ФБС — фосфатазный буферный стандарт в медицине¶
ФБС (фосфатно-солевой буфер, фосфатный буферный раствор) — это водный раствор, содержащий фосфатные соли (обычно смесь Na₂HPO₄ и KH₂PO₄), хлорид натрия и, в ряде составов, калий и глюкозу, поддерживающий физиологическое значение pH (7,2—7,4) и осмотическое давление среды. В медицине и лабораторной практике ФБС применяется как стандартная буферная среда для промывки биологических материалов, разведения препаратов, транспортировки тканей и клеточных культур, а также в качестве контрольной жидкости при иммунологических и биохимических исследованиях.
¶Состав и принцип действия
Фосфатный буфер основан на системе дигидрофосфат/гидрофосфат, которая удерживает pH за счёт равновесия:
H₂PO₄⁻ ⇌ HPO₄²⁻ + H⁺
При добавлении кислоты избыток H⁺ связывается гидрофосфат-ионом, при добавлении щёлочи — дигидрофосфат отдаёт протон. Буферная ёмкость максимальна в интервале pH 5,8—8,0, что охватывает физиологический диапазон.
Типичный состав (моль/л): NaCl 0,137; KCl 0,0027; Na₂HPO₄ 0,008; KH₂PO₄ 0,0015. Некоторые варианты содержат CaCl₂ и MgCl₂ (так называемый DPBS — Dulbecco's Phosphate Buffered Saline), другие включают глюкозу (PBS-G). Осмотическое давление доводится до 280—310 мОсм/кг, что соответствует плазме крови.
¶Применение в медицине и лабораторной практике
¶Промывка и транспортировка биоматериала
ФБС служит изотонической средой для промывки раневых поверхностей, слизистых оболочек и хирургических препаратов. При заборе тканей для гистологического исследования ФБС предотвращает осмотический лизис клеток и поддерживает морфологию материала до фиксации. При транспортёрах биоптатов и операционном материале раствор используется вместо сухого контейнера, что снижает деградацию структур.
¶Иммунологические исследования
В иммуногистохимии ФБС применяется для промывки срезов ткани между стадиями окрашивания, удаления несвязанных антител и блокировки фонового сигнала. В реакциях непрямой гемагглютинации, ИФА и иммунофлюоресценции фосфатный буфер служит разбавителем сывороток и конъюгатов, обеспечивая стабильность антиген-антитело-связей.
¶Клеточные культуры
Культуры клеток промывают ФБС перед добавлением трипсина или при замене среды. DPBS с кальцием и магнием подходит для промывки адгезивных клеток без нарушения межклеточных контактов; состав без двухвалентных катионов, наоборот, облегчает отслаивание.
¶Хирургия и стоматология
В хирургической практике раствор применяется для орошения операционного поля, промывания полостей и хранения аллографтов. В стоматологии ФБС входит в состав ирригационных растворов для ультразвуковых наконечников и служит средой для хранения трансплантатов десны.
¶Диализ и инфузионная терапия
Фосфатные буферы входят в состав диализных жидкостей и перитонеального диализата, обеспечивая коррекцию метаболического ацидоза у пациентов с хронической болезнью почек. Компоненты буфера присутствуют в плазмозамещающих растворах.
¶Приготовление и хранение
Лабораторный ФБС готовят из концентрированных маточных растворов солей, доводят дистиллированной водой до нужной концентрации, стерилизуют автоклавированием (121 °C, 20 мин) или фильтрацией через мембраны 0,22 мкм. Готовый раствор хранят при 2—8 °C не более 30 суток; вскрытые флаконы — не более 7 суток. Промышленные стерильные ФБС выпускаются во флаконах 500—1000 мл (российские производители: «НПО Фарм-Сервис», «Химмед», «Биолайф»).
¶Отличия от других буферных систем
| Параметр | ФБС (PBS) | Трис-буфер (TBS) | Гепес-буфер (HBSS) |
|---|---|---|---|
| Буферная система | Фосфаты | Трис-гидрохлорид | Гепес + соли |
| Рабочий pH | 7,2—7,4 | 7,4—7,6 | 7,2—7,4 |
| Совместимость с Ca²⁺/Mg²⁺ | Ограниченная (осадки) | Хорошая | Хорошая |
| Основная область | Промывка, ИФА, ИГХ | Вестерн-блоттинг | Клеточные культуры |
Фосфатный буфер несовместим с растворами, содержащими ионы кальция и магния в высоких концентрациях — образуются нерастворимые фосфаты; в таких случаях используют Трис- или Гепес-буферы.
¶Ограничения
ФБС не подходит для длительного хранения клеточных суспензий при комнатной температуре — отсутствие источника энергии приводит к гибели клеток. Фосфаты могут ингибировать некоторые ферменты и мешать реакциям, чувствительным к ионному составу. При работе с РНК-содержащим материалом требуется RNase-свободный ФБС.
Источники:
- «Molecular Cloning: A Laboratory Manual» (J. Sambrook, D. Russell)
- «Руководство по лабораторным методам исследования» (под ред. В. В. Меньшикова)
- ГОСТ Р 56776-2015 «Растворы буферные. Общие технические условия»
- «Цитология: руководство» (под ред. Н. Н. Зизюка)