
当你看到血清瓶底的沉淀,第一反应是“糟糕,这瓶废了”,还是“没事,处理一下还能用?”
实验室里,当你的目光触及血清瓶底那片朦胧的沉淀时,心跳是否瞬间漏跳一拍?一声无声的 "糟了" 在心头炸开?抑或你只是从容地挑眉:"小事儿,摇一摇、滤一滤就妥了?"—— 血清瓶底那片沉淀,俨然成了实验室里最微小的情绪引爆点。
生命培养的 "黄金液体"——血清是什么?
血清,尤其是胎牛血清(FBS),是细胞培养中不可或缺的关键成分。它并非简单的营养液,而是从凝血后的胎牛血液中分离出的复杂混合物,富含蛋白质(白蛋白、球蛋白、生长因子等)、激素、维生素、矿物质和脂质等数千种成分。这些物质为体外培养的细胞提供必需的营养、附着因子、生长刺激因子以及保护作用,堪称细胞在体外赖以生存的 "生命培养基"。
瓶底的"不速之客"——血清沉淀是什么?
血清沉淀形态各异,基本由以下几种形态出现:

以上图片为血清沉淀图例(来源于网络)
絮状物
最常见,如同细小的白色或灰白色棉絮,在血清中轻盈悬浮,轻轻摇晃可能散开,仿佛是漂浮在液体中的云朵。
颗粒状
更致密的小颗粒,如同微小的砂砾,可能附着在瓶底或瓶壁上。
凝胶状
较为少见,呈半固体状,宛如一块小小的果冻,有着独特的形态。
结晶状
极少数情况下,可能出现针状结晶,犹如精致的冰晶。
这些沉淀物主要是蛋白质、脂蛋白复合物(如纤维蛋白原转化而来的纤维蛋白)、金属离子(钙、镁、锌等)与磷酸盐、碳酸盐形成的结晶,以及少量脂类聚集物。它们在血清中各自展现着独特的形态。
为何 "黄金液体"——会析出沉淀?机理探秘
沉淀形成并非偶然,而是多种因素共同作用的结果:
温度波动
血清在反复冻融或储存温度不稳定(如未严格保持在 - 20°C 或更低)时,蛋白质溶解度下降,极易析出。这就好比在炎热的夏天,原本溶解在水中的糖,当水温降低时,多余的糖就会结晶析出。
物理应力
剧烈摇晃、震荡或不当的移液操作(产生气泡)会破坏溶液中蛋白质的稳定状态,促使聚集。想象一下平静的湖面,当被外力剧烈搅动时,水面会泛起层层涟漪,甚至形成漩涡,血清中的蛋白质在物理应力的作用下也是如此。
时间因素
长期储存,尤其是不理想条件下,沉淀形成几率显著增加。就像存放时间过长的食物会变质一样,血清在不良储存环境下,随着时间的推移,其内部成分也会发生变化,导致沉淀的产生。
成分特性
血清本身富含易沉淀物质,如纤维蛋白原(凝血关键因子)、脂蛋白及矿物质离子。这些成分的存在,使得血清在特定条件下更容易出现沉淀现象。
警报 or 虚惊?——血清沉淀是污染吗?
绝大多数情况下,沉淀 ≠ 污染!
天然属性
沉淀主要源于血清自身成分的物理变化(聚集、析出),是胎牛血清这种复杂生物制品在特定条件下的固有表现。这是血清本身的特性所决定的,就如同水在低温下会结冰一样,是一种自然的物理变化。
污染迹象迥异
真正的微生物污染通常伴随溶液浑浊、颜色异常(变黄、变红)、pH 值显著变化、产生明显异味或大量悬浮物等现象。单纯的瓶底絮状或颗粒状沉淀通常指向物理变化。当血清受到微生物污染时,其外观和性质会发生明显的改变,与正常的沉淀现象有着本质的区别。
悬在细胞头上的"达摩克利斯之剑"——沉淀会影响细胞生长吗?
沉淀对细胞生长的影响并非必然,但风险客观存在!
物理阻塞
较大的颗粒可能堵塞用于细胞换液的移液器吸头或滤膜。这就好比管道中的杂物会堵塞水流一样,沉淀颗粒会阻碍血清的正常使用,影响实验操作的顺利进行。
潜在干扰
高浓度的沉淀颗粒若被直接加入
细胞培养体系,可能:
干扰细胞正常附着。
细胞需要在一个干净、稳定的环境中附着和生长,沉淀颗粒的存在可能会破坏这个环境,影响细胞的附着。
改变局部微环境(如 pH、渗透压)
血清中的沉淀颗粒可能会与周围的液体发生相互作用,从而改变局部的 pH 值和渗透压,对细胞的生长产生不利影响。
非特异性地吸附细胞或培养基中的关键因子
沉淀颗粒可能会吸附细胞生长所需的营养物质或其他关键因子,导致细胞无法获得足够的养分,影响其生长和发育。
个体差异
不同细胞系对沉淀的敏感性存在差异。对于敏感细胞或进行精密实验(如转染、单克隆筛选),影响可能更显著。就像不同的人对环境变化的适应能力不同一样,不同的细胞系对沉淀的耐受程度也有所不同。
防患于未然——如何尽量避免沉淀出现?
预防胜于补救,为了减少血清沉淀的出现,我们可以采取以下措施:
① 温柔以待
解冻时置于 2-8°C 冰箱过夜(推荐),或室温水浴中轻柔摇晃加速(避免过热)。切忌暴力摇晃或高温速融。这就像对待一件珍贵的艺术品一样,需要小心翼翼,避免因粗暴的操作而损坏血清的品质。
② 分装大师
大包装血清解冻后立即分装成小份(如 50ml),标记日期,-20°C 以下冻存。避免反复冻融同一瓶血清。将大包装血清分装成小份,就像将一大块蛋糕切成小块,每次只取用所需的部分,既能保证血清的质量,又能避免浪费。
③ 冻融有道
每次只取出计划用量解冻,解冻后 4°C 保存并尽快使用(通常建议 2-4 周内)。合理的冻融计划可以确保血清在最佳状态下被使用,提高实验的成功率。
④ 静置为王
解冻后的血清如需暂时储存于 4°C,尽量减少不必要的晃动和移动。让血清在相对安静的环境中存放,有助于保持其稳定性。
⑤ 分步解冻
大体积血清可先在 4°C 部分解冻,吸取所需液体后,剩余部分立即放回 - 20°C。这种分步解冻的方法可以减少血清在液态下暴露的时间,降低沉淀产生的风险。
沉淀出现后——如何正确使用与保存?
当沉淀出现时,我们不必惊慌,沉着应对,也能化 "废" 为宝:
① 淡定观察
首先确认仅为物理沉淀,无污染迹象(浑浊、异味等)。通过仔细观察血清的外观和气味,判断沉淀的性质,为后续的处理提供依据。
② 温和处理
轻柔摇晃或颠倒瓶子,使沉淀尽可能重新分散均匀。避免剧烈震荡产生气泡。温和的处理方式可以在不破坏血清成分的前提下,使沉淀重新分散,提高血清的可用性。
如果希望去除这些沉淀物,可以将血清分装进无菌离心管中,以400g进行离心,离心后将上清液加入培养基内一起过滤即可,不建议以过滤的方式除去这些沉淀物,因为它们可能会堵塞过滤膜。