非冷冻保存
适用于造血干细胞（HSC）的短期保存，时间从数小时至数天不等，主要用于AHSCT患者。非冷冻保存一般将BM放于4℃冰箱中，不需任何处理。BM在4℃中保存48小时后CFU- GM和BFU- E的回收率分别在80%和45%左右，保存时间延长至72小时，分别降至40%和30%左右。通常把保存时间控制在60小时之内。另外，HSC如需体外扩增、净化等则在37℃保存。
深低温冷冻保存
深低温冷冻保存是保存HSC最常用的方法。在低温中细胞代谢和各种酶的活动几乎完全停止，故保存的时间得以延长，而且温度越低可保存的时间越长。HSC在-80℃可保存1～2年，在-196℃中则可长期保存。为了取得好的保存效果，应注意以下几个环节的处理。
采用冷冻防护剂
降温分为慢速降温和快速降温，慢速降温会形成细胞外冰晶，细胞外渗透压增加，引起细胞脱水；快速降温则会使细胞内结冰，引起细胞机械损伤，两者的冰晶损伤均可导致细胞死亡。解决这一问题的方法是采用冷冻保护剂。冷冻保护剂对细胞的保护作用机制尚未完全阐明，但部分可以用冰晶形成和玻璃化理论来解释。冷冻保护剂即防冻剂分为细胞内和细胞外防冻剂。细胞内防冻剂如甘油、二甲基亚砜（DMSO）等；细胞外防冻剂如羟乙基淀粉（HES）、右旋糖酐（DEX）等，是大分子溶液，高分子量，溶质较少，不能透过细胞膜，它们在浓度增加到一定程度时，在形成冰晶之前，在细胞膜外形成一层黏稠的“玻璃壳”即玻璃化，阻止细胞内水分子外流，降低细胞脱水程度，减少细胞损伤。冷冻保护液除了有防冻剂外，还有糖盐溶液及血浆蛋白等，增加蛋白的浓度或细胞内外防冻剂联合应用可以提高细胞存活率。
冷冻保存HSC前移植物处理
采集到的BM和外周血中含有多种细胞成分，不同细胞的保存条件如防冻剂种类及浓度、降温速度等存在差异，对HSC的冷冻保存条件仅适合于HSC，其他成熟细胞在冷冻保存后会被破坏，出现絮状沉淀、引起输注相关毒性，如溶血所致的血红蛋白尿，严重时甚至发生急性肾功能衰竭。因此，在冷冻前需对采集的HSC进行处理，BM需提取白膜或MNC部分以去除大部分红细胞；外周血在采集时应设定采集MNC程序，使采集物中RBC的含量降低。
细胞浓度
冷冻前需要浓缩采集的HSC。有研究表明PBSC的平均浓度为3. 7×108/ml（0. 4× 108～8×108/ml）时，对CD34+细胞回收率无影响，而较高浓度可降低CFU- GM的回收率。因此，一般BM细胞浓度为1×108/ml，PBSC＜4×108/ml。
降温速度
降温速度是影响HSC冷冻保存质量的重要因素，HSC冷冻保存时合适的冷冻速度是1～3℃/min。有作者比较了应用5%～10%的DMSO做防冻剂，降温速度分别为1℃/min、5℃/min 及10℃/min时HSC的回收率，结果DMSO在实验浓度下对细胞回收率无明显影响，但降温速度对细胞回收率的影响却非常大，随着降温速度的增大，细胞回收率降低，以10%的DMSO为例，在降温速度分别为1、3、5℃/min时，干细胞回收率分别为85%、58%和30%，三者之间有显著性差异。中国医学科学院血液病医院移植中心自1987年开始应用CryoMed程控降温机对人的HSC进行冷冻保存，DMSO的终浓度为10%，样品的降温速度保持1℃/min，到-40℃后改为10℃/min，冷冻结果稳定可靠。HSC容量减至原容量的11. 2%±16. 9%，MNC回收率75. 3%±16. 9%，解冻后CFU- GM回收率为84. 9%±19. 96%。
冷冻细胞的保存
HSC如果在程控降温过程中没有受到损伤，那么在储存过程中，只要储存的温度足够低，能够封闭整个细胞所有酶的代谢途径，在理论上样品无论储存多长时间都不会引起细胞存活率的改变。因此认为，储存的温度越低越好。目前大部分实验室是采用液氮来储存标本。在液氮中储存标本分为两种方式，一种是利用液氮蒸气储存，液氮蒸气的温度范围为-100～-194℃。另一种方法是储存于液氮-196℃中。有报道HSC冷冻保存11年后回输给移植患者，仍能重建造血功能。36例患者应用冷冻保存中位2. 7（2. 0～7. 8）年的HSC进行AHSCT，其粒细胞与血小板的恢复时间与应用短期冷冻保存HSC进行AHSCT患者无显著性差异。28份中位保存4. 4年的HSC进行CFU- GM及BFU- E集落培养时，发现集落的产率没有随着保存时间的延长而降低。
-80℃冰箱保存HSC，保存温度是否足够低是人们比较担心的问题，有资料表明联合DMSO/HES冷冻保存细胞可以保存22个月；保存18个月内的细胞输注给移植患者可以使患者重建造血功能。PBSC在-80℃保存不同时间后造血干/祖细胞回收率见下表。
PBSCs在－80℃保存不同时间后造血干/祖细胞回收率
解冻
HSC的解冻过程十分重要，操作不当易引起细胞肿胀，破裂死亡，当应用的细胞内防冻剂扩散速度慢时，发生的程度更严重。因此，主张采用快速解冻，缩短细胞熔化肿胀过程，同时还以避免再结晶及重新形成冰块。1970年Leibo报道以90℃/min的速度熔化细胞，活率比以2℃/min熔化的细胞活率增加2倍。解冻时一般是采用37～42℃水浴熔化细胞。
