造纸厂废液里的防冻神药：为什么冻细胞非加10% DMSO不可？
1959 年 3月28日 · 细胞冻存液 (90% FBS + 10% DMSO)
你知道吗？
它常温下是伤细胞的微毒溶剂，零下196度时却是替细胞挡住亿万把冰晶匕首的贴身软猬甲。
所有进细胞房的新手背诵的第一条铁律就是：冻存细胞必须配含10% DMSO（二甲基亚砜）的冻存液，放到程序降温盒里以每分钟1℃的速度慢冻；复苏时则必须在37℃水浴锅里1分钟内猛晃融化（慢冻快融）。要是忘了加DMSO直接把细胞丢进-80℃冰箱，第二天拿出来看到的只会是一锅细胞碎片汤。
这是因为纯水在结冰时会排列成规整的六方晶格，长出无数锋利如匕首的“冰晶刺刀”，不仅直接戳穿脆弱的磷脂双分子层，还会在结冰过程中把未冻的盐分挤在狭小缝隙里，让细胞在高渗盐水中严重脱水皱缩致死！1959年3月28日，英国科学家James Lovelock与Christopher Bishop在《Nature》发文揭晓了救星：原本作为木材造纸工业副产物的DMSO，分子极小且兼具亲水亚砜基与疏水甲基，能比甘油快数十倍地轻松穿透细胞膜。
一旦进入细胞内部，DMSO就会凭借极强的氢键结合力死死抱住水分子，像楔子一样拆散水分子的四面体氢键网络，让细胞内外的水分在超低温下形成温顺无棱角的“玻璃态（Vitrification）”，从而护住活细胞穿越零下196摄氏度的液氮深渊。