在生命科学、医学研究和临床诊断的广阔领域中，我们面对的总是一个由多种细胞混杂而成的复杂世界。要深入理解特定细胞的功能、机制，或将其用于疾病治疗，第一步也是至关重要的一步，就是将目标细胞从复杂的组织或细胞混合物中高效、高纯度地分离出来。而细胞分离液，正是实现这一目标的“魔法筛子”。

一、 细胞分离液的定义与工作原理
1. 定义
细胞分离液，通常指密度梯度离心液，是一种经过精密配制的、具有特定密度和渗透压的无菌、无毒溶液。其核心成分是一种高密度介质，最常用的是聚蔗糖（Ficoll） 和碘克沙醇（Iodixanol） 等，它们能形成稳定而连续的密度梯度。

2. 工作原理：基于细胞密度的物理分离
其分离原理并非依赖于细胞表面的化学标记，而是基于一个简单而有效的物理特性——细胞密度。
不同类型的细胞（如淋巴细胞、粒细胞、红细胞、肿瘤细胞等）因其大小、内部结构和成分不同，具有不同的密度。细胞分离液通过密度梯度离心，利用离心力将这些密度各异的细胞“分配”到与其自身密度相等的液层中。

以最经典的“Ficoll-Paque分离外周血单个核细胞”为例，其过程如下：

• 样本叠加：将抗凝全血用生理盐水或PBS适当稀释后，小心地叠加在细胞分离液液面之上。由于血液的密度低于分离液，两者会形成清晰的分层。
• 密度梯度离心：在适当的离心力下，不同密度的细胞开始沉降。
  - 高密度细胞：如粒细胞和大部分红细胞，其密度（>1.090 g/mL）大于分离液，它们会穿过分离液，沉至管底。
  - 低密度细胞：如血小板，其密度远小于分离液，会停留在最上层的血浆层。
  - 目标细胞——外周血单个核细胞：主要包括淋巴细胞和单核细胞，其密度（约1.075-1.090 g/mL）与分离液的密度（通常为1.077 g/mL）非常接近。在离心过程中，这些细胞无法穿透分离液，但密度又不足以沉底，最终会聚集在血浆与分离液之间的界面层，形成一个肉眼可见的白色薄层，即“白膜层”。
• 收集：离心结束后，用移液器小心地吸取白膜层的细胞，即可获得高纯度的PBMCs。

二、 细胞分离液的主要用途与优势

主要用途：

1. 富集目标细胞群体：从异质性的细胞混合物中，快速获取某一特定密度的细胞群体，如从血液中分离PBMCs，从组织中分离特定类型的肿瘤细胞或干细胞。
2. 去除干扰细胞：在进行分析或培养前，去除不需要的细胞，如去除血样中的红细胞以富集有核细胞，或去除死细胞碎片。
3. 细胞纯化：作为下游细胞分选技术（如流式细胞分选、磁珠分选）的前处理步骤，预先纯化样本，提高后续分选的效率和纯度。

核心优势：

• 操作简便快捷：流程标准化，可在短时间内处理大量样本。
• 成本效益高：相对于流式细胞分选仪等大型设备，其成本低廉。
• 细胞活性好：优质的细胞分离液对细胞无毒，能很好地维持细胞的活性和功能。
• 高纯度与高得率：针对特定的细胞群体（如PBMCs），可以获得非常理想的纯度和回收率。

三、 细胞分离液在各类实验中的应用场景
细胞分离液是基础科研与临床应用中的“多面手”，以下列举其核心应用领域：

1. 免疫学研究

• 实验：分离人、小鼠、大鼠等物种的外周血单个核细胞。
• 下游应用：
  • 免疫细胞功能分析：用于T细胞、B细胞、NK细胞的增殖、凋亡、细胞因子分泌等实验。
  • 传染病研究：研究HIV、肝炎病毒等如何感染和影响免疫细胞。
  • 疫苗开发：评估疫苗免疫后，特异性T细胞和B细胞的反应。

2. 肿瘤学研究

• 实验：从恶性肿瘤患者的胸腔积液、腹水或实体瘤消化液中分离肿瘤浸润淋巴细胞或循环肿瘤细胞。
• 下游应用：
  • 肿瘤微环境研究：分析TILs的表型和功能，了解肿瘤免疫逃逸机制。
  • 循环肿瘤细胞检测与培养：作为CTC富集的第一步，用于癌症的液体活检、预后判断和药物敏感性测试。

3. 干细胞与再生医学

• 实验：从脐带血、骨髓或脂肪组织中分离单个核细胞，其中包含有间充质干细胞、造血干细胞等重要干细胞群体。
• 下游应用：
  • 干细胞培养与扩增：为干细胞的体外培养和研究提供起始细胞群。
  • 细胞治疗：分离得到的干细胞可用于疾病模型构建和临床治疗研究。

4. 神经科学研究

• 实验：从脑组织匀浆液中分离不同类型的神经细胞（如神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞）或其细胞核。
• 下游应用：
  • 体外神经元培养：获得相对纯化的神经元进行电生理、药理学研究。
  • 单细胞测序：分离不同种类的神经细胞核，进行单细胞转录组测序，解析大脑细胞的异质性和功能。

5. 临床诊断与检测

• 实验：从外周血中分离单个核细胞，用于HLA分型、染色体分析、病原体检测等。
• 下游应用：
  • 器官移植配型：HLA分型是器官移植前必需的检测项目。
  • 细胞遗传学分析：制备淋巴细胞染色体，用于遗传病诊断。

四、 选择与使用要点

• 选择合适的密度：不同物种、不同组织来源的细胞，其最佳分离密度可能不同。例如，人PBMCs常用1.077 g/mL，而小鼠的通常使用1.083 g/mL的分离液。
• 注意无菌操作：如果分离的细胞用于后续培养，整个过程需在超净工作台中进行，确保无菌。
• 控制温度与速度：离心通常在室温（18-25°C）下进行，避免使用制冷离心机，因为低温会改变细胞密度和分离液粘度。离心速度和时间需严格按照说明书操作。
• 轻柔处理：在叠加样本和收集细胞时，动作要轻柔，避免破坏密度梯度界面，导致细胞交叉污染。

总结
细胞分离液作为一种经典、可靠且不可或缺的细胞制备工具，凭借其基于物理密度的巧妙原理，为生命科学和医学研究打开了通往纯净细胞世界的大门。无论是探索免疫应答的奥秘、追踪癌细胞的踪迹，还是解锁干细胞治疗的潜力，它都是实验流程中坚实的第一步。掌握其原理并正确应用，将为您的科学研究提供高质量的细胞材料，奠定成功的基础。

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