Важность измерения рН в исследованиях клеточных культур

Гейл Глейхауф (Gayle Gleichauf), руководитель прикладной лаборатории Thermo Fisher Scientific Water Analysis Instruments, недавно написала статью, опубликованную журналом Lab Manager, о важности измерения рН в культуре клеток. 

«Поскольку измерение рН является очень распространенным в лаборатории, легко забыть о его важности. Однако эти измерения имеют решающее значение для избежания задержек в исследованиях или повреждения образцов, особенно в таких сферах, как исследования в клеточной и генной терапии, где количество клеточных образцов может быть ограниченным».

Чтобы вы смогли узнать больше, мы перевели статью. А с оригинальным материалом вы можете ознакомиться здесь.

Некоторые измерения, такие как вес и температура, кажутся неотъемлемой частью лабораторной работы. Другим таким измерением является измерение рН. Шкала от 0 до 14 рН служит универсальным языком для количественной оценки кислотности или щелочности раствора, помогая получить ценную информацию о различных процессах. В биологических исследованиях рН может определить, будет ли биологическая система функционировать так, как ожидается; будет лизироваться ДНК; сохранит ли белок свою структуру или потеряет ее; или сохранит ли готовый продукт свое качество в упаковке.

Биологические процессы могут быть очень чувствительными к уровню pH, поэтому поддержание оптимального уровня pH для конкретного применения является жизненно важным для сохранения здоровья клеток, чтобы они могли быстрее расти, дольше жить и меньше подвергаться стрессу. 

Клетки могут даже погибнуть, если такие факторы, как рН, находятся за пределами необходимого диапазона. 

Кроме того, из-за рН-индуцированных изменений в полимере и полученном полиплексе, рН растворов для трансфекции катионных полимеров может влиять на экспрессию генов, тогда как рН культуральной среды может влиять на эффективность трансфекции. рН также влияет на растворимость, структуру и стабильность белков. В исследованиях рекомбинантных белков каждый этап производства имеет рН-зависимые переменные, которые могут влиять на выход и производительность, и белки могут неправильно сворачиваться, если рН неправильный. Другой пример, когда рН имеет решающее значение- это мониторинг экспрессии генов, где первичные клетки должны культивироваться при надлежащем уровне рН. 

Поскольку исследования в области молекулярной биологии, клеточной и генной терапии, а также мРНК-вакцин продолжают расширяться, очень важно, чтобы лаборатории обращали внимание на правильный уровень рН.

В идеале, калибровка рН является простой и успешной, а показатели рН – быстрыми, точными и надежными. Однако в лабораториях может возникнуть несколько распространенных проблем, связанных с измерением рН, которые могут привести к задержкам в сроках и возникновении дополнительной работы. 

Например:

• калибровка рН может быть неудачной и ее нужно повторить, или может показаться, что рН-метр не калибруется
• показатели рН могут быть медленными и стабилизироваться слишком долго
• регулировка рН раствора может занять слишком много времени и может быть трудно получить правильное значение 
• результаты pH могут не соответствовать ожиданиям или казаться ненадежными

Любая из этих проблем может замедлить работу и привести к риску повреждения жизненно важных образцов.

Система измерения рН включает рН-метр и рН-электрод, который измеряет рН образца. рН-электрод является важным для точных и повторяющихся измерений, но не все рН-электроды изготавливаются одинаково. Некоторые лаборатории могут столкнуться с проблемой, когда рН-электроды служат лишь короткое время и их приходится заменять чаще, чем хотелось бы. Лаборатории также могут быть обеспокоены тем, что рН-электрод может быть несовместим с их образцами и может их загрязнить. Наконец, стандартные рН-электроды иногда могут быть слишком большими для небольших образцов в пробирках для микроцентрифугирования или узких пробирках для культуры клеток. Каждая лаборатория может иметь специфические требования к рН-электродам, поэтому лаборатории должны убедиться, что они выбирают правильный электрод для своих типов образцов, размеров образцов и желаемых процессов.

Читайте также: ТОП-5 причин почему  рН важен для здоровья клеток

Биологические буферы и буферы для калибровки рН являются важными компонентами для получения правильного рН. Биологические буферы, используемые в исследованиях и биологическом производстве, помогают поддерживать нужный уровень рН, чтобы обеспечить оптимизацию клеточных систем, правильное экстрагирование и разделение белков, а также протекание химических реакций в соответствии с планом. Калибровочные буферы рН являются критически важными для достоверных измерений рН.

Чтобы обеспечить точность и надежность, лаборатории должны выбирать калибровочные буферы pH, которые можно отследить до поставщиков стандартных эталонных материалов, таких как Национальный институт науки и технологий (NIST). 

• Убедитесь, что срок годности буферов для калибровки рН не истек, и используйте свежие буферы каждый день, когда выполняется калибровка. 
• Утилизируйте использованные буферы для калибровки рН в конце дня. 
• Не проводите калибровку со старыми, использованными буферами.

Хорошая система измерения рН и правильное обращение с рН-электродами и уход за ними упростят работу и повысят достоверность результатов. Лаборатории должны выбирать настольные измерители с удобным интерфейсом, экранными инструкциями и функцией автоматической калибровки. Это обеспечит быструю и надежную калибровку и измерение рН. Измерение рН и регистрация данных калибровки обеспечивают надежное ведение учета и отслеживание данных. Выбор рН-электрода также имеет решающее значение при работе с растворами и образцами в лаборатории клеточных культур. Выбор рН-электрода с двойным соединением помогает предотвратить загрязнение образца и неисправности электрода, делая электроды совместимыми с несколькими приложениями.

рН является критически важным для лабораторий, чтобы получить правильные результаты с первого раза. Учитывая важность рН для клеточных культур, измерения рН необходимо проводить быстро и точно, а лаборатории должны калибровать рН ежедневно, чтобы избежать ненужных задержек или необходимости переделывать работу. Тестирование рН может быть простым и понятным, если работать с правильной системой измерения рН и практиковать правильное обращение с электродами и уход за ними.

***

Предлагаем вам ознакомиться с рН метрами и другими многопараметрическими измерителями от производителя Thermo Fisher Scientific.

А если у вас возникнут вопросы, напишите нам или позвоните по телефону.