HEPES 완충액
HEPES는 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid 또는 4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid 또는 N-[2-Hydroxyethyl]piperazine-N′-[2-ethanesulfonic acid]로 알려져 있으며, 양쪽성 이온의 성질을 가지고 있습니다. 자연에서 용해성이 있으며 pKa 값은 7.55이므로, 생리학적 pH 수준을 유지하는 데 효과적인 완충액입니다. HEPES는 무시할 만한 금속 이온 결합 능력을 가지고 있으며 멤브레인 불투과성입니다. 더욱이 생화학 반응에 제한적인 효과가 있으며, UV 및 가시광선 흡광도가 매우 낮습니다.
완충액으로서 HEPES
HEPES는 보통 생화학 연구에서 생물학적 완충 시약으로서 사용되며 수용액에서 pH를 안정적으로 유지하는 데 도움을 줍니다. 특히 6.8-8.2 범위에서 완충액으로서 효과적입니다. 심지어 적은 양의 산 또는 염기가 추가되는 경우에도 상대적으로 일정한 pH를 유지할 수 있습니다.
세포주 배양에서 HEPES
HEPES는 인간 림프구 세포주 배양에서 저장 배지로서 활용됩니다. CO2에 독립적인 특성 때문에 세포 배양 배지에서 완충액으로서 사용되고, 안정적인 pH 값을 보장하며 심지어 배양기의 배지 바깥에서 조작할 경우에도 안정적입니다. 추가적으로, HEPES는 세포에 비독성이며 세포에 흡수되지 않으므로 저장 기간 동안 세포 생존성을 유지하는 데 적합합니다.
배양 배지에 HEPES를 추가하면 리소좀 자가포식 활성이 증대되고 세포 내 염증성 신호전달이 증가됩니다. 이외에도, 미세조류 배양 배지에서 수소 이온 완충에 활용되며, 담수 및 인공 해수 배지 둘 다에서 pH를 안정시키는 데 효과적입니다.
분자생물학 등급 HEPES
HEPES 완충액은 뛰어난 안정성을 가진 은 나노입자를 만드는 데 사용되며, HIV-1 감염 세포에 대해 뛰어난 세포 보호 특성을 보입니다. 단일 폴리아크릴아마이드 백분율 겔에서 단백질 분리 효율을 향상시키기 위해 사용되며, 단백질 분석을 위한 웨스턴 블로팅 과정을 최적화하기에 적합합니다.
pH 8.0에서 HEPES 완충액이 존재하면, copper(II)-살리실알독심 복합체 [Cu(II)-SA]의 산화환원 과정에서 Cu(II)-SA 복합체의 환원 전류가 두 배 증가하는 결과를 가져옵니다. HEPES 완충액은 마그네슘 기반 물질의 생체 외 분해 연구에 사용됩니다. 자신의 완충능을 통해 분해 용액에서 일관된 평형 pH 수준을 유지하도록 도움을 줍니다.
배아 배양에서 HEPES
HEPES로 완충된 배지는 단일 세포 단계에서 주머니배에 이르기까지 돼지 배아 배양에 사용되며, 말 배아의 단기간 저장에도 사용됩니다.
다목적 용액으로서 HEPES
HEPES 용액은 종종 금 나노입자, 은 나노입자, 백금족 금속 나노입자, 금속 산화물 나노구조 같은 나노소재 생산에 사용됩니다. HEPES 용액을 환원 시약으로 사용하는 것을 넘어서, 금속 나노입자의 응집을 방지하는 안정제로도 사용합니다. 이런 성질이 안정적이고 균일한 나노구조의 생성을 지원하므로, HEPES는 나노 소재 합성에서 필수 성분입니다.
추가적으로, HEPES 용액은 넵투늄(IV)과 안정적인 복합체를 형성하고 더 이상의 화학적 전환 및 응집을 억제함으로써 넵투늄(IV)의 가수분해 복합체 형성에 사용됩니다. 이러한 안정화는 핵 폐기물 처리에서 폐기물 저장소 내에 있는 넵투늄(IV)의 무결성 및 봉쇄를 유지하는 데 필수적입니다.
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