Algemene beschrijving
HEPES-buffer heeft geen cytotoxische effecten op cellen en kan dus worden gebruikt in dierlijke celculturen.
HEPES is beschreven als een van de beste universele buffers die beschikbaar zijn voor biologisch onderzoek. Bij biologische pH is de molecule zwitterionisch, en is effectief als buffer bij pH 6,8 tot 8,2. HEPES wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder weefselkweek. Het wordt vaak gebruikt om celkweekmedia in lucht te bufferen. HEPES vindt zijn gebruik in in vitro experimenten op Mg.
HEPES, of 4-(2-hydroxyethyl)piperazine-1-ethaan-sulfonzuur, is een zwitterionische N-gesubstitueerde aminosulfonzuurbuffer. Het heeft een uitstekende buffercapaciteit in het pH-bereik van 6,8 tot 8,2, met een pKa van 7,48 bij 25°C. HEPES wordt algemeen erkend als een van de meest veelzijdige buffers en wordt veel gebruikt in celbiologie, biochemisch en biologisch onderzoek. Een opmerkelijke eigenschap is de niet-reactiviteit met metaalionen. In tegenstelling tot veel buffers vormt HEPES geen significante complexen met de meeste metalen, waardoor het geschikt is voor toepassingen waarbij metaalionen betrokken zijn zonder de activiteit ervan te beïnvloeden. Deze eigenschap vergroot de bruikbaarheid als “niet-coördinerende buffer”. In celculturen blinkt HEPES uit in het handhaven van een stabiele fysiologische pH, zelfs bij schommelingen in de kooldioxideconcentratie als gevolg van celademhaling. Dit onderscheidt het van bicarbonaatbuffers (NaHCO3), die, hoewel ze vaak gebruikt worden, minder effectief zijn in pH-stabiliteit.
HEPES blijkt ook voordelig te zijn in verschillende biologische en biochemische processen. De amfolytische aard maakt het geschikt als scheidingsmiddel voor het creëren van pH-gradiënten bij iso-elektrische focussering, een techniek die vaak wordt gebruikt bij eiwitscheiding en -analyse. Bovendien vertoont HEPES minimale interferentie met DNA-restrictie enzymreacties in vergelijking met buffers met minder gesubstitueerde aminegroepen, zoals Tris. Hierdoor is HEPES een goede keuze voor toepassingen waarbij DNA gemanipuleerd en geanalyseerd wordt. Naast deze specifieke toepassingen is HEPES waardevol in tal van andere biologische en biochemische processen, waaronder immunoprecipitatie, cellyse en live cell imaging. De veelzijdigheid, gekoppeld aan de uitzonderlijke pH-buffercapaciteit en minimale interactie met andere moleculen, maakt HEPES tot een onmisbaar hulpmiddel in verschillende onderzoeksdomeinen.
Toepassing
HEPES wordt gebruikt:
• Als aanvulling op Dulbecco′s gemodificeerd Eagle′s medium voor het kweken en onderhouden van cellijnen
• Als bestanddeel van bloedplaatjessuspensiebuffer
• Als aanvulling op Hank′s basische zoutoplossing, die wordt gebruikt om pancreasweefsel te wassen.
• Als bestanddeel van wasbuffer en blokkeerbuffer bij de zuivering en kwantificering van eiwitten met enzyme-linked immunosorbent (ELISA) assay
• Voor het aanpassen en op peil houden van de pH van biologische oplossingen
• Als bestanddeel van Hank′s balanced salt solution (HBSS) en dissociatiemedium om neuronale ontwikkeling te bestuderen
• Voor het homogeniseren van weefsel en bij de bereiding van cytosolisch en nucleair extract van cellen
• Als bestanddeel van het kweekmedium van keratinocyten en fibroblasten
Eigenschappen en voordelen
Getest om lage niveaus van verontreiniging met zware metalen te bevestigen, waardoor geschiktheid voor diverse toepassingen gegarandeerd is
Zeer goed oplosbaar in water met een bruikbaar pH-bereik van 6,8 - 8,2 en pKa van 7,5 bij 25 °C
Verwaarloosbare binding van metaalionen
Minder toxisch voor cellen dan andere buffers zoals Tris en fosfaat
Stabiel in een breed pH-bereik
Getest op endotoxinen en totale aerobe microbiële telling
Vrij van DNase, NICKase, RNase, Endonuclease, Exonuclease en Protease