Какие типы биологических материалов можно безопасно хранить при -70°C? Руководство по долгосрочному сохранению образцов

Для долгосрочного сохранения большинства распространенных биологических образцов температура -70°C является широко признанным и эффективным стандартом. Это включает в себя такие критически важные материалы, как нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), большинство белков и микробные штаммы, такие как бактерии и вирусы. Эта температура эффективно останавливает биохимические процессы, которые приводят к деградации образцов со временем.

Основной принцип хранения при -70°C заключается в том, что эта температура значительно ниже порога большинства ферментативных и химических активностей. Это создает состояние анабиоза, сохраняя молекулярную целостность материала в течение месяцев или даже лет.

Почему -70°C является лабораторным стандартом

Использование температуры -70°C (или аналогичных сверхнизких температур, таких как -80°C) не является произвольным. Она представляет собой критический порог для остановки молекулярного движения и ферментативных реакций, которые в противном случае разрушили бы ваши образцы.

Остановка молекулярной деградации

При более высоких температурах, даже в замороженном состоянии, ферменты, такие как нуклеазы (которые разрушают ДНК/РНК) и протеазы (которые разрушают белки), могут сохранять некоторую остаточную активность. Снижение температуры до -70°C эффективно останавливает эти ферменты, обеспечивая надежную долгосрочную защиту.

Исторический и практический эталон

Исторически морозильные камеры сверхнизких температур (ULT) обычно проектировались для надежного поддержания температур около -65°C до -70°C. Эта технологическая возможность установила данную температуру как практический и эффективный эталон для лабораторий по всему миру, создав проверенный стандарт для протоколов сохранения образцов.

Ключевые материалы, подходящие для хранения при -70°C

Хотя многие типы образцов стабильны при этой температуре, понимание специфики для каждой категории имеет решающее значение для поддержания их целостности.

Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК)

Для долгосрочного архивирования -70°C является предпочтительной температурой как для ДНК, так и особенно для РНК, которая, как известно, менее стабильна. Хотя -20°C может быть достаточно для краткосрочного хранения ДНК, сверхнизкая температура обеспечивает превосходную защиту от деградации в течение многих лет.

Белки и ферменты

Большинство очищенных белков и ферментов безопасно хранятся при -70°C. Это предотвращает протеолиз и денатурацию, сохраняя структуру и функцию белка. Это стандартная практика для хранения ценных запасов антител, рекомбинантных белков и ферментных препаратов.

Бактерии и вирусы

Температура -70°C необходима для сохранения жизнеспособности бактериальных и вирусных штаммов. В сочетании с криопротекторной средой (например, глицерином) эта температура позволяет создавать стабильные, долгосрочные архивы, которые могут быть оживлены для будущих экспериментов.

Понимание критических соображений

Просто поместить образец в морозильную камеру при -70°C недостаточно. Контекст хранения так же важен, как и сама температура.

Опасность циклов замораживания-оттаивания

Основная угроза целостности образца — это не температура хранения, а физический стресс от многократного замораживания и оттаивания. Этот процесс может разрушать нуклеиновые кислоты, денатурировать белки и убивать клетки. Лучшая практика — аликвотировать образцы на объемы для одноразового использования перед их первоначальной заморозкой.

Когда -70°C может быть недостаточно холодно

Хотя -70°C останавливает большинство биологических активностей, она не останавливает их полностью. Для абсолютно наивысшего уровня сохранения, особенно для жизнеспособных клеточных линий или незаменимых образцов, предназначенных для многодесятилетнего биобанкинга, жидкий азот (-196°C) является золотым стандартом. При этой температуре все метаболические процессы прекращаются.

Роль криопротекторов

Для любого живого материала, такого как бактериальные культуры или другие типы клеток, криопротектор является обязательным. Добавки, такие как глицерин или ДМСО, необходимы для предотвращения образования острых кристаллов льда, которые в противном случае прокололи бы и разрушили клеточные мембраны во время процесса замораживания.

Правильный выбор для ваших образцов

Ваша стратегия хранения должна соответствовать характеру ваших образцов и вашим исследовательским целям.

• Если ваша основная задача — рутинное, долгосрочное архивирование нуклеиновых кислот, белков или микробных штаммов: Морозильная камера на -70°C является надежным и подходящим отраслевым стандартом.
• Если ваша основная задача — сохранение жизнеспособности чувствительных эукариотических клеточных линий или создание постоянного биобанка: Вы должны использовать хранение в жидком азоте (-196°C) для обеспечения полного биологического стазиса.
• Если ваша основная задача — максимизация целостности образцов для всех типов образцов: Ваше самое важное действие — аликвотировать образцы в пробирки для одноразового использования, чтобы исключить разрушительное воздействие циклов замораживания-оттаивания.

Правильное хранение — это основа воспроизводимой науки, обеспечивающая ценность и целостность ваших биологических материалов для будущего.

Сводная таблица:

Тип материала	Пригодность для хранения при -70°C	Ключевые соображения
Нуклеиновые кислоты (ДНК/РНК)	Отлично подходит для долгосрочного архивирования	Предпочтительно для РНК; предотвращает деградацию нуклеазами
Белки и ферменты	Очень подходит	Сохраняет структуру и функцию; предотвращает денатурацию
Бактерии и вирусы	Идеально с криопротекторами	Поддерживает жизнеспособность; используйте глицерин/ДМСО для клеток
Эукариотические клеточные линии	Не идеально для долгосрочной жизнеспособности	Вместо этого используйте жидкий азот (-196°C)

Обеспечьте сохранение ваших ценных биологических образцов с точностью и надежностью. KINTEK специализируется на высокопроизводительном лабораторном оборудовании, включая морозильные камеры сверхнизких температур и решения для хранения, разработанные для удовлетворения строгих требований современных лабораторий. Защитите свои ДНК, РНК, белки и микробные штаммы с помощью оборудования, которому вы можете доверять. Свяжитесь с нашими экспертами сегодня, чтобы найти идеальное решение для хранения для ваших исследовательских нужд!

Визуальное руководство