عازلة الفوسفات (PBS): الأساس المنطقي والتحضير والاستخدامات - مادة الاحياء - 2025

و عازلة الفوسفات والفوسفات المالحة أو BPS هو العازلة متساوي التوتر، الذي تتمثل مهمته في الحفاظ على درجة الحموضة والضغط الاسموزي أقرب إلى البيئة البيولوجية الطبيعية (الفسيولوجية). اختصار PBS لتقف على محلول ملحي مخزون الفوسفات.

PH و osmolarity هما جانبان مهمان للغاية يجب التحكم فيهما في بروتوكولات معملية معينة. في حالة الأس الهيدروجيني ، من الضروري التحكم فيه ، خاصة في التفاعلات الكيميائية الحيوية ، حيث قد تختلف أو لا يتم تنفيذها إذا كانت المواد المتفاعلة عند درجة حموضة غير مناسبة.

مخزنة الفوسفات PBS في محلول ملحي عند درجة حموضة مختلفة المصدر: Pixinio.com

بينما يعتبر التحكم في الأسمولية أمرًا ضروريًا خاصة عند العمل مع الخلايا الحية ، حيث تتفاعل أغشية البلازما في الخلايا وفقًا لتركيز المواد المذابة التي توجد فيها.

إذا تم نقل الخلايا إلى وسط مفرط التوتر ، فإنها ستصاب بالجفاف ، حيث سيتم نقل التدرج المائي إلى الجانب حيث يوجد تركيز أعلى من المواد المذابة. من ناحية أخرى ، إذا تم وضع الخلايا في وسط ناقص التوتر ، فسوف تمتص الخلايا السائل حتى يتم تحللها.

هذا هو السبب في استخدام عازلة PBS لبروتوكولات المختبر التي تتطلب صيانة الخلايا في المختبر ، وبهذه الطريقة لن تتلف الخلايا.

يتكون برنامج تلفزيوني من مزيج من الأملاح ، مثل كلوريد الصوديوم وفوسفات الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم وفوسفات البوتاسيوم. يمكن أن يختلف تكوين برنامج تلفزيوني اعتمادًا على البروتوكول.

أساس

تتمثل وظيفة المخزن المؤقت للفوسفات بشكل أساسي في الحفاظ على درجة حموضة فسيولوجية ثابتة مع تركيز إلكتروليت مشابه لتلك الموجودة داخل الجسم.

في هذه البيئة ، تكون الخلايا قادرة على البقاء مستقرة ، حيث يتم محاكاة الظروف الفسيولوجية قدر الإمكان.

يمكن إضافة مركبات أخرى إلى تركيبة PBS الأصلية إذا لزم الأمر ، على سبيل المثال إضافة EDTA إلى المخزن المؤقت مفيد لغسل خلايا الدم الحمراء في اختبار عدم التوافق المتبادل.

يمنع EDTA جزء مكمل C1 الموجود في المصل من الانقسام والتحلل إلى خلايا الدم الحمراء ، أي أنه يتجنب نتائج عدم التوافق الخاطئة. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد EDTA على فصل الخلايا.

تجهيز

ستعتمد كمية الأملاح التي يجب وزنها لإعداد المحلول الملحي المخزن بفوسفات PBS على الكمية التي يجب تحضيرها:

- محلول الفوسفات المخزن بمحلول ملحي (10x PBS)

لتر واحد من المحلول:

لوزن:

80.6 جرام من كلوريد الصوديوم

2.2 غرام من بوكل ،

11.5 جرام من Na ₂ HPO ₄ ،

2.0 جم KH ₂ HPO ₄

تقنية التحضير

ضع الأملاح الثقيلة في دورق ، أضف كمية كافية من الماء (80٪) واخلطها على لوح التحريك بشريط مغناطيسي حتى تذوب الأملاح.

إعداد برنامج تلفزيوني باستخدام لوحة التحريك بشريط مغناطيسي. المصدر: المستخدم: Ruhrfisch، Wikipedia. كوم

مرشح لإزالة الجسيمات غير المذابة. استخدم المرشحات ذات المسام 0.45 ميكرومتر. الأوتوكلاف وتوزيعها بطريقة معقمة في غطاء التدفق الصفحي في عبوات زجاجية مع أغطية.

لا يضبط المحلول 10x (المركز) درجة الحموضة. يتم إجراء التعديل بمجرد تخفيفه إلى تركيز المخزن المؤقت 1X PBS (التخفيف 1:10).

- محلول فوسفات عازل (1X PBS)

يمكن تحضير 1X PBS مباشرة ، مع وزن الكميات المقابلة لكل ملح ، أو يمكن تحضيرها بتخفيف محلول المخزون (1:10) بماء مقطر معقم.

- لتحضير لتر واحد من محلول ملحي مخزّن من الفوسفات 1X PBS ، يجب وزن:

8.06 جم من كلوريد الصوديوم

0.22 جم من بوكل ،

1.15 جرام من Na ₂ HPO ₄ ،

0.20 جم من KH ₂ HPO ₄

تقنية التحضير

تابع كما هو موضح في المحلول المركز. بعد ذلك ، يجب تعديل الأس الهيدروجيني. للقيام بذلك ، قم بقياس الأس الهيدروجيني واعتمادًا على النتيجة ، استخدم الحمض (HCl) أو القاعدة (NaOH) لخفض أو رفع الرقم الهيدروجيني على التوالي حسب الضرورة ، حتى يصبح 7.4.

يتم إضافة الحمض أو القاعدة قطرة تلو الأخرى أثناء مراقبة قيمة الأس الهيدروجيني للمحلول باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني. قم بالترشيح ، والأوتوكلاف ، والتوزيع المعقم في أنابيب أو برطمانات مخروطية حسب الحاجة.

- لإعداد 1X PBS من محلول المخزون 10X:

عمل تمييع بنسبة 1:10. على سبيل المثال ، لتحضير 1 لتر من 1X PBS ، قم بقياس 100 مل من محلول المخزون وأضف 700 مل من الماء المقطر المعقم. اضبط الرقم الهيدروجيني واملأ كمية الماء حتى 1000 مل.

المخزن المؤقت PBS المحضر عديم اللون وواضح.

يمكن تخزين برنامج تلفزيوني يوميًا في درجة حرارة الغرفة والباقي في الثلاجة.

حلول لتعديل الأس الهيدروجيني

حمض الهيدروكلوريك

لكل 100 مل من 1 مولار HCL (حمض الهيدروكلوريك).

قم بقياس 91 مل من الماء المقطر وضعه في دورق سعة 250 مل.

قم بقياس 8.62 مل من حمض الهيدروكلوريك المركز وأضفه ببطء إلى الدورق الذي يحتوي على الماء (لا تفعل ذلك أبدًا بالعكس). اتخذ تدابير السلامة الحيوية المناسبة عند التعامل مع الأحماض القوية (مادة شديدة التآكل).

امزج لمدة 5 دقائق ويفضل باستخدام لوح تقليب مع قضيب مغناطيسي داخل الزجاج. ينقل إلى دورق سعة 100 مل ويصل إلى 100 مل باستخدام H ₂ O المقطر.

هيدروكسيد الصوديوم

لكل 100 مل من هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) 10 مولار.

قم بقياس 40 مل من الماء المقطر وضعه في دورق سعة 250 مل. قم بقياس 40 جم من هيدروكسيد الصوديوم وأضفه إلى الماء. امزج باستخدام لوح تقليب مع قضيب مغناطيسي داخل الزجاج.

ينقل إلى دورق حجمي سعة 100 مل ويصل إلى العلامة بالماء المقطر. الامتثال للوائح السلامة الحيوية ، لأن هذا التفاعل طارد للحرارة (يطلق طاقة في شكل حرارة).

إذا كنت ترغب في تحضير كميات أخرى من محلول الفوسفات الملحي ، يمكنك الرجوع إلى الجدول التالي:

المصدر: «مختبر الجينوم الفيروسي والبشري ، كلية الطب UASLP»

التطبيقات

يستخدم في المقام الأول في بيولوجيا الخلية ، وعلم المناعة ، والكيمياء المناعية ، وعلم الجراثيم ، وعلم الفيروسات ، ومختبرات البحوث.

إنه مثالي لغسل الخلايا عن طريق الطرد المركزي (خلايا الدم الحمراء) ، وغسل الخلايا أحادية الطبقة ، وتقنيات قياس القطع الطيفية ، وتقدير الأغشية الحيوية البكتيرية ، وصيانة مزارع الخلايا للفيروسات ، كمحلول غسيل في تقنية التألق المناعي غير المباشر وفي تقنيات توصيف الأجسام المضادة وحيدة النسيلة.

كما أنها تستخدم لنقل الخلايا أو الأنسجة ، كمادة مخففة لعد الخلايا ، وتحضير الإنزيمات الخلوية (التربسين) ، كمادة مخففة لطريقة تجفيف الجزيء الحيوي ولإعداد الكواشف الأخرى.

من ناحية أخرى ، أظهر مارتن وآخرون في عام 2006 أن برنامج PBS مفيد في مختبرات علوم الطب الشرعي ، وتحديداً في استعادة الحيوانات المنوية من مسحات المهبل ، أو في استعادة الخلايا المهبلية من مسحات القضيب. بهذه الطريقة يمكن إثبات ما إذا كانت هناك علاقة جنسية.

محددات

- تحتوي بعض محاليل PBS على مادة تسمى أزيد الصوديوم كمادة حافظة. يمكن لهذا المركب أن يولد مواد متفجرة إذا لامس الرصاص أو النحاس. لهذا السبب ، يجب توخي الحذر عند التخلص من هذا الكاشف في البالوعة. إذا تم التخلص منها بهذه الطريقة ، يجب إضافة كمية وفيرة من الماء لتخفيفها إلى الحد الأقصى.

- لا ينبغي إضافة الزنك إلى المخزن المؤقت للفوسفات لأنه يتسبب في ترسب بعض الأملاح.

- قرر Wangen والمتعاونون معه في عام 2018 أن استخدام PBS لم يكن مناسبًا لغسل الخلايا الأولية لسرطان الدم النخاعي الحاد (AML) المستخرج من الدم المحيطي ، نظرًا لفقدان العديد من الخلايا عن طريق التحلل ، مع انخفاض كبير في المادة بروتين.

لذلك ، قرروا أنه لا ينبغي غسل خلايا AML الأولية باستخدام PBS بعد التخزين في النيتروجين السائل.

المراجع

1. كول ج. (1993). تقنيات التشخيص في علم الفيروسات. إد دياز دي سانتوس. 360 صفحة
2. Rodríguez M، Ortiz T. T. زراعة الخلايا. تغيير المتوسط. قسم علم الخلايا الطبيعي والمرضي وعلم الأنسجة جامعة إشبيلية. متاح في personal.us.es
3. تحضير محلول ملحي الفوسفات (PBS). (2008). إجراءات التشغيل القياسية (SOPs) مختبر الجينوم البشري والفيروسي كلية الطب UASLP. متاح على: genomica.uaslp.mx
4. "محلول ملحي للفوسفات". ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. 3 أبريل 2019، 19:36 UTC. 13 أبريل 2019، 02:57 en.wikipedia.org.
5. Pietrasanta L، Von-Bilderling C. موضوعات في الفيزياء الحيوية الجزيئية. متاح على: users.df.uba.ar
6. ريديار. كتيب. برنامج تلفزيوني + EDTA. متاح على: felsan.com.ar
7. مارتن إن سي ، بيري إيه إيه ، فورد إل في ، كالاهان سي إل ، ماك تورك ك ، لوسي دي ، سكريمجر دي جي. استخدام الفوسفات المحلول الملحي لاستعادة الخلايا والحيوانات المنوية من المسحات. العدالة العلمية. 2006 ؛ 46 (3): 179-84. متاح في: ncbi.nlm.nih.gov
8. Wangen R ، Aasebø E ، Trentani A ، et al. طريقة الحفظ وغسيل المحلول الملحي بالفوسفات يؤثر على بروتين اللوكيميا النخاعي الحاد. علوم Int J Mol. 2018 ؛ 19 (1): 296. متاح في: ncbi.nlm.nih.gov
9. Martínez R ، Gragera R. (2008). الأسس النظرية والعملية لكيمياء الأنسجة. المجلس الأعلى للتحقيقات العلمية. مدريد. متاح على: books.google.co.ve