緩沖液和介質(zhì)制備
不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?duì)檢測(cè)的敏感度要求也不同,它決定了試劑制備或稀釋用純水的等級(jí)。對(duì)很多普通化學(xué)應(yīng)用,敏感度不是首要考慮因素,實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水就已經(jīng)具備了足夠好的純度,在此甚而上結(jié)合去離子技術(shù)就可得到很低離子含量的超純水。結(jié)合UV燈、過(guò)濾和循環(huán)管路等手段,還可以很好地控制有機(jī)物和微生物水平。
臨床生物化學(xué)
臨床實(shí)驗(yàn)室用水應(yīng)依照相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),其中最相關(guān)的是美國(guó)臨床及實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)研究所(CLSI)標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅰ型純水,美國(guó)、日本、歐洲的藥典也很常用的標(biāo)準(zhǔn)。臨床分析儀供水或在任何制備和分析程序中用水,都應(yīng)使用結(jié)合多種純化技術(shù)制成的高品質(zhì)純水。
臨床分析儀用水純度要求依據(jù)分析儀制造商的設(shè)置而定,但通常電阻率應(yīng)大于10 MΩ-cm,TOC小于50ppb以及細(xì)菌水平小于5CFU/ml。
電化學(xué)
用于實(shí)驗(yàn)室電化學(xué)技術(shù)包括從伏安法和電位測(cè)定法,支電化學(xué)掃描隧道顯微鏡(SECM)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)和電化學(xué)發(fā)光(ECL)。
這些技術(shù)領(lǐng)先靈敏的測(cè)量被測(cè)物發(fā)出的微小電信號(hào)進(jìn)行工作,因而所使用的水應(yīng)該產(chǎn)生最小的背景干擾。建議用于電化學(xué)的純水至少是電阻率大于5 MΩ-cm,無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和凝膠污染物含量較低,TOC含量小于50ppb以及細(xì)菌含量低于1 CFU/ml的實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水。對(duì)眼痕量電化學(xué)分析儀,需要超純水。
電泳
大分子可以通過(guò)幾個(gè)不同的技術(shù)被彼此分離,包括化學(xué)方式、超速離心法和電泳。
電泳用水最重要的要求是生物活性物質(zhì)諸如內(nèi)毒素(通常小于0.005IU/mL)核糖核酸和蛋白酶(不可測(cè)定)的去除。最好用電阻率18.2 MΩ-cm,TOC小于10ppb,0.1μm或更小徑的微濾以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml的超純水作為供水。
電生理學(xué)
電生理學(xué)方法涵蓋從測(cè)量生物反應(yīng)到電流和電磁領(lǐng)域,從整個(gè)動(dòng)物體的研究到使用微電極和細(xì)胞膜片鉗技術(shù)的單細(xì)胞研究。電生理學(xué)技術(shù)通常很敏感,水中無(wú)機(jī)污染物對(duì)其會(huì)造成很大的干擾。推薦使用至少電阻率大于1 MΩ-cm,TOC小于50ppb以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml的實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水。
內(nèi)窺鏡檢查
醫(yī)療保健領(lǐng)域的臨床應(yīng)用要求低內(nèi)毒素的純水用于內(nèi)窺鏡清洗。帶UV燈、超濾并定期消毒的初級(jí)和實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水都可以使用。
內(nèi)毒素分析
從分離到細(xì)胞培養(yǎng)的各種應(yīng)用領(lǐng)域用水都要求規(guī)定內(nèi)毒素指標(biāo),內(nèi)毒素最大指標(biāo)范圍從0.25IU/ml到0.03IU/ml。
對(duì)內(nèi)毒素分析,適用少內(nèi)毒素的超純水,通常是0.05IU/ml或更小。超濾是制造少內(nèi)毒素超純水的必需手段(國(guó)際上通常MWCO為5000道爾頓的超濾膜),而且可以結(jié)合UV燈進(jìn)行光氧化。
火焰法原子吸收光譜(F-AAS)
雖然F-AAA技術(shù)與多元素的等離子質(zhì)譜(ICP-MS)有些重疊,但由于其適宜的成本,原子吸收光譜(AAS)還是非常廣泛地用于較小的特殊分析,其元素的檢測(cè)下限從ppb到ppm不等。實(shí)驗(yàn)室Ⅱ二級(jí)純水的純度通常足以滿(mǎn)足大總分常規(guī)的AAS分析,它不要求低水平的有機(jī)物和細(xì)菌含量。
供應(yīng)蒸餾水器用水
蒸餾是比較早期的水純化方式,是最有效的預(yù)處理水的方法這一。目前國(guó)際上越來(lái)越通告的方法是,由Ⅲ級(jí)純水替代由飲用水直接供應(yīng)蒸餾水器。
供應(yīng)超純水系統(tǒng)用水
用飲用水或相應(yīng)水源生產(chǎn)超純水(18.2 MΩ-cm,TOC<5之子)通常由兩個(gè)階段完成——預(yù)處理和超純化處理。預(yù)處理減少所有大師雜質(zhì),無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、微生物和顆粒,大約超過(guò)95%被換或EDI可以最有交待 實(shí)現(xiàn)以上目的。也可以單獨(dú)采用離子交換純化飲用水,但不能使用機(jī)物、細(xì)菌和顆粒雜質(zhì)的指標(biāo)達(dá)到同等水準(zhǔn)。直艽的預(yù)處理水持,對(duì)超純水的出水水質(zhì)越有保障。
氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)
對(duì)于GC應(yīng)用,純水經(jīng)常被用于制備空白對(duì)照組、標(biāo)準(zhǔn)樣和樣本的預(yù)處理,諸如固相萃取,氣質(zhì)聯(lián)用的敏感度非常好高,對(duì)高純度水的純度要求非常嚴(yán)格。TOC水平要求盡可能低,于此ppb,以RO水為進(jìn)水泊低TOC水平的超純水可以完全滿(mǎn)足要求。必須嚴(yán)格按操作說(shuō)明使用超純水儀以確保持續(xù)的高品質(zhì)出水。
普通化學(xué)
普通化學(xué)熔冶水等級(jí)為電阻率>1 MΩ-cm,TOC<50ppb以及細(xì)菌含量低于10CFU/ml的實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水。
石墨爐原子吸收光譜(GFAAS),也稱(chēng)CFAAS
GFAAS與其它原子吸收光譜測(cè)定(AAS)的不同之處是,其火焰爐被電子發(fā)熱石墨管或棒替代,能在元素分析中達(dá)到很高的敏感度。GFAAS要求頂級(jí)純水系統(tǒng),提供ppt級(jí)的雜質(zhì)水平,18.2 MΩ-cm的和低TPC指標(biāo)。內(nèi)置監(jiān)測(cè)儀提供純度保證,最終的水質(zhì)指標(biāo)是由良好的預(yù)處理系統(tǒng),加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實(shí)現(xiàn)。
玻璃器皿的清洗/沖洗
玻璃器皿的清洗/沖洗是大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室每天的例行公事,它對(duì)水等級(jí)的要求依據(jù)實(shí)際應(yīng)用的不同而定。考慮到成本,適用于大部分常規(guī)用途的玻璃器皿的清洗可用初級(jí)純水。
對(duì)比較敏感的分析或遺傳實(shí)驗(yàn)用器皿來(lái)說(shuō),適用實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水,通常電阻率水平在1-15 MΩ-cm。
對(duì)于鑒定應(yīng)用,諸如痕量分析技術(shù)(如ICP-MS)、高敏感的細(xì)胞培養(yǎng)和嚴(yán)格的臨床應(yīng)用,玻璃器皿應(yīng)該用超純水清洗,特別是最后一次沖洗。如果用被污染的玻璃器皿裝載緩沖液、介質(zhì)或稀釋液,就很難保證它們的純度了。電阻率應(yīng)為18.2 MΩ-cm,TOC小于10ppb以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml。
生物組織學(xué)
由于大部分生物組織學(xué)工作的性質(zhì),其細(xì)胞是固定和不繁殖的,應(yīng)使用實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水。典型的電阻率為大于18.2 MΩ-cm,TOC小于50ppb以及細(xì)菌含量小于1CFU/ml。
高效液相色譜(HPLC)
高效液相可以直接分析痕跡或大師的成分。純水可以作為流動(dòng)相的一個(gè)成分,也可以用于制備空白、標(biāo)準(zhǔn)及樣品。對(duì)于那些敏感度要求不高的分析實(shí)驗(yàn),其對(duì)純水的要求條件是TOC小于50ppb以及電阻率大于18.2 MΩ-cm。
HPLC梯度洗膠分析有極低的監(jiān)測(cè)下限,例如完全低于1ppb。純水的使用也是必需的,并且其純度要求很高,TOC水平通常小于3ppb,這接近超純水系統(tǒng)為特殊使用目的設(shè)計(jì)的TOC水平的最佳極限,此時(shí)最好RO水作為超純水系統(tǒng)的進(jìn)水。必須嚴(yán)格近操作說(shuō)明使用以確保持續(xù)的高品質(zhì)出水。
水栽法
在水栽培應(yīng)用中水源要足夠純,不僅保證添加的礦物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度的準(zhǔn)確,而且防止污染物引起民的間接影響。舉例來(lái)說(shuō),高水平的溶解成分特別是鈣和鎂能造成高堿度改變水的硬度。高濃度的鈉和氯化物也會(huì)導(dǎo)致直接毒性,并會(huì)通過(guò)妨礙鈣、鎂、硝酸鹽和痕量元素的吸收而造成間接破壞。
水栽推薦使用低離子、低有機(jī)物和低細(xì)菌污染水平的實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水。
電感耦合等離子光譜儀儀(ICP-AES)
在ICP-AES應(yīng)用中,對(duì)不同元素的敏感度明顯不同,但金屬、過(guò)渡金屬、磷和硫監(jiān)測(cè)下限都在ppb(ug/l)范圍內(nèi)。
ICP-AES對(duì)水的純度要求相當(dāng)嚴(yán)格,電阻率大于18 MΩ-cm的超純水是必須的,TOC的要求一般不太重要,前處理要求反滲透或離子交換。
等離子質(zhì)譜聯(lián)用(ICP-MS)
ICP-MS可被用于測(cè)定在ppt水平(ng/l)的元素。對(duì)這種敏感的IC-MS分析工作,水純度的要求非常嚴(yán)格,要求水中雜質(zhì)在ppt水平,電阻率18.2 MΩ-cm和較低的TOC。雙柱之間的中間水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀提供更進(jìn)一步的水質(zhì)保證,最終的水質(zhì)指標(biāo)是由良好的預(yù)處理系統(tǒng),加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實(shí)現(xiàn)。
細(xì)胞免疫
對(duì)于細(xì)胞免疫化學(xué),用抗體監(jiān)測(cè)特殊蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移會(huì)被來(lái)自微生物和相關(guān)生物活性細(xì)胞的碎片和代謝物的污染所干擾。推薦使用少內(nèi)毒素的超純水。
離子色譜(IC)
IC通過(guò)直接注射10-50ml樣本用于少量和大師成分測(cè)定(比如低至0.1ppm),高純度的純水用于空白、標(biāo)準(zhǔn)樣和洗膠液制備。對(duì)此類(lèi)應(yīng)用如果運(yùn)行成本是個(gè)問(wèn)題的話(huà),實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水大致適合,否則超純水是首選。
我們可以通過(guò)離子交換柱參預(yù)濃縮被測(cè)離子并將其注入洗脫液,用IC進(jìn)行分離和分析,這樣就可以IC進(jìn)行分離和分析,這樣就可以將IC的監(jiān)測(cè)下限提高到ppt級(jí)。50或100ml樣品就可以用這種方法進(jìn)行分析。這種方式要求純度很高的水,其雜質(zhì)在ppt水平,電阻率18.2 MΩ-cm和較低的TOC。雙之間的中間水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀提供更進(jìn)一步的水質(zhì)保證,最終的水質(zhì)指標(biāo)是由良好的預(yù)處理系統(tǒng),加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實(shí)現(xiàn)。
哺乳動(dòng)物細(xì)胞和菌培養(yǎng)
對(duì)成功的細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)說(shuō),不得被細(xì)菌、酵母和各種雜質(zhì)所污染。有一點(diǎn)必須確定,任何介質(zhì)或緩沖液都應(yīng)是高純度的,有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、可溶性氣體的高污染水平都會(huì)直接影響細(xì)胞幅度(或間接影響細(xì)胞培養(yǎng),比如改變PH值),細(xì)胞培養(yǎng)主要與微生物污染以及相關(guān)生物活性細(xì)胞的碎片和代謝物相關(guān)。
建議至少使用實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)水用于細(xì)菌培養(yǎng),電阻率大于10 MΩ-cm,TOC小于50ppb以及細(xì)菌含量低于是CFU/ml。
推薦使用少熱源的超純水用于敏感度高的哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。
質(zhì)譜分析
質(zhì)譜能對(duì)混合物進(jìn)行痕量分析,由于其高敏感度,剽了高純度的用水。所有的樣本制備和前處理,例如固相藺取都需要超純水。要求水中雜質(zhì)在t水平,進(jìn)行有機(jī)物分析時(shí)要求電阻率18.2 MΩ-cm,非常低的TOC,一搫縹上于3ppb。雙柱子的中間水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀提供更進(jìn)一步的水質(zhì)保證。最終的水質(zhì)指標(biāo)是由良好的預(yù)處理系統(tǒng),加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實(shí)現(xiàn)。
微生物分析
常規(guī)的微生物分析應(yīng)使用實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水。要求較低的細(xì)菌污染和低水平離子、有機(jī)物和顆粒雜質(zhì)。電阻率大于1 MΩ-cm,TOC小于50ppb以及細(xì)菌含量小于1CFU/ml。
單克隆抗體研究
單克隆抗體正日益成為新型療法和體外診療產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中極具有價(jià)值的工具。
對(duì)于敏感度較高的細(xì)胞培養(yǎng),有一點(diǎn)必須確定,任何介質(zhì)或緩沖液都必須是高純度的。有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、可溶性氣體的高污染水平都會(huì)直接影響細(xì)胞培養(yǎng)(或間接影響細(xì)胞培養(yǎng),比如改變PH值)。細(xì)胞培養(yǎng)主要與微生物污染以及相關(guān)生物活性細(xì)胞的碎片和代謝物相關(guān)。
細(xì)菌培養(yǎng)用水至少應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水,其電阻率大于10 MΩ-cm,TOC小于50ppb以及細(xì)菌含量小于1CFU/ml。
對(duì)敏感的哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),推薦使用少熱源的超純水。它由經(jīng)過(guò)去離子,反滲透或蒸餾方式預(yù)純化的純水再經(jīng)過(guò)超純化柱制成,超濾將確保去除其中的核酸酶和內(nèi)毒素。
植物組織培養(yǎng)
微繁殖技術(shù)允許大量克隆某種植物和大量繁殖無(wú)病害植物。為使?jié)撛诘纳锘钚晕镔|(zhì)的影響最小化,保質(zhì)期使用熱源的超純水。
定性分析
定性分析方法應(yīng)該使用實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水,其電阻率大于1 MΩ-cm,TOC小于50pb以及較低的顆粒性雜質(zhì)和細(xì)菌含量。
不過(guò)對(duì)敏感度高的分析技術(shù)如ICP-MS,需要最佳指標(biāo)的超純水,無(wú)機(jī)物雜質(zhì)在ppt水平,電阻率18.2 MΩ-cm和較低TOC。
放射免疫分析(RIA)和酶聯(lián)免疫(ELISA)
ELISA分析中的抗體反應(yīng)很強(qiáng)烈,在大部分分析中不需要最高純度的水,實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水就可適用。其電阻率大于10 MΩ-cm,TOC小于50ppb以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml。
樣本稀釋和試劑制備
在制備樣本、空白、試劑和標(biāo)準(zhǔn)樣時(shí)都會(huì)進(jìn)行稀釋。用于稀釋的純水其純度必須足以不破壞或影響后續(xù)的分析。普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及到的緩沖液、空白和標(biāo)準(zhǔn)樣,對(duì)于被分析物在1ppm以上的,采用電阻率大于1 MΩ-cm,TOC小于50ppb,低細(xì)菌含量的實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水就可以滿(mǎn)足需要并帶來(lái)理想的分析結(jié)果。
對(duì)ppb水平或更低的痕量分析,需要超純水用于空白和標(biāo)準(zhǔn)樣的制備。
固相萃取(SPE)
SPE廣泛用于痕量有機(jī)物測(cè)定的預(yù)處理階段,將痕量的被測(cè)物從大量雜質(zhì)中分離出來(lái)。對(duì)于痕量分析用制備空白、標(biāo)準(zhǔn)樣和沖洗固相提取,無(wú)需要最少有機(jī)物污染的超純水,以RO水作為進(jìn)水,有最低TOC水平的奇峰級(jí)純水儀完全滿(mǎn)足此應(yīng)用。應(yīng)嚴(yán)格按照操作手冊(cè)使用,以確保持續(xù)的高品質(zhì)出水。
分光光度測(cè)定
推薦至少使用實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水用于分光光度測(cè)定,要求無(wú)機(jī)物、有機(jī)物或凝膠污染無(wú)較低,電阻率大于1 MΩ-cm,低TOC含量(小于50pb)。在有UV的儀器中尤為重要,因?yàn)槿芙庑杂袡C(jī)物可能會(huì)干擾檢測(cè)。
蒸汽發(fā)生器
蒸汽發(fā)生器的應(yīng)用范圍包括無(wú)塵賽馬增濕、保濕、直接蒸汽加熱、高壓和消毒器。大部分蒸汽發(fā)生器由預(yù)處理過(guò)的飲用水供水,以避免細(xì)菌滋生、污染物深沉從而減少維護(hù)保養(yǎng),增強(qiáng)系統(tǒng)性能和提高清潔水平。蒸汽發(fā)生器可使用通過(guò)反滲方式制成的的實(shí)驗(yàn)純水,電導(dǎo)率范圍在1-50μS/cm(電阻率為0.02-1.0 MΩ-cm)。
TOC分析
TOC分析是一種非特定的分析方法,定量分析有機(jī)物全部碳含量。當(dāng)前的應(yīng)用范圍從廢水處理的高水平到超純水中的亞ppb水平,在此技術(shù)中水也被用于稀釋樣本,制備試劑和標(biāo)準(zhǔn)樣。
對(duì)高含量物的測(cè)量,實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水即適用,痕量工作需用超純水。
痕量金屬檢測(cè)
先進(jìn)的現(xiàn)代分析儀器不斷提升分析的靈敏度。痕量元素現(xiàn)在通過(guò)使用諸如ICP-MS技術(shù),可測(cè)定在PPT和亞ppt水平的物質(zhì)。
痕量分析工作需要不含可測(cè)定成分的純水,并且水質(zhì)要求適用于最嚴(yán)格最靈敏的ICP-MS工作。因此,空白、試劑、標(biāo)準(zhǔn)樣稀釋和樣本制備均需要純度最高的超純水,甚至需要在無(wú)塵室中操作。
水質(zhì)分析
進(jìn)行水質(zhì)分析是基于多種不同原因。其中包括確認(rèn)飲用水純度達(dá)到當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)純化程序是否成功,以及江河湖水的環(huán)境測(cè)試。
水質(zhì)分析要求使用純度大于5 MΩ-cm,TOC小于50oob以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml的實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級(jí)純水。
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