بافر PBS – بهار افشان

مقدمه

بافر PBS (Phosphate-Buffered Saline) یک محلول نمکی بافر شده با فسفات است که در تحقیقات زیستی و کشت سلولی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محلول از سدیم کلرید (NaCl)، فسفات دی‌سدیم (Na₂HPO₄) و فسفات منو‌سدیم (NaH₂PO₄) تشکیل شده است. گاهی در ترکیب PBS، کلرید پتاسیم (KCl) و دیگر نمک‌های مشابه هم برای تنظیم بیشتر یون‌ها افزوده می‌شود. PBS با تنظیم pH و فراهم کردن شرایط ایزوتونیک، محیطی طبیعی و پایدار برای سلول‌ها فراهم می‌کند.

زمانی که PBS به‌صورت استریل تهیه شود، علاوه بر کاربردهای عمومی، به‌عنوان بخشی از فرآیندهای حساس زیستی مانند کشت سلولی نیز استفاده می‌شود.

ترکیب استاندارد PBS

محلول PBS معمولاً دارای ترکیبات زیر است:

NaCl: 137 میلی‌مولار

KCl: 2.7 میلی‌مولار

Na₂HPO₄ (دی‌سدیم فسفات): 10 میلی‌مولار

KH₂PO₄ (منوپتاسیم فسفات): 1.8 میلی‌مولار
pH معمول PBS در حدود 7.2 تا 7.4 تنظیم می‌شود تا برای سلول‌های پستانداران مناسب باشد.

ویژگی‌های PBS

بافر بودن: PBS به حفظ pH ثابت در فرآیندهای بیولوژیکی کمک می‌کند.

ایزوتونیک بودن: PBS ایزوتونیک است، به این معنی که غلظت نمک آن شبیه به مایعات بدن است، بنابراین از آسیب به سلول‌ها در اثر فشار اسمزی جلوگیری می‌کند.

غیرفعال بودن: PBS خنثی است و معمولاً هیچ تداخلی با واکنش‌های زیستی یا فرآیندهای کشت سلولی ندارد.

استریل بودن: استفاده از PBS استریل در کشت سلولی برای جلوگیری از آلودگی سلول‌ها ضروری است.

کاربردهای PBS استریل در کشت سلولی

شستشو (Washing)

PBS برای شستشوی سلول‌ها، محیط‌های کشت، یا فلاسک‌ها و پلیت‌های کشت سلولی قبل از تغییر محیط یا انجام یک آزمایش استفاده می‌شود.

چرا شستشو؟

شستشو با PBS به زدودن بقایای محیط کشت قبلی، فاکتورهای رشد و سایر آلاینده‌ها کمک می‌کند بدون اینکه به سلول‌ها آسیبی برساند.

حفظ سلول‌ها در شرایط کوتاه‌مدت

PBS در مواردی که لازم است سلول‌ها در مدت‌زمان کوتاهی خارج از محیط کشت نگهداری شوند (مانند انتقال به سانتریفیوژ یا برداشت سلول) استفاده می‌شود. چون PBS ایزوتونیک است، از تخریب سلول‌ها در این حالت جلوگیری می‌کند.

رقیق کردن محلول‌ها یا مواد زیستی

PBS به‌عنوان یک حلال خنثی به‌منظور رقیق‌سازی یا حل کردن مواد شیمیایی، پروتئین‌ها، یا محلول‌های آنزیمی استفاده می‌شود.

انحلال و سوسپانسیون سلولی

برای برداشت سلول‌های چسبیده: PBS معمولاً قبل از استفاده از آنزیم‌هایی مانند تریپسین برای برداشت سلول‌های کشت داده شده، برای شستشوی سلول‌ها استفاده می‌شود. این مرحله pH محیط را تنظیم کرده و بقایای سرم (که ممکن است تریپسین را غیرفعال کند) را از سلول‌ها جدا می‌کند.

برای سلول‌های معلق: PBS برای سوسپانسیون کردن سلول‌های معلق پیش یا پس از سانتریفیوژ به دلیل شرایط ایزوتونیک استفاده می‌شود.

معیارسازی و کالیبراسیون دستگاه‌ها و آزمایش‌ها

PBS استریل به دلیل خنثی و پایدار بودن، در بسیاری از تست‌های آزمایشگاهی نظیر کالیبراسیون فسفرومتری یا کار با دستگاه‌های بیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رسانایی الکتریکی در آزمایش‌های مولکولی

PBS به‌دلیل رسانایی دقیق و پایدار ممکن است در آزمایش‌های الکتروپره‌راسیون یا ارزیابی بار زیستی سلول‌ها استفاده شود.

تقویت عملکرد آنزیم‌ها یا واکنش‌های زیستی

در آزمایش‌هایی که نیاز به فعالیت آنزیمی (مانند پروتئازها یا آنزیم‌های DNA) دارند، PBS با فراهم کردن تعادل یونی و شرایط فیزیولوژیک مناسب، به بهبود عملکرد آنزیم‌ها کمک می‌کند.

مزایای PBS استریل در کشت سلولی

محافظت از سلول‌ها: به دلیل تنظیم فشار اسمزی و pH، سلول‌ها در معرض PBS دچار آسیب یا شوک اسمزی نمی‌شوند.

کاهش آلودگی: PBS استریل مانع از ورود آلودگی میکروبی به سیستم کشت سلولی می‌شود.

سازگاری بالا با سلول‌ها و واکنش‌ها: ترکیب PBS خنثی بوده و هیچ اثر سمی یا التهابی روی سلول‌ها ندارد.

کاربرد چندمنظوره: PBS می‌تواند برای فرآیندهای متعدد از شستشو تا آماده‌سازی محلول‌ها استفاده شود.

ملاحظات هنگام استفاده از PBS استریل

استریلیته: برای استفاده در کشت سلولی، PBS باید استریل باشد تا از آلودگی محیط‌های کشت جلوگیری شود. این کار معمولاً با اتوکلاو کردن یا فیلتراسیون از فیلترهای 0.22 میکرونی انجام می‌شود.

pH مناسب: قبل از استفاده از PBS، اطمینان حاصل کنید که pH آن در محدوده 7.2 تا 7.4 تنظیم شده است.

عدم افزودنی‌های سمیت‌زا: هرگونه افزودنی به PBS باید برای سلول‌ها و آزمایش استفاده‌شده، سازگار و غیرسمی باشد.

مدت‌زمان مجاورت: سلول‌ها نباید مدت طولانی در PBS نگه داشته شوند، زیرا این محلول فاقد مواد مغذی و عوامل رشد است و می‌تواند اثرات منفی بر بقای سلول‌ها داشته باشد.

جمع‌بندی

PBS استریل یکی از مهم‌ترین محلول‌ها در کشت سلولی است که به دلیل ویژگی‌های خاص از جمله تنظیم pH، ایزوتونیک بودن و سازگاری بالایی که با سلول‌ها دارد، در بسیاری از فرآیندهای زیستی از شست‌وشوی سلول گرفته تا انحلال، انتقال و نگه‌داری کوتاه‌مدت سلول‌ها به کار می‌رود. با این حال، توجه به استریلیته، تنظیم صحیح pH و استفاده از آن در مدت‌زمان مناسب برای تضمین سلامت سلول‌ها و کیفیت نتایج آزمایش‌ها الزامی است.