实验室试剂配制宝典:从基础溶液到缓冲液的实战指南

实验室试剂配制宝典:从基础溶液到缓冲液的实战指南

在分子生物学实验室,试剂配制是科研工作的第一步,也是决定实验成败的关键环节。无论是提取DNA时的PBS缓冲液,还是SDS-PAGE凝胶中的Tris-HCl,每一种试剂的浓度、pH值甚至灭菌方式,都可能直接影响实验结果。本文整理了实验室最常用的10类试剂及缓冲液的配制方法,涵盖核酸提取、蛋白质研究、细胞培养等核心场景。

一、基础溶液:实验操作的”基石”

  1. 去离子水(ddH₂O)

用途:所有试剂配制的基础溶剂,避免杂质干扰
制备方法

  • 自来水经石英砂过滤→活性炭吸附→离子交换柱(去除阴阳离子)→0.22μm滤膜过滤
  • 电导率需≤18.2MΩ·cm(25℃),4℃保存不超过2周
    注意:标记”用于分子生物学实验”和”用于常规实验”,避免交叉污染
  1. 10%(W/V)SDS溶液

用途:蛋白质变性剂(如SDS-PAGE、Western blot)、细胞裂解液成分
配制步骤

  1. 称取10g SDS(十二烷基硫酸钠)置于200mL烧杯中,加入80mL去离子水
  2. 68℃水浴加热搅拌至完全溶解(溶液透明,无颗粒)
  3. 滴加浓盐酸调节pH至2(约需0.5mL),加去离子水定容至100mL
  4. 室温保存,无需灭菌(SDS本身有抑菌作用)
    安全提示:SDS粉末对呼吸道和皮肤有刺激性,需戴口罩和手套操作,称量时避免扬尘
  5. 20%(W/V)葡萄糖溶液

用途:细菌培养(如LB培养基添加物)、细胞冻存液成分
配制步骤

  1. 称取20g葡萄糖,加入80mL去离子水搅拌溶解
  2. 22μm滤膜过滤除菌(葡萄糖高温易碳化,不可高压灭菌)
  3. 分装至10mL离心管,-20℃保存,避免反复冻融
    应用场景:配制LB固体培养基时,待培养基冷却至50℃后加入(终浓度5%),防止葡萄糖焦化

二、核酸实验专用试剂

  1. TE缓冲液(10mM Tris-HCl + 1mM EDTA,pH8.0)

用途:DNA保存液(抑制核酸酶活性)、核酸电泳上样缓冲液基础成分
配制步骤

  1. 准备母液:1M Tris-HCl(0)、0.5M EDTA(pH8.0)
  2. 取10mL 1M Tris-HCl和2mL 0.5M EDTA,加入800mL去离子水混匀
  3. 定容至1L,121℃高压灭菌20分钟,室温保存
    关键原理:EDTA螯合Mg²⁺(核酸酶必需的辅因子),Tris维持弱碱性环境(DNA在0最稳定)
  4. TAE缓冲液(50×浓缩液)

用途:琼脂糖凝胶电泳(分离基因组DNA、质粒等大片段核酸)
配制步骤

  1. 称取242g Tris碱、1mL冰乙酸,加入800mL去离子水
  2. 加入100mL 0.5M EDTA(0),搅拌至完全溶解
  3. 定容至1L,室温保存(无需灭菌,使用时用去离子水稀释50倍)
    使用技巧:电泳槽中TAE缓冲液需没过凝胶1-2mm,每电泳3次需更换新缓冲液(避免离子强度下降,影响分离效果)
  4. 3M醋酸钠(pH5.2)

用途:DNA沉淀(与乙醇配合使用)、核酸纯化洗脱液
配制步骤

  1. 称取8g三水合醋酸钠(NaOAc·3H₂O,分子量136.08),加入40mL去离子水
  2. 磁力搅拌至溶解,滴加冰乙酸调节pH至2(约需6-8mL,用pH计监测)
  3. 定容至100mL,121℃高压灭菌20分钟,室温保存
    沉淀DNA配方:DNA溶液中加入1/10体积3M醋酸钠(2)+2倍体积无水乙醇,-20℃静置30分钟,12000rpm离心10分钟

三、蛋白质实验专用试剂

  1. PBS缓冲液(1×,pH7.4)

用途:蛋白质提取、细胞洗涤、Western blot封闭液基础
组份浓度:137mM NaCl,2.7mM KCl,10mM Na₂HPO₄,2mM KH₂PO₄
配制步骤

  1. 称取8g NaCl、2g KCl、1.42g Na₂HPO₄、0.27g KH₂PO₄,加入800mL去离子水
  2. 磁力搅拌至完全溶解,用浓盐酸调节pH至4(约需1-2mL)
  3. 定容至1L,121℃高压灭菌20分钟,4℃保存
    变体配方:如需含钙镁离子,可添加1mM CaCl₂和5mM MgCl₂(用于细胞培养)
  4. 1.5M Tris-HCl(pH8.8)

用途:SDS-PAGE分离胶配制
配制步骤

  1. 称取7g Tris碱(分子量121.14),加入800mL去离子水搅拌溶解
  2. 用浓盐酸调节pH至8(约需55mL,必须冷却至室温后再定容pH,温度每升高1℃,Tris pH降低0.03个单位)
  3. 定容至1L,室温保存(无需灭菌,凝胶配制时需加APS和TEMED,现配现用)
    原理:分离胶8与浓缩胶pH6.8形成pH梯度,使蛋白质在浓缩胶中压缩成条带,提高分离分辨率
  4. 5×SDS-PAGE上样缓冲液

用途:蛋白质样品变性与显色(含指示剂,追踪电泳进度)
组份:250mM Tris-HCl(pH6.8),10% SDS,50%甘油,0.5%溴酚蓝,5% β-巯基乙醇
配制步骤

  1. 取5mL 1M Tris-HCl(8)、2g SDS、5mL甘油、0.1g溴酚蓝,加入去离子水至8mL
  2. 加入1mL β-巯基乙醇(还原剂,打开二硫键),定容至10mL
  3. 分装至5mL离心管,-20℃保存,使用前95℃加热5分钟使蛋白质变性

四、细胞培养专用试剂

  1. 0.25%胰蛋白酶-EDTA溶液

用途:贴壁细胞消化(分解细胞间蛋白质,使细胞脱落)
配制步骤

  1. 称取25g胰蛋白酶(Sigma T4049)、0.02g EDTA·2Na,溶于100mL PBS缓冲液(pH7.4)
  2. 磁力搅拌30分钟至完全溶解,22μm滤膜过滤除菌
  3. 分装至10mL离心管,-20℃保存,使用前37℃水浴融化
    注意:胰蛋白酶活性受pH影响大,需严格控制2-7.4,4℃保存不超过2周