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HEPES缓冲液在细胞培养基中的作用

发布时间:2022-04-08    浏览次数:389

什么时候应该在细胞培养基中使用HEPES?

HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)是一种常用的两性离子缓冲液,在37°C下的pKa为7.3。在培养基中我们除了碳酸氢钠外,还应使用HEPES,因为重要的是要在培养基中保持足够的碳酸氢盐以达到营养目的。如果需要,HEPES可以以10mM至25mM的最终浓度添加到细胞培养基中,以提供额外的缓冲能力。较低的浓度通常不足以控制pH的波动,而较高的浓度通常是有毒的。

由于HEPES的缓冲能力与CO2浓度无关,因此当细胞培养需要在CO2之外进行长时间操作时,它是维持培养pH的理想缓冲液孵化器。HEPES缓冲介质可抵抗急剧的pH急剧变化,但不能完全阻止pH的变化。由于高含量的HEPES会引起细胞毒性,因此如果对特定细胞系或原代细胞培养物有明显毒性,则应降低这种有机缓冲液的浓度。

为什么要使用HEPES?

由于培养中细胞的生长和代谢会导致培养基的环境pH值发生剧烈变化,因此,为了维持可以稳定培养细胞的环境,有必要向其中添加适量的某些生物缓冲液。但是,市场上有如此多的生物缓冲液和替代品可用于细胞培养,为什么要使用HEPES?

通常,大多数细胞的最佳培养环境是pH7.2-pH7.4,HEPES的缓冲范围恰好在pH6.8-pH 8.2内,这对于细胞培养是有利的。与其他缓冲液(例如PBS(磷酸盐缓冲盐水)和TRIS)相比,HEPES在维持细胞培养基的pH值方面具有更高的稳定性。这也是HEPES广泛用于细胞培养,组织培养,蛋白质纯化和提取,免疫沉淀,细胞裂解,活细胞成像和其他生物/生化研究的原因。

使用HEPES的好处有哪些?

1,HEPES在低温条件下作为酶的缓冲剂
      通常生物缓冲剂的使用条件是室温25摄氏度,或者更高的温度(依据酶的最适pH范围),但有时候需要在低温条件下实验,有些缓冲剂受低温影响明显不宜使用。HEPES分解能力可随温度的升高而增强,随温度的降低而减弱,但与其他缓冲剂相比,它的分解常数随温度变化不大,这使HEPES缓冲液成为在低温时可较好地保持酶的结构和功能的缓冲剂。

2,HEPES对细胞无毒副作用
      HEPES缓冲剂能较长时间控制恒定的pH范围,低浓度的HEPES对细胞无毒性作用,常用于细胞培养,比如各种细菌、真菌的培养液或病毒保存液中可以通过添加HEPES来维持细胞、细菌、病毒所需的pH环境。