איזה סוג מים באמת צריך לכל יישום ביולוגי?

מדריך מעשי לאנשי מעבדות מחקר ביולוגי

מים הם לא רק ממס - הם ריאגנט חשוב בניסויי ביולוגיה מודרנית.
במעבדות מחקר ביולוגי מושקעים משאבים רבים בבחירת נוגדנים, אנזימים, קיטים וריאגנטים ייעודיים. לעומת זאת, מים - אחד המרכיבים הנפוצים ביותר בכל ניסוי – נתפסים לעיתים כמשאב מובן מאליו.
כלל אצבע חשוב הוא שכל חומר שעלול להגיב, לעכב או להתחרות עם התגובה הוא בלתי רצוי ויש לשים לב שלא יהיה נוכח במים איתם עובדים: שאריות של יונים, חומרים אורגניים אפילו בריכוזים נמוכים מאוד, או נוכחות של DNase / RNase - כל אלו עלולים לגרום לרעש, ירידה ביעילות תגובות אנזימטיות או תוצאות לא עקביות, במיוחד בניסויים רגישים.

ולכן חשוב לשאול :

איזה סוג מים צריך לכל שימוש?

איך לבחור נכון כדי להבטיח אמינות דיוק וחזרתיות של תוצאות במחקר?

רמות ניקיון מים במעבדה - תזכורת קצרה

מים מסוג Type I – Ultrapure

מים ברמת הטוהר הגבוהה ביותר, המאופיינים בין היתר ב:

• התנגדות חשמלית של ~18.2 MΩ·cm
  
• רמות TOC (Total Organic Carbon) נמוכות מאוד
  
• היעדר יונים, מתכות קורט, מיקרואורגניזמים ונוקלאזות
  

מים אלו מיועדים ליישומים ביולוגיים רגישים במיוחד.

מים מסוג Type II – Pure Water

מים מטוהרים ברמה גבוהה, אך אינם נקיים לחלוטין ממזהמים מיקרוסקופיים או אורגניים. מתאימים לשימושים כלליים, אך לא תמיד מספיקים לניסויים מולקולריים מתקדמים.
בהקשר זה טוב להזכר במונחי יסוד, מה זה התנגדות, מוליכות, DW/DDW ועוד

איזה מים מתאימים לאיזה יישום ביולוגי?

PCR, qPCR, NGS ויישומי גנומיקה
דרישה: מים מסוג Type I

ניסויים אלו רגישים במיוחד לנוכחות DNase, RNase וחומר אורגני.

גם זיהום ברמות זעירות עלול:

• להפחית yield
  
• לגרום ל- Ct values לא עקביים
  
• לפגוע בשחזוריות בין ניסויים
  

תרביות תאים

דרישה: מים מסוג Type I ולעיתים Type II איכותי מאוד, בהתאם לפרוטוקול, מים משמשים להכנת media, buffers ושטיפות.

נוכחות של:

• יונים לא רצויים
  
• חומרים אורגניים
  
• אנדוטוקסינים
  

זיהומים במים עלולים להשפיע על קצב גדילה, מורפולוגיה ותפקוד תאים.

עבודה עם חלבונים (Western blot, ELISA, enzymatic assays)

דרישה: Type I

זיהומים אורגניים או יונים יכולים לגרום ל:

• רקע גבוה
  
• פגיעה בפעילות אנזימים
  
•  שונות בין ניסויים
  

לקריאה נוספת בנושא מים עבור שימושי ווסטרן

הכנת buffers ו- media

דרישה:

• Type I - כאשר היישום רגיש (ביולוגיה מולקולרית, תאים)
  
• Type II - ליישומים כלליים או פרה-אנליטיים
  

מים לא מתאימים עלולים להשפיע על pH יציבות buffer ופעילות ריאגנטים לכן בכל מקרה שיש חשיבות לpH בבופר, רצוי להוסיף בופר למים.

לקריאה נוספת בנושא pH

שטיפת כלי זכוכית ושימושים כלליים

דרישה: Type II
אין צורך במים אולטרה-טהורים, אך חשוב למנוע הצטברות אבנית, יונים ושאריות שיכולות לעבור לניסוי הבא.

טעויות נפוצות שכדאי להימנע מהן:

• הסתמכות רק על מדידת התנגדות חשמלית
  מים יכולים להציג 18.2 MΩ·cm ועדיין להכיל TOC גבוה.
  במקרה שבחרתם במערכת מים פשוטה, שמודדת רק התנגדות, תדאגו שהיא תכלול טכנולוגיות טיהור שמטפלות גם בחומר האורגני.
  
• אחסון מים לאורך זמן
  גם מים אולטרה-טהורים מאבדים מאיכותם לאחר חשיפה לאוויר או אחסון לא נכון.
  זה ממש בסדר לחלוק מערכת, עם עוד מעבדה או להשתמש במערכת מחלקתית מתוחזקת היטב, אבל תקפידו לקחת את המים בכלים נקיים ולא לאגור מים נקיים לאורך זמן.
  
• הזנחת נקודת הקצה
  צנרת, ברזים ובקבוקי אחסון יכולים להיות מקור לזיהום. בשום אופן אל תתפתו לשים צינור אחרי פילטר סופי של 0.2 מיקרון או UF. הצינורות האלו הם אחד המקורות הכי משמעותיים לזיהומים.
  
  

אז איך בוחרים נכון?
1. הגדירו את היישומים הרגישים ביותר במעבדה
2. התאימו את רמת טוהר המים ליישום - לא “one size fits all”
3. הקפידו על תחזוקה, ניטור ובקרה שוטפת
4. זכרו: מים הם חלק בלתי נפרד מהניסוי - לא רק רקע

לסיכום

בחירה נכונה של סוג המים אינה עניין טכני בלבד, אלא החלטה מחקרית.

התאמה מדויקת של איכות המים ליישום הביולוגי תורמת ל:

• תוצאות אמינות יותר
  
• שחזוריות גבוהה
  
• חיסכון בזמן, חומרים ותסכול
  

במחקר – זה ההבדל בין ניסוי שעובד פעם אחת, לניסוי שעובד תמיד.