كلوريد الصوديوم في وسائط زراعة الخلايا والمحاليل الفسيولوجية: مواصفات وتطبيقات دقيقة

كلوريد الصوديوم (NaCl، رقم CAS ‏7647-14-5، رقم EC ‏231-598-3، الكتلة المولية 58.44 غ/مول) هو أكبر مساهم منفرد في أسمولالية أوساط زراعة الخلايا والمحاليل الفسيولوجية. فهو يوفّر معظم أيونات Na⁺ وCl⁻ التي تحتاجها الخلايا للحفاظ على حجمها وجهد غشائها، بينما توفّر بيكربونات الصوديوم وفوسفات الصوديوم وأملاح أخرى بقية الصوديوم.

اكتشف المزيد حول كلوريد الصوديوم على صفحة منتجنا ←

كم تحتوي الأوساط والمحاليل الشائعة من كلوريد الصوديوم؟

محتوى NaCl في التركيبات الكلاسيكية، لكل لتر من الوسط بتركيز 1×:

• DMEM: ‏6.4 غ/لتر (110 ملي مولار)
• RPMI-1640: ‏6.0 غ/لتر (103 ملي مولار)
• MEM (أملاح Earle): ‏6.8 غ/لتر (116 ملي مولار)
• Ham's F-12: ‏7.6 غ/لتر (130 ملي مولار)
• PBS (تركيبة Dulbecco، ‏1×): ‏8.0 غ/لتر (137 ملي مولار)
• HBSS: ‏8.0 غ/لتر (137 ملي مولار)
• محلول ملحي 0.9 %: ‏9.0 غ/لتر (154 ملي مولار)

تحتوي الأوساط على كلوريد صوديوم أقل من PBS لأن بيكربونات الصوديوم (3.7 غ/لتر أي 44 ملي مولار في DMEM، و2.0 غ/لتر أي 24 ملي مولار في RPMI-1640) وفوسفات الصوديوم تضيفان صوديوم وأسمولالية إضافيين. لذلك يبلغ إجمالي Na⁺ في معظم الأوساط نحو 135–155 ملي مولار، وهو قريب من 135–145 ملي مولار في البلازما البشرية. قد تختلف تركيبات الشركات المصنّعة (مثلًا بمحتوى مختلف من الغلوكوز أو HEPES)، لذا فالمرجع هو ورقة تركيبة المنتج المستخدم فعلًا.

لماذا تهم الأسمولالية؟

تنمو معظم خطوط خلايا الثدييات جيدًا بين نحو 260 و340 ملي أوسمول/كغ، وتُصاغ معظم الأوساط عند 280–320 ملي أوسمول/كغ، أما البلازما البشرية فتتراوح بين 275 و295 ملي أوسمول/كغ. كل ملي مول من NaCl في اللتر يضيف أقل قليلًا من 2 ملي أوسمول/كغ. في الوسط مفرط التوتر يخرج الماء من الخلايا فتنكمش، وفي الوسط ناقص التوتر تنتفخ وقد تتحلل إذا كان الفرق كبيرًا بما يكفي.

ولأن كلوريد الصوديوم هو المساهم الأكبر، فهو المكوّن الذي يُعدَّل عادةً عند تصحيح الأسمولالية، مثلًا بعد إضافة HEPES أو مكمّلات أو أدوية مذابة في الماء. يُفضَّل قياس النتيجة بمقياس الأسمولالية بدل الاعتماد على الحساب وحده، كما أن التبخر في الحاضنة يرفع الأسمولالية مع مرور الوقت.

ما دور كلوريد الصوديوم في محاليل مثل PBS؟

لا يعمل كلوريد الصوديوم كمنظِّم للأس الهيدروجيني، فهذه وظيفة الفوسفات في PBS. أما NaCl فيحدد التوتر ومعظم القوة الأيونية (نحو 0.17 مولار في PBS بتركيز 1×). تؤثر القوة الأيونية في التفاعلات بين البروتينات وبين الأجسام المضادة والمستضدات، ولهذا تكون محاليل الغسل والتخفيف في اختبارات ELISA وWestern blot عادةً PBS أو TBS بتركيز 137–150 ملي مولار من NaCl. وتستخدم بعض عمليات تنقية البروتينات تركيزًا أعلى من الملح، مثل 300 ملي مولار في محاليل التحلل الخاصة بكروماتوغرافيا الألفة بالنيكل، للحد من الارتباط غير النوعي.

أي درجة نقاوة تستخدم؟

لزراعة الخلايا وتحضير المحاليل، استخدم درجة ذات مواصفات محددة وشهادة تحليل (CoA) خاصة بكل تشغيلة:

• الدرجات الدستورية (Ph. Eur.‏ وUSP وJP): محتوى 99.0–100.5 % محسوبًا على المادة المجففة، مع حدود لشوائب مثل الكبريتات والبروميد واليوديد والحديد والباريوم. وفي التصنيع وفق ممارسات التصنيع الجيد (GMP) تُستخدم عادةً درجة دستورية من مورّد مؤهل.
• درجة الكاشف ACS: محتوى لا يقل عن 99.0 % مع حدود محددة للشوائب. مناسبة لمعظم محاليل المختبر، لكنها لا تُختبر عادةً للذيفانات الداخلية.
• الدرجات المختبرة لزراعة الخلايا أو منخفضة الذيفانات الداخلية: تضيف اختبار الذيفانات الداخلية (طريقة LAL، ‏Ph. Eur. 2.6.14 / USP <85>) وأحيانًا اختبار نمو الخلايا. يحدد كل مورّد حدوده بنفسه، لذا قارن المواصفات لا اسم الدرجة فقط.

ملح الطعام غير مناسب، إذ يحتوي على مواد مانعة للتكتل وكثيرًا ما يُضاف إليه اليوديد أو اليودات.

التحضير والتخزين

كلوريد الصوديوم مستقر كيميائيًا. احفظ العبوة محكمة الإغلاق في مكان جاف وبدرجة حرارة الغرفة، لأن المادة الصلبة تمتص الرطوبة وتتكتل عندما يكون الهواء رطبًا. حضّر المحاليل بماء مختبري منقّى (النوع I أو ما يعادله)، ويمكن تعقيم محاليل NaCl بالأوتوكلاف أو بالترشيح عبر مرشح 0.22 ميكرومتر.

كلوريد الصوديوم مسجَّل بموجب لائحة REACH، ومدرج في قائمة TSCA الأمريكية، وغير مصنّف كمادة خطرة وفق GHS/CLP. تنظّم هذه القواعد التداول ومعلومات السلامة، أما صلاحية التشغيلة لزراعة الخلايا فتحددها مواصفات درجتها وشهادة تحليلها.

أسئلة شائعة

• كم يحتوي محلول PBS بتركيز 1× من كلوريد الصوديوم؟ 8.0 غ/لتر، أي 137 ملي مولار (تركيبة Dulbecco)، مع 2.7 ملي مولار من KCl ونحو 10 ملي مولار من الفوسفات.

• لماذا يحتوي وسط DMEM على كلوريد صوديوم أقل من PBS؟ لأن بيكربونات الصوديوم (3.7 غ/لتر في DMEM) وفوسفات الصوديوم تضيفان صوديوم وأسمولالية إضافيين، فتقل الحاجة إلى NaCl. يبلغ إجمالي Na⁺ في DMEM نحو 155 ملي مولار.

• ما درجة كلوريد الصوديوم المناسبة لزراعة الخلايا؟ درجة دستورية (Ph. Eur./USP) أو درجة مختبرة لزراعة الخلايا مع شهادة تحليل خاصة بالتشغيلة. إذا كانت الذيفانات الداخلية مهمة فاختر درجة مختبرة لها؛ فدرجة ACS لا تُختبر لها عادةً.

• هل يمكن استخدام ملح الطعام؟ لا. يحتوي ملح الطعام على مواد مانعة للتكتل (غالبًا فيروسيانيدات) وكثيرًا ما يُضاف إليه اليوديد أو اليودات، ولا تُحدَّد شوائبه.