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过期20年的“祖传试剂”竟然还能用?为了验证效果，他专门做了个研究
www.163.com 2024-07-24 14:04
本文转自：科研圈(ID：keyanquan)
开一瓶 82 年抗体压压惊(bushi
图片来源：Enrico Mantegazza on Unsplash
撰文 菡萏
冰箱，既是实验室牛马们的藏宝处，也是跑路前辈们的纪念碑。可能每个需要在实验室里干活的科研人都曾在冰箱或储藏柜里翻到过不知已被传了多少届的陈年试剂，但却没几个人敢真刀真枪地使用这些过期“宝藏”。
然而，事情总有例外。美国东北大学的某个实验室有一个“囤积癖”老板——“他从来没扔过东西”(他的博士生语)——于是这个课题组拥有了一个种类和数量都很可观的限制性内切酶藏品集，其中不乏冷门和没怎么用过的。一天，隔壁实验室的学生想来借用一点，一番寻找后这名年轻人拿到了一份 20 多年前就已过期，比自己年纪还大的内切酶。更神的是，它还能工作。
“超长待机”的抗体
实际上，很多生物或化学实验试剂的工作寿命确实超出我们的想象。来自意大利的生物学家乔治·卡托雷蒂(Giorgio Cattoretti)自上世纪 90 年代以来就开始收集各类用于免疫学和肿瘤学研究的抗体，不论是因为工作移居美国还是退休后回到意大利，他都将这些抗体保留着。或许是为了证明自己坚持这么做的合理性，2013 年时，卡托雷蒂和同事们对 38 个在冷藏环境中(4℃)保存了 12~26 年的病理学诊断抗体的有效性进行了测试，并且获得了令人惊叹的结果。
卡托雷蒂和同事们的部分“珍藏”。来源：论文
这项研究发现，这批诊断性抗体有效性的实际半衰期可能超过 10 年。38 个抗体样本中，有 34 个能够成功地在经过常规处理的临床组织切片中染色，它们的有效性并没有因为长期搁置而被削弱：它们的最佳工作浓度与新出厂近似抗体的工作浓度一致，二者做出的免疫组织化学染色结果并无区别。
卡托雷蒂和同事们使用“古董抗体”做出的免疫组织化学染色。来源：论文
卡托雷蒂和同事们认为，这些过期抗体仍然可用的关键可能得益于多个方面。它们一直被保存在 4℃ 下，没有经历过反复冻融和分装，并且都含有抗菌剂、缓冲液和蛋白质稳定剂。在这一前提下，抗体的抗原识别口袋等免疫球蛋白的三级结构能够稳定存在，令这些单克隆或多克隆抗体在过期 20 年后仍然能染出漂亮的组织切片(除了这些陈年抗体，研究者在实验中使用的其他试剂，例如显色二抗、缓冲液、切片样本等都在保质期内或是新鲜取材的)。
卡托雷蒂并不是唯一想要测试过期抗体是否还能有效工作的科学家。2023 年，来自澳大利亚威斯米儿童医院(Children’s Hospital at Westmead)的病理学家安东尼·亨伍德(Anthony Henwood)本着避免浪费的原则，对医院病理学部自 2015 年登记入库的 114 种抗体的有效性进行了检测。他发现，已过期的抗体没有一个被测出失效;这些抗体在过期后的平均使用寿命高达 6 年，其中一种识别凝血因子 8 (FVIII，可被用来检测获得性血友病)的抗体寿命甚至可达 21 年。
一份由过期 17 年的抗体染色的皮肤组织切片，毛囊内层的上皮根鞘(左)和皮脂腺结构(右)清晰可见。来源：亨伍德论文
原则上，医疗机构不能在临床诊断和研究中使用过期试剂。考虑到很多抗体的标定保质期通常只有 1~2 年，亨伍德所在的医院部门每年定期更换抗体的费用大约为 40000 美元，如果能够合理延长试剂的使用寿命，合理把控超期抗体的使用风险，机构就可以节省一笔可观的经费。
理解保质期
显然，没人愿意冒险用自己宝贵的研究样本来测试过期试剂(尤其是那些已经过期了十来年的“陈年旧货”)，但了解试剂的保质期和保存方法是每个人都需要做的功课。
一般来说，试剂生产商会进行一系列测试来确定产品的保质期。例如将样品置于各种条件下(例如不同的温度)并测量其 pH 值和电导率等物理参数，观察标准化实验中样品的性能随时间流逝而发生的变化，进行各种类型的压力测试等等。他们也承认，试剂过期并不意味着完全失效，但其性能通常会随着时间的推移而下降。如果使用者希望在保质期外继续用，那么厂家将无法保证产品能正常发挥作用。
温度、湿度和光照等储存条件会影响试剂的使用寿命。这一点上，盐类化合物明显比蛋白质等生物制品更“扛造”。前者如果储存得当，几乎可以无期限地保存。一名来自捷克科学院生物技术研究所的生物化学家表示，他年轻时的实验室经常使用拥有二三十年历史的化学试剂，没有任何问题。
此外，我们还需要根据研究的具体内容判断应该使用何种效力的试剂。例如从患者的血液样本中检测 TA 是否携带某个致病基因，在实验对象丰度较高的情况下，即便是过期的 PCR 试剂也依然有可能准确完成。但是，如果研究人员试图寻找罕见传染病背后的罪魁祸首，而样本中的病毒 DNA 拷贝少得可怜，选择性能最佳的试剂才可能找到答案。
亨伍德在他的论文中提醒说，尽管目前已经有诸多证据表明过期的试剂仍然可用，但谨慎的态度仍然是第一位的。对于过期抗体来说，假阴性或假阳性结果、微生物污染、pH 值改变都可能摧毁你的实验。更严重的是，如果违反了相关的规定和认证要求，并且因此出现诊断错误，使用者还将面临更严重的道德和法律后果。
如果使用过期试剂是不得不做出的选择，谨慎的预实验和有针对性的质量控制总归是不会出错的操作。
你使用过实验室里的过期试剂吗?
它是否达到了你想要的效果?
欢迎留言分享你的故事~
相关论文信息：
Antibodies are forever: a study using 12–26-year-old expired antibodies. Argentieri MC, Pilla D, Vanzati A, Lonardi S, Facchetti F, Doglioni C, Parravicini C & Cattoretti G (2013) Histopathology63, 869–876
https://doi.org/10.1111/his.12225
Validation of nominally expired antibodies for immunohistochemistry.
Anthony F. Henwood (2023) Biotechnic & Histochemistry, 98:2, 86-93
https://doi.org/10.1080/10520295.2022.2114609
Maximising the Use of Scarce qPCR Master Mixes. Bustin, S.; Bustin, C.; Kirvell, S.; Nolan, T.; Mueller, R.; Shipley, G.Int. J. Mol. Sci.2022,23,8486.
https://doi.org/ 10.3390/ijms23158486
其他参考来源：
https://www.nature.com/articles/d41586-024-02312-w
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