放位置图或电子数据库,确保能快速准确定位。
温柔“唤醒”,复苏有方:
快速解冻: 从低温环境取出冻存管,立即放入37°C - 40°C的恒温水浴槽中,轻柔晃动,直至冰晶完全融化(通常1-2分钟)。
立即转移: 解冻后立即用75%酒精擦拭管壁消毒,在超净台内打开,将菌液转移至含适当培养基的试管或平板上。
避免热休克: 绝对禁止用高温水(如60°C以上)或直接用手捂热解冻。
建章立制,管理有序:
菌种库: 建立并维护电子化菌种库存数据库(如Excel表格或专业LIMS系统),记录所有关键信息(见“身份铭牌”部分及来源、特性、用途等)。
存取记录: 任何菌种的取出、放回、传代、销毁都必须详细记录(操作人、日期、目的、数量、去向/来源)。
定期“体检”: 制定菌种定期复壮与活性检测计划(如每年或每两年复苏一次,检查生长特性、纯度、关键表型/基因型)。及时更新状态信息,剔除污染、退化或失活的菌种。
备份原则: 重要菌种应在不同储存设备或地点(如不同冰箱、液氮罐)进行备份保存,以防设备故障导致全部损失。
结语
菌种保存是实验室基础而关键的工作,需要科学的态度、严谨的操作和规范的管理。智立中特(武汉)生物科技有限公司致力于为科研工作者提供专业、可靠的生物技术产品与服务。通过避免上述常见错误,严格遵循规范操作指南,建立完善的管理体系,您的珍贵菌种资源将得到最大程度的保护,为科研创新奠定坚实的基础。守护好每一份“生命密码”,让科研之路行稳致远。