آموزش بافرسازی و محلول سازی

بافرسازی و محلول سازی

یکی از مسائل بسیار ساده و پراهمیت در آزمایش های مختلف در حوزه زیست شناسی نحوه بافرسازی و محلول سازی می باشد. اگرچه نحوه بافرسازی و محلول سازی در شاخه رشته شیمی قرار می گیرد اما یادگیری آن برای زیست شناسان بسیار ضروری و حائز اهمیت می باشد. مخصوصا در زمینه ژنتیک مولکولی که افراد با نوکلئیک اسید ها سر و کار دارند تغییر اندک در غلظت و حجم محلول های مورد استفاده ممکن است موجب تغییر ماهیت و تجزیه موارد مورد آزمایش گردد. اینکه فرد تبحر مورد نیاز را جهت ساخت بافر و دانستن قوانین اسید و باز داشته باشد، بسیاری از هزینه های غیرضروری را کاهش داده و فرد می تواند هر بافری در هر pH ای که در نظر دارد بسازد.

عبارت بافر اطلاق به محلولی می شود که pH یک محدوده مشخص داشته و درصورت اضافه کردن جزئی اسید یا باز به محلول بافری، از تغییرات pH جلوگیری می کند. به عنوان مثال خون یک سیستم بافری بوده و به دلیل وجود اسید آمینه هیستیدین pH ای در حدود خنثی دارد. بافر ها عموما شامل ترکیب یک اسید ضعیف و نمک آن و یا یک باز ضعیف و نمک آن می باشند. برای هر بافر می توان منحنی تیتراسیون رسم کرد که آن منحنی مشخصه آن بافر می باشد. منحنی تیتراسیون هر بافر نشان می دهد که میزان تحمل بافر چقدر بوده و تا چه بازه ای از غلظت اسید یا باز می توان به بافر اضافه کرد بدون آن که pH آن تغییر کند. در سیستم های زنده اهمیت سیستم های بافری مشخص است و به عنوان مثال با تغییر اندکی از مقدار pH در خون، زندگی آن موجود به خطر می افتد. به همان میزان ساخت سیستم های بافری در آزمایش های سلولی و مولکولی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برخی اوقات نیاز است تا بافر تازه تهیه شود و فقط یک بار از آن استفاده کرد و بعضی مواقع می توان از یک بافر چندین بار استفاده نمود. چنین مسائلی بسته به آزمایش مورد نظر مشخص می شوند.

محلول سازی نیز یکی از تکنیک های مورد بحث در علم شیمی می باشد که دانشجویان و پژوهشگران حوزه زیست شناسی باید تسلط مناسبی نسبت به آن داشته باشند. محلول سازی بر پایه قوانین و روابط استوکیومتری محاسبه شده و طبق آن می توان از حجم و غلظت های مختلف ترکیبات به حجم و غلظت مورد نظر رسید. اینکه برای رقیق کردن اسید غلیظ، آب را روی اسید می ریزند و یا اسید را روی آب و برای دستیابی به یک غلظت مورد نظر از یک اسید، چه حجمی آب مورد نیاز است همه مواردی هستند که با یادگیری محلول سازی به سادگی قابل حل می شوند. در آزمایش های مختلف در زمینه زیست شناسی، دائماً نیاز به استفاده از غلظت ها و حجم های مختلف از مواد و ترکیبات می باشد. عموما در آزمایشگاه های زیست شناسی حجم با واحد لیتر و وزن با واحد گرم تعریف می شوند. برخی اوقات ترکیبات مختلف بر اساس واحد مول معرفی می شوند که هر مول برابر با ۱۰۲۳×۶٫۰۲۲ اتم، مولکول و یا ذره از آن ترکیب می باشد و هر مول از یک عنصر وزن مشخصی دارد. لذا در صورت در نظر گرفتن یک ترکیب و دانستن اتم های سازنده آن می توان وزن یک مول آن را بدست آورد که به آن وزن مولی نیز می گویند. در دوره کارآموزی ژنتیک مولکولی آزمایشگاه ژنیران مباحث محلول سازی به شکل کامل توضیح داده می شود و افراد با مفاهیم مختلف و نحوه ساخت انواع محلول ها در حجم ها و غلظت های مختلف آشنا می شوند.