HEPES-Puffer
HEPES, auch bekannt als 2-[4-(2-Hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethansulfonsäure oder 4-(2-Hydroxyethyl)piperazin-1-ethansulfonsäure oder N-[2-Hydroxyethyl]piperazin-N′-[2-ethansulfonsäure], ist eine organische Verbindung mit zwitterionischen Eigenschaften. Sie ist in der Natur löslich und hat einen pKa-Wert von 7,55, was sie zu einem wirksamen Puffer für die Aufrechterhaltung des physiologischen pH-Werts macht. HEPES verfügt über eine geringfügige Bindungsfähigkeit für Metallionen und ist membranundurchlässig. Außerdem wirkt sie sich nur begrenzt auf biochemische Reaktionen aus und hat eine sehr geringe UV- und sichtbare Extinktion.
HEPES ALS PUFFER
HEPES wird häufig als biologisches Puffermittel in der biochemischen Forschung eingesetzt, das zur Aufrechterhaltung eines stabilen pH-Werts in wässrigen Lösungen beiträgt. Sie ist ein wirksamer Puffer, insbesondere im pH-Bereich von 6,8 bis 8,2. Sie kann einen relativ konstanten pH-Wert beibehalten, selbst wenn kleine Mengen an Säure oder Base zugegeben werden.
HEPES IN ZELLKULTURLINIEN
HEPES wird in Kulturen menschlicher lymphozytoider Zelllinien als Speichermedium verwendet. Sie wird in Zellkulturmedien als Puffer verwendet, da sie CO2-unabhängig ist und einen stabilen pH-Wert gewährleistet, auch wenn Medien außerhalb eines Inkubators gehandhabt werden. Darüber hinaus ist HEPES für Zellen ungiftig und wird nicht von ihnen absorbiert, sodass sie sich für die Erhaltung der Lebensfähigkeit von Zellen während der Lagerung eignet.
Es hat sich gezeigt, dass der Zusatz von HEPES zum Nährmedium die lysosomal-autophagische Aktivität verstärkt und die Entzündungssignale in Zellen verstärkt. Darüber hinaus wird sie zur Wasserstoff-Ionen-Pufferung in Mikroalgen-Nährmedien eingesetzt und stabilisiert den pH-Wert sowohl von Süßwasser- als auch von Medien in künstlichem Meerwasser.
HEPES FÜR DIE MOLEKULARBIOLOGIE
HEPES-Puffer wird zur Herstellung von Silbernanopartikeln mit ausgezeichneter Stabilität verwendet, die bemerkenswerte zytoprotektive Eigenschaften gegen HIV-1-infizierte Zellen aufweisen. Er wird verwendet, um die Effizienz der Proteintrennung einzelner prozentualer Anteile von Polyacrylamidgelen zu verbessern und eignet sich daher zur Optimierung von Western-Blotting-Verfahren für die Proteinanalyse.
Die Gegenwart von HEPES-Puffer bei pH 8,0 führte zu einer zweifachen Erhöhung des Reduktionsstroms des Cu(II)-SA-Komplexes im Redoxprozess des Kupfer(II)-Salicylaldoxim-Komplexes [Cu(II)-SA]. HEPES-Puffer wird für In-vitro-Abbaustudien von magnesiumhaltigen Materialien verwendet. Seine Pufferkapazität trägt dazu bei, dass der pH-Wert in der Abbaulösung konstant ausgeglichen bleibt.
HEPES IN DER EMBRYOKULTUR
HEPES-gepuffertes Medium wird zur Kultivierung von Embryonen vom Schwein vom Einzellstadium bis zur Blastozyste verwendet und dient auch zur kurzfristigen Lagerung von Pferdeembryonen.
HEPES ALS VIELSEITIGE LÖSUNG
HEPES-Lösung wird häufig für die Herstellung von Nanomaterialien wie Goldnanopartikeln, Silbernanopartikeln, Nanopartikeln aus Platingruppenmetallen und Metalloxid-Nanostrukturen verwendet. Sie dient nicht nur als Reduktionsmittel, sondern auch als Stabilisator, der die Aggregation von Metallnanopartikeln verhindert. Diese Eigenschaft macht HEPES zu einem wesentlichen Bestandteil bei der Synthese von Nanomaterialien, da sie die Schaffung stabiler und einheitlicher Nanostrukturen unterstützt.
Darüber hinaus wird HEPES-Lösung bei der Hydrolysekomplexierung von Neptunium(IV) verwendet, indem sie stabile Komplexe mit Neptunium(IV) bildet und weitere chemische Umwandlungen und Aggregationen hemmt. Diese Stabilisierung ist bei der Entsorgung nuklearer Abfälle von entscheidender Bedeutung, um die Integrität und den Einschluss von Neptunium(IV) im Endlager zu erhalten.
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