Вода в лаборатории бывает разной — какая же между ней огромная разница!

Вода в лаборатории может показаться обычным веществом, но на самом деле она является невидимым ключом, от которого зависит успех или провал экспериментов. Может показаться, что вся лабораторная вода более или менее одинакова, но это далеко не так. От простых очистительных процедур до сверхточных испытаний — различные эксперименты предъявляют совершенно разные требования к воде с точки зрения чистоты (содержания ионов и органических веществ), стерильности (содержания микроорганизмов) и отсутствия нуклеаз. Даже незначительное отклонение в качестве воды может сорвать ваш тщательно спланированный эксперимент. Сегодня мы расскажем вам обо всех тонкостях различных типов лабораторной воды.

I. Вода для базовой очистки и предварительной обработки

Источник и характеристики водопроводной воды: это вода из повседневного городского водопровода, содержащая различные минералы, ионы, органические вещества и микроорганизмы. Использование: она применяется исключительно для неэкспериментальных операций, таких как очистка лабораторных столов и мытье полов. Даже при очистке лабораторной посуды для окончательного ополаскивания требуется более чистая вода.

Получение деионизированной воды и её характеристики: Большинство анионов и катионов из воды удаляется с помощью ионообменных смол, однако она всё ещё может содержать органические вещества, микроорганизмы и твердые частицы. Применение: Предварительная очистка и окончательное промывание стеклянной посуды, а также приготовление обычных реактивов, к которым предъявляются невысокие требования к чистоте.

II. Вода для рутинных экспериментов и приготовления реактивов

Подготовка воды методом обратного осмоса и её характеристики: вода получается в результате фильтрации через мембраны обратного осмоса, способные удалять подавляющее большинство (обычно >90%–99%) ионов, органических веществ, микроорганизмов и частиц. Являясь экономически эффективным методом очистки, эта технология является одной из основных для получения чистой воды в лабораториях. Применение: приготовление стандартных химических реагентов, подача воды в биохимические и химические анализаторы, а также использование в качестве исходной воды для получения воды более высокой степени чистоты (например, ультрачистой воды).

Ⅱ. Вода для рутинных экспериментов и приготовления реактивов

Подготовка воды методом обратного осмоса и её характеристики: Вода, очищенная посредством мембранной фильтрации с использованием технологии обратного осмоса, лишается большинства (как правило, >90%–99%) ионов, органических веществ, микроорганизмов и твердых частиц. Являясь экономически эффективным методом очистки, эта технология является одной из основных в области получения чистой воды для лабораторных нужд. Области применения: получение стандартных химических реагентов; подача воды в биохимические и химические анализаторы; также используется в качестве исходной воды для получения воды более высокой степени очистки (например, ультрачистой воды).

Получение и характеристики дистиллированной воды: получается путем нагрева, испарения и конденсации; эффективно удаляет ионы, нелетучие органические соединения и микроорганизмы, но может содержать летучие органические вещества и растворённый углекислый газ. Области применения: приготовление общехимических реагентов; исходная вода для приготовления реагентов, используемых в культурах клеток (требующих последующей стерилизации); стандартные ПЦР-эксперименты и т. д.

Ⅲ. Вода для высокоточного анализа и биологических экспериментов

Получение и характеристики сверхчистой воды: Как правило, в качестве исходного сырья используется вода, прошедшая обратный осмос (RO), или дистиллированная вода, которая очищается с помощью комбинации нескольких технологий (например, ионного обмена, электродеионизации (EDI), ультрафиолетового окисления, ультрафильтрации и т. д.) и представляет собой воду наивысшей степени чистоты. Её удельное сопротивление может достигать 18,2 МОм·см (при 25 °C), при этом удаляются практически все ионы, органические вещества и твердые частицы, а уровень микроорганизмов эффективно контролируется. Важное примечание: ультрачистая вода обеспечивает максимальную чистоту, но не может гарантировать абсолютную стерильность, если на выходе воды не установлена стерильная фильтрующая мембрана. Области применения: сверхточный инструментальный анализ, такой как высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) и атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС); исходная вода для экспериментов в области молекулярной биологии (например, приготовление воды, свободной от нуклеаз); субстрат для воды, используемой в культурах клеток (требующий последующей стерильной фильтрации).

Получение и характеристики стерильной воды: под стерильной водой понимается вода, прошедшая стерилизационную обработку (например, автоклавирование, стерильная фильтрация). Её чистота зависит от исходной воды. Например, стерильная фильтрация ультрачистой воды даёт стерильную ультрачистую воду, а стерилизация деионизированной воды — стерильную деионизированную воду. Области применения: приготовление сред для культивирования микроорганизмов, стерильное культивирование клеток и все биологические эксперименты, требующие стерильной среды. Примечание: Для культивирования клеток требуется как стерильность, так и высокая чистота, поэтому стерильную воду необходимо готовить из воды высокой чистоты (например, сверхчистой воды, дважды дистиллированной воды).

Получение и характеристики воды, свободной от нуклеаз: под этим термином понимается вода высокой чистоты (как правило, ультрачистая вода или дважды дистиллированная вода), прошедшая специальную обработку (например, обработку DEPC, ультрафиолетовое облучение) с целью удаления или инактивации нуклеаз (РНКазы, ДНКазы). Области применения: Во всех экспериментах, связанных с нуклеиновыми кислотами, включая экстракцию РНК, ОТ-ПЦР, количественную ПЦР и молекулярное клонирование, необходимо использовать воду, не содержащую нуклеаз, для предотвращения деградации нуклеиновых кислот.

Ⅳ. Жидкости для специальных экспериментов (нечистая вода)

Отличие буферного раствора TE: это не чистая вода, а буферный раствор, приготовленный из таких химических веществ, как Tris-HCl и ЭДТА. Области применения: специально предназначен для растворения и хранения ДНК/РНК. Он обеспечивает стабильную среду с постоянным pH и образует хелаты с ионами металлов, что позволяет подавлять активность нуклеаз и предотвращать деградацию нуклеиновых кислот.

Резюме:

Выбор подходящей воды для эксперимента — это первый шаг к успешному проведению эксперимента. При выборе необходимо четко определить основные требования эксперимента:

Беспокоят фоновые сигналы приборов? → Уделяйте первостепенное внимание чистоте (используйте ультрачистую воду).

Беспокоитесь о микробиологическом загрязнении? → Уделяйте первостепенное внимание стерильности (стерильная вода).

Беспокоитесь о распаде нуклеиновых кислот? → Отдайте предпочтение средствам, не содержащим нуклеаз (воде без нуклеаз).

Перед началом эксперимента рекомендуется проверить соответствие стандартов качества воды вашим потребностям, чтобы избежать повторной работы из-за ненадлежащего использования воды. Убедитесь, что каждая операция выполняется точно и эффективно, что заложит прочную основу для получения достоверных экспериментальных результатов.