HEPES против Tris: кто лучше в культуре клеток?

Выбор биологических буферных агентов напрямую влияет на стабильность экспериментов и продуктов в клеточной культуре, криоконсервации клеток и подготовке реагентов для диагностики in vitro (IVD). HEPES и Tris - это два типа высокочастотных буферных систем, которые не являются взаимозаменяемыми, но имеют свои собственные границы.Эта статья начинается с молекулярной структуры и физико-химических свойств, и обобщает различия и типичные сценарии между ними.

1.Почему буферные агенты заслуживают внимания

Чувствительность клеток к pH часто недооценивается.4, а отклонение 0,2 единицы может повлиять на состояние адгезии, скорость метаболизма и экспрессию поверхностных маркеров.

Традиционный бикарбонат (NaHCO3/CO)₂) система имеет низкую стоимость и сильную физиологическую значимость, но опирается на 5%₂Как только клетки покидают инкубатор - через обмен жидкостью, промывку, сортировку, транспортировку и обработку до замораживания - высвобождение CO₂Именно поэтому буферы Гуда, такие как HEPES и MOPS, попадают в систему клеточной культуры.

2Молекулярная структура определяет их "личность".

HEPES (4- гидроксиэтилпиперазинэтаносульфоническая кислота) - это звиттерионное буферирующее средство, которое содержит как базовое кольцо пиперазина, так и кислотную группу сульфонической кислоты.Его чистый заряд близко к нейтральному при физиологическом рНЕго pKa составляет около 7.5 (25°C), с эффективным диапазоном буферизации 6,8-8.2, который точно охватывает физиологический диапазон клеточного роста.

Трис (тригидроксиметиламинометан) является первичной аминовой слабой базой с pKa приблизительно 8,06 (25°C) и эффективный буферный диапазон 7,0-9.0Он имеет простую структуру и контролируемую стоимость, и является одним из буферных агентов с большой дозировкой в лабораториях молекулярной биологии.

Структурные различия напрямую приводят к следующим четырем количественным практическим различиям.

3Различия в четырех измерениях

3.1 Температурная устойчивость: температурный коэффициент pKa HEPES составляет около -0,014/°C, а Трис - от -0,028 до -0,031/°CВ практической эксплуатации производительность выглядит следующим образом: регулируйте буфер Tris на pH 8,0 при 25 °C.°C, и после охлаждения до 4°Cв холодной камере измеренное рН значительно возрастет, а затем снова снизится до 37°CОднако, HEPES имеет pKa приблизительно 7,3-7,4 при 37°CЭксперименты с клетками, требующие манипулирования температурой, особенно чувствительны к этому.

3.2  Проницаемость мембраны и связывание ионов металлов. HEPES имеет сильную полярность и не легко проникает в клеточную мембрану; способность связывать с двувалентными ионами металлов, такими как Mg 2+и Ca 2+Трис, как первичный аминокислот,может образовывать комплексы с некоторыми ионами металлов и может также реагировать с альдегидами и некоторыми агентами перекрестной связиДополнительная проверка требуется при использовании металлически зависимых ферментов или специальных систем маркировки.

3.3  Совместимость испытательных систем: HEPES оказывает ограниченное влияние на биохимические реакции, с чрезвычайно низкой абсорбцией видимого и ультрафиолетового света,и минимальное вмешательство в спектрофотометрические и ферментативные анализыЭто не без недостатков - свободные радикалы могут возникать при воздействии света, фоточувствительные клеточные линии и исследования, связанные с окислением, требуют действий по избежанию света.и стоимость сырья также выше, чем у Tris.Трис может вызывать помехи в некоторых методах количественного определения белка, и пределы терпимости различных формулировок комплекта обнаружения сильно различаются.Рекомендуется проверить конкретный метод перед использованием..

3.4  Зависимость от СО₂Оба принадлежат к системам, не содержащим бикарбонат, и могут быть отделены от инкубатора для поддержания pH. Это также основная причина, по которой они дополняют бикарбонатные системы в растворах для мытья клеток,сортировочные буферы, и решения для сохранения транспорта.

4Сцена определяет выбор.

Культура клеток и обработка клеток: культуральная среда без сыворотки, раствор криоконсервации клеток, раствор для промывки, буфер цитометрии потока,а также in vitro использование продуктов клеточной терапии, таких как CAR-T и стволовые клетки, физиологическое соответствие pH и низкая проницаемость мембраны HEPES более совместимы.

Молекулярная диагностика и исследование белков: буфер экстракции и амплификации нуклеиновой кислоты, буферная система электрофореза (TAE/TBE), SDS-PAGE, очистка белка,Диапазон буфера Tris и преимущества в расходах более заметны.

Реагенты ИВД: Tris часто используется в качестве основного буферирующего агента в таких системах, как химиолюминесценция и разведение с помощью иммуносорбентов, связанных с ферментами;Когда система реагента чувствительна к ионам металлов или требует более строгой стабильности pH, HEPES имеет преимущество.

На самом деле, эти два часто сосуществуют в одном и том же процессе - HEPES для обработки клеток вверх по течению и Tris для обнаружения ниже по течению.

5После отбора: долгосрочной переменной является консистенция сырья.

Колебания эффективности реагента часто происходят не из формулы, а из различий в партиях сырья.и остаточные металлоионы буфера будут переданы к стабильности конечного продукта.

Hubei Xindesheng Material Technology Co., Ltd. (ранее известная как Wuhan Desheng Biochemical Technology Co., Ltd.)был создан в 2005 году) уже давно занимается исследованиями и производством биологических буферных агентов и связанных с ними мелких химических веществ.Система продуктов компании охватывает более 50 моделей, таких как Tris, HEPES, MOPS, Bicine, CAPS и т.д., и может обеспечивать настройку предложения и индекса от грамма до тонны.Штаб-квартира компании находится в Гуангу Объединенный город науки и технологийКомпания имеет две научно-исследовательские и производственные базы в Гедиане и Хуанганге (70 акров), с годовой производственной мощностью 5000 тонн для всех категорий.Ее продукты используются в диагностике ИВД in vitro, биомедицины и повседневной химической промышленности.

HEPES иТрис.Понимая четыре основных параметра pKa, температурный коэффициент, проницаемость мембраны и совместимость,и сравнивать их с собственной температурой процессаДля сырьевой части, независимо от того, какой из них выбран,стабильное снабжение и постоянное качество партии являются предпосылками для стабильного воспроизведения формулы.