PBS緩沖液（磷酸鹽緩沖液）是一種廣泛用于生物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的緩沖溶液。它的全稱是Phosphate Buffered Saline，即磷酸鹽緩沖鹽水。PBS緩沖液通常由磷酸鹽、氯化鈉和組成，具有穩(wěn)定的pH值，并與生物體的滲透壓相似，因此在生物實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

一、PBS緩沖液的組成和配制

PBS緩沖液的標(biāo)準(zhǔn)組成成分如下：

1. 磷酸二氫鈉（NaH2PO4）：

• 提供酸性磷酸根（H2PO4?），主要調(diào)節(jié)溶液的pH值。

2. 磷酸氫二鈉（Na2HPO4）：

• 提供堿性磷酸根（HPO42?），與磷酸二氫鈉共同作用，維持溶液的緩沖能力。

3. 氯化鈉（NaCl）：

• 提供離子強(qiáng)度，調(diào)節(jié)滲透壓，使其接近生理條件。

4. （KCl）：

• 補(bǔ)充鉀離子，進(jìn)一步模擬細(xì)胞外液的離子組成。

PBS緩沖液的典型配方為：

• 137 mM NaCl

• 2.7 mM KCl

• 10 mM Na2HPO4

• 1.8 mM KH2PO4

這種配方的pH值通常在7.2至7.4之間，非常接近生物體液的pH值，且滲透壓約為300 mOsm/kg，類似于人體的生理條件。

二、PBS緩沖液的配制步驟

配制PBS緩沖液的方法非常簡單，通常包括以下步驟：

1. 稱量化學(xué)試劑：

• 根據(jù)所需體積，稱量所需的NaCl、KCl、Na2HPO4和KH2PO4。

2. 溶解成分：

• 將稱量好的化學(xué)試劑依次加入到蒸餾水或去離子水中，邊加邊攪拌，直到溶解。

3. 調(diào)整pH值：

• 使用pH計測量溶液的pH值。如果pH值不在7.2-7.4的范圍內(nèi)，可以用稀鹽酸（HCl）或氫氧化鈉（NaOH）來微調(diào)pH值。

4. 定容：

• 將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，加入蒸餾水或去離子水至所需體積。

5. 滅菌：

• PBS緩沖液通常需要經(jīng)過0.22微米濾膜過濾或高壓蒸汽滅菌，以確保溶液無菌，適合用于生物實(shí)驗(yàn)。

三、PBS緩沖液的作用和用途

PBS緩沖液因其良好的生物相容性和緩沖能力，在實(shí)驗(yàn)室中有廣泛的用途，包括：

1. 細(xì)胞培養(yǎng)：

• PBS緩沖液常用于細(xì)胞培養(yǎng)中的洗滌步驟。由于其pH值穩(wěn)定且滲透壓與細(xì)胞外液相似，不會對細(xì)胞造成損傷。因此，在傳代或轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)前，細(xì)胞可以用PBS緩沖液進(jìn)行清洗，去除培養(yǎng)基中的血清和其他雜質(zhì)。

2. 組織和細(xì)胞固定：

• 在進(jìn)行免疫組織化學(xué)（IHC）和熒光顯微鏡實(shí)驗(yàn)時，PBS緩沖液可以用于組織和細(xì)胞的固定和沖洗，以保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性。

3. 蛋白質(zhì)的洗滌和純化：

• PBS緩沖液在蛋白質(zhì)的提取、洗滌和純化過程中被廣泛使用。它可以穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，防止蛋白質(zhì)變性，同時為后續(xù)的免疫印跡（Western blot）或ELISA實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的環(huán)境。

4. 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)：

• 在DNA和RNA的提取、聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）、電泳和雜交實(shí)驗(yàn)中，PBS緩沖液可以用作溶解或稀釋試劑，提供穩(wěn)定的化學(xué)環(huán)境。

5. 動物實(shí)驗(yàn)中的注射劑：

• PBS緩沖液由于其生理相容性，可用于動物實(shí)驗(yàn)中的藥物或試劑稀釋，以降低對實(shí)驗(yàn)動物的刺激性。

四、PBS緩沖液的優(yōu)點(diǎn)

PBS緩沖液在實(shí)驗(yàn)室中得到廣泛應(yīng)用，主要是由于以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 穩(wěn)定的pH值：

• PBS的pH值接近中性，非常適合大多數(shù)生物實(shí)驗(yàn)，尤其是那些對pH敏感的實(shí)驗(yàn)。

2. 生理相容性：

• PBS的滲透壓與細(xì)胞外液相似，不會對細(xì)胞造成滲透壓力的傷害，適用于多種細(xì)胞和組織的操作。

3. 緩沖能力強(qiáng)：

• PBS含有磷酸鹽緩沖系統(tǒng)，能有效抵抗外界環(huán)境的pH變化，保持實(shí)驗(yàn)條件的一致性。

4. 制備簡單：

• PBS緩沖液的成分簡單，制備容易，并且可以在實(shí)驗(yàn)室中方便地配制和滅菌。

五、PBS緩沖液的局限性

盡管PBS緩沖液有很多優(yōu)點(diǎn)，但在某些實(shí)驗(yàn)中也有其局限性，需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 不適用于某些金屬離子實(shí)驗(yàn)：

• PBS中的磷酸鹽可能與某些金屬離子形成沉淀，因此不適合用在含有金屬離子的實(shí)驗(yàn)中，如鈣（Ca2?）和鎂（Mg2?）的實(shí)驗(yàn)。

2. 低溫儲存可能會產(chǎn)生沉淀：

• 在低溫下，PBS中的磷酸鹽有時會析出形成沉淀，雖然這通常可以通過加熱和攪拌重新溶解，但可能會影響實(shí)驗(yàn)操作。

3. 對蛋白質(zhì)的影響：

• PBS中的高鹽濃度可能會影響某些蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集或變性，特別是在敏感的生物實(shí)驗(yàn)中需要注意。

六、PBS緩沖液的改良版

為了滿足不同實(shí)驗(yàn)的特殊需求，科學(xué)家們對PBS緩沖液進(jìn)行了多種改良，形成了一些常用的變體：

1. 加鈣鎂PBS（PBS with Ca2? and Mg2?）：

• 通過加入鈣離子和鎂離子，增強(qiáng)了PBS在某些細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中的生物相容性，如促進(jìn)細(xì)胞的粘附和信號傳導(dǎo)。

2. 去鈣鎂PBS（PBS without Ca2? and Mg2?）：

• 去除了鈣和鎂的PBS適用于那些對這些離子敏感的實(shí)驗(yàn)，如細(xì)胞的胰蛋白酶消化過程中，為了避免鈣和鎂影響消化效果，通常使用這種PBS。

3. DPBS（Dulbecco's Phosphate Buffered Saline）：

• Dulbecco's PBS是一種改良的PBS，通常用于細(xì)胞培養(yǎng)中的洗滌步驟，具有更精確的pH值控制和更高的生物相容性。

七、PBS緩沖液的保存和處理

PBS緩沖液的保存和處理也需要注意一些事項，以保證其在使用時的穩(wěn)定性和無菌性：

1. 儲存條件：

• PBS緩沖液應(yīng)儲存在室溫或4°C環(huán)境下，避免低溫產(chǎn)生沉淀或高溫加速降解。

2. 滅菌處理：

• 使用PBS緩沖液前，通常需要經(jīng)過0.22微米的濾膜過濾滅菌，或在高壓蒸汽滅菌器中處理，以去除溶液中的微生物。

3. 避免污染：

• PBS在使用過程中應(yīng)避免接觸污染源，如未滅菌的器皿或?qū)嶒?yàn)臺，以保持溶液的純凈。

結(jié)論

PBS緩沖液作為一種基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室試劑，因其生理相容性、穩(wěn)定的pH值和簡單的配制方法，在生物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。盡管PBS在某些情況下有其局限性，但通過選擇合適的配方和使用方式，它仍然是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中的工具。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，PBS緩沖液的應(yīng)用范圍可能會進(jìn)一步擴(kuò)大，并為實(shí)驗(yàn)研究提供更加可靠的支持。