Više od H20: Zašto je kontrola vode bitna u laboratoriju?

Primjena vode u svakodnevnom životu od ključne je važnosti - bez nje, ne bi postojala sredstva za sveobuhvatno proučavanje mehanizama koji čine život na Zemlji. Osim u svakodnevici, važnost vode nameće se i u modernim istraživačkim objektima - koriste ju većina laboratorijskih znanstvenika za svoja istraživanja, međutim, voda koja se koristi u jednom eksperimentu može se razlikovati po sastavu od one koja se koristi u drugom. Jeste li se ikad zapitali kakve posljedice može ostaviti neadekvatna kakvoća vode na točnost podataka, cjelovitost i ponovljivost vaših istraživanja?

Voda kao laboratorijski reagens

Za svakoga tko koristi vodu u laboratoriju, važno je da ju smatra kao i bilo kojim drugim reagensom. Kontaminacija vode bakterijama velika je prijetnja eksperimentima. Bakterije ne samo da mogu uzrokovati citotoksične učinke i na kultivirane i na primarne stanice, već u vodu izlučuju različita sredstva, ugrožavajući downstream mjerenja koncentracije, ometajući funkciju antitijela i negativno utječući na integritet nukleinske kiseline. Uzroci onečišćenja vode mogu se podijeliti na anorganske (plinovi, ioni otopljeni u vodi, netopive čestice i koloidi) i organske izvore (metabolički proizvodi i sintetički spojevi koji sadrže ugljik i mikroorganizme) koji mogu drastično promijeniti biološko i kemijsko ponašanje vode. Iz tog razloga, dosljedno praćenje kvalitete vode od vitalne je važnosti za osiguravanje eksperimentalne ponovljivosti unutar i između laboratorija tijekom dana, tjedana i godina. Uspješno poduzimanje ovog pothvata zahtijeva poznavanje parametara koji se koriste za definiranje kakvoće vode i razlike između različitih razina čistoće vode.

Parametri za procjenu kvalitete vode

Ukupna kvaliteta vode određuje se procjenom ionske i organske čistoće, razinom bakterija i čestica. Budući da se voda može kontaminirati na nekoliko načina, potrebno je izmjeriti širok raspon različitih parametara kako bi se utvrdila kvaliteta vode. Ne postoji apsolutno jedinstveni standard za kakvoću vode, a odlučivanje je li kakvoća vode prikladna ili ne, ovisi o okolnostima i namjeni. Nekoliko organizacija, poput Instituta za kliničke i laboratorijske standarde (CLSI; nekada NCCLS, National Committee for Clinical Laboratory Standards) i ASTM International (nekad Američko društvo za ispitivanje i materijale, ASTM) objavile su dobrovoljne smjernice o kvaliteti vode na temelju stupnja čistoće: ultračista voda tip I (klinička laboratorijska reagenska voda), čista voda tip II (posebna reagenska voda) i čista voda tip III (voda za instrumente).

Preuzmite infografski poster na kojem možete saznati što se sve nalazi u vašoj vodi i kako je pravilno klasificirati prema stepenu čistoće.

Iako postoji opći konsenzus oko parametara koji se mjere kako bi se procijenila kvaliteta vode, bitno je imati na umu da se stvarna kakvoća vode uvelike razlikuje ovisno o primjeni koju istraživač provodi i složenosti podataka koje želi prikupiti. U većini slučajeva, standardi kvalitete vode trebaju poslužiti kao smjernice, nudeći istraživačima saznanja o tome kako utvrditi je li njihova voda potencijalni izvor eksperimentalne varijabilnosti.

Pročišćavanje vode za najbolje rezultate

Nakon određivanja sastava postojeće vode, posljednji korak do dobivanja laboratorijske kakvoće vode je provođenje različitih tehnika pročišćavanja. Kao što je prethodno spomenuto, budući da se zahtjevi za kakvoćom vode razlikuju ovisno o namjeravanoj aplikaciji, točna tehnika pročišćavanja također će se razlikovati.

Osmišljeni su različiti protokoli i postupci za uklanjanje nečistoća iz vode, a svaka zasebna tehnika je specijalizirana za uklanjanje jedne određene vrste nečistoća. Kao takva, kombinacija više metoda obično je potrebna za dobivanje vode dovoljne kvalitete za eksperimentalne potrebe:

- reverzna osmoza (RO) - reversna osmoza (RO, engl. reverse osmosis), poput filtracije, koristi filter za odvajanje nepoželjnih elemenata iz vode. Međutim, obrnutom osmozom, voda se probija kroz polupropusnu membranu (MWCO: 100-200 Da)2 koristeći hidraulički tlak kako bi se prevladao suprotan osmotski tlak generiran gradijentom koncentracije preko membrane. Krajnji rezultat je da se otopljene tvari zadržavaju na strani pod pritiskom dok otapalo - u ovom slučaju, voda - prolazi. RO tehnika je učinkovita u uklanjanju 90-99% čestica, iona, organskih tvari i mikroorganizama u jednom koraku.

- elektrodeionizacija (EDI) - Izmjena iona i elektrodeionizacija (EDI) također se može koristiti za deionizaciju vode. U obje tehnike, ioni se ekstrahiraju pomoću nosača za izmjenu iona. Izravna izmjena iona zamjenjuje neželjene ione za H+ i OH- ione, sastojke vode, dok EDI primjenjuje struju za povlačenje iona kroz polupropusne izmjenjive membrane na anodu ili katodu, ovisno o polaritetu. Nosači za izmjenu iona će se tijekom vremena iscrpiti, ali EDI taj problem rješava korištenjem slabe električne struje za kontinuirano regeneriranje nosača. Tehnike deionizacije neće ukloniti bilo kakva druga onečišćenja iz vode, a deionizacijska oprema može lako postati onečišćena ako voda nije prethodno obrađena prije deionizacije.

Neovisno koja tehnika pročišćavanja vode vam treba za vaše aplikacije, napredna tehnologija omogućila je da se pročišćavanje vode izvodi uzastopno i automatski jednim instrumentom, jednostavnim pritiskom na gumb. Upravo na ovakvom principu, djeluju naši Arium® sistemi za pripremu laboratorijske vode tipa I, II i III, koji omogućuju brži i pouzdaniji laboratorijski rad, istovremeno osiguravajući dugoročnu ekonomičnost. Ako pritom dodamo, da ih do kraja godine možete nabaviti po promotivnoj, jubilarnoj cijeni simboličnoj godini osnutka Sartoriusa, vjerujemo kako ovi mali kompaktni uređaji inspirativnog dizajna, mogu biti vrlo praktičan dodatak u vašem laboratoriju!

Preuzmite aktuelni letak  za Arium® Mini Essential (tip vode I) i Arium® Mini Plus (tip vode I i III) uređaje