缓冲液是维持溶液pH值相对稳定的重要试剂。在生物化学、分子生物学、细胞培养等实验中,大多数酶促反应和生物过程都对pH值非常敏感。即使是微小的pH波动,也可能导致实验失败或结果偏差。
缓冲液通过弱酸及其共轭碱(或弱碱及其共轭酸)的共存,能够在一定程度上抵抗外加酸碱的影响,维持pH值的相对稳定。选择合适的缓冲体系,是实验设计中的重要环节。不同的缓冲液适用于不同的pH范围和应用场景,正确的选择可以确保实验的稳定性和重复性。
PBS是实验室中使用最广泛的缓冲液之一,主要用于细胞培养、免疫实验、组织洗涤等。标准的1× PBS配方如下:
| 成分 | 用量(1L) | 作用 |
|---|---|---|
| NaCl | 8.0 g | 维持渗透压 |
| KCl | 0.2 g | 提供钾离子 |
| Na₂HPO₄·12H₂O | 3.58 g | 碱性组分 |
| KH₂PO₄ | 0.24 g | 酸性组分 |
配制步骤:
Tris缓冲液在分子生物学实验中使用广泛,特别是在DNA/RNA操作中。1M Tris-HCl (pH 8.0)的配制方法:
TAE是琼脂糖凝胶电泳中最常用的缓冲液。50×储存液配方:
使用时稀释50倍,即1×工作液。
pH调节应在定容之前进行。如果先定容再调pH,最终体积会超过目标体积,导致浓度不准确。调节pH时,应在室温下进行,因为pH值随温度变化。对于Tris缓冲液,温度每降低1℃,pH值约上升0.03。
配制缓冲液应使用高质量的去离子水或超纯水。普通蒸馏水可能含有CO₂或其他杂质,会影响pH值和缓冲效果。对于特殊实验(如细胞培养、质谱分析),可能需要使用更高纯度的水。建议定期检查水质的电阻率,确保符合实验要求。
大多数缓冲液可以在4℃保存数周至数月。但含有不稳定成分(如某些酶、还原剂)的缓冲液需要现配现用,或分装后-20℃保存。储存容器应清洁,避免微生物污染。建议分装成小份,避免反复冻融。
可能原因:CO₂溶解、微生物污染、成分降解
解决方法:现配现用、过滤除菌、添加防腐剂、密封保存
可能原因:浓度过高、pH不合适、离子强度过高
解决方法:调整浓度、检查pH、过滤除去沉淀
可能原因:浓度太低、pH远离pKa
解决方法:提高浓度、选择pKa接近目标pH的缓冲体系
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为了方便实验操作,我们整理了常用缓冲液的快速参考卡片: