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介质对细胞体积和密度的影响——影响细胞分离

由于细胞膜具有半透性,它的理化性质随着外界环境的变化而变化。下表所示为不同pH值条件下红细胞的浮力密度变化,足以说明外界环境对细胞的影响。细胞所处介质的渗透压、温度和梯度介质的组成对细胞大小和密度均有影响,其程度随着细胞种类的不同而有差异。

pH值对人周血红细胞浮力密度的影响

pH值浮力密度/(g/cm³)
5.31.069
6.21.035
7.01.100

细胞密度可用下式计算:

为细胞密度;

为细胞干重;

   V    为细胞体积;

为干细胞的表现比容。

干细胞的表现比容和细胞干重几乎不随外界环境而变化,但细胞体积的变化很大,这是由于不同介质对细胞的渗透性能不同。实验中,尽可能使渗透压保持在290~310mOsm,pH值保持在中性附近,温度选择在4~0℃之间。

在细胞分离过程中,尽量不使用高渗性小分子介质,如蔗糖、甘油等。它们会使细胞排水收缩,有时细胞也吸收这些介质,使其密度增加。这种效应常常是不均匀的,会出现干扰区带,影响分离效果。若使用等渗缓冲溶液,如磷酸盐缓冲液,Hamks液配合高分子量的惰性有机化合物如Percoll、Ludox AM等就会得到理想的分离效果。

但有时也利用在不同介质中的溶胀、收缩特性,把大小、密度相同的细胞分开,这时就要加入能被某些细胞选择性吞噬的小分子介质。