在科研實驗的微觀世界里，水質(zhì)的細微差異都可能對實驗結果產(chǎn)生重大影響。博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)生產(chǎn)的超純水機作為科研實驗室獲取高純度水的核心設備，其產(chǎn)出水質(zhì)的優(yōu)劣直接關系到實驗的準確性與可靠性。本實驗旨在通過對比不同水質(zhì)在細胞培養(yǎng)和分子生物學實驗中的應用效果，驗證超純水機產(chǎn)出的超純水對保障實驗成功的重要意義。

一、實驗目的

探究超純水機產(chǎn)出的超純水與普通蒸餾水、市售純凈水在細胞培養(yǎng)和分子生物學實驗中的實際應用效果差異，明確超純水在維持細胞活性、保證核酸提取純度及PCR反應準確性等方面的關鍵作用，為科研實驗用水選擇提供科學依據(jù)。

二、實驗設計

（一） 實驗材料

1、水樣：

超純水：由實驗室超純水機制備，電阻率≥18.25MΩ?cm，TOC（總有機碳）＜10 μg/L 。

普通蒸餾水：實驗室常規(guī)蒸餾設備制備。

市售純凈水：購買知名品牌飲用純凈水。

2、細胞系：人胚腎細胞系293T，購自細胞庫，復蘇后在常規(guī)條件下培養(yǎng)至對數(shù)生長期。

3、試劑：

細胞培養(yǎng)：DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清、青霉素-鏈霉素雙抗、胰蛋白酶。

分子生物學：RNA提取試劑盒、反轉錄試劑盒、SYBR Green熒光定量PCR預混試劑、引物（針對β-actin基因設計）。

4、儀器：超純水機、二氧化碳培養(yǎng)箱、倒置顯微鏡、高速冷凍離心機、熒光定量PCR儀、微量分光光度計、恒溫搖床。

（二） 樣本分組與處理

1、細胞培養(yǎng)實驗：將293T細胞均勻分為3組，分別使用含超純水、普通蒸餾水、市售純凈水配制的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，每組設置6個生物學重復，每個重復接種于一個6孔細胞培養(yǎng)板中。

2、分子生物學實驗：同樣將實驗分為3組，分別使用3種不同水樣參與RNA提取、反轉錄及PCR反應過程，每組準備3份相同的組織樣本進行實驗。

三、實驗操作步驟

（一） 細胞培養(yǎng)實驗

1、培養(yǎng)基配制：

超純水處理組：使用超純水按照說明書配制DMEM培養(yǎng)基，加入10%胎牛血清和1%雙抗。

普通蒸餾水處理組：以普通蒸餾水替代超純水，其他成分和操作相同。

市售純凈水處理組：用市售純凈水配制培養(yǎng)基，操作同上。

2、細胞接種與培養(yǎng)：將處于對數(shù)生長期的293T細胞用胰蛋白酶消化后，調(diào)整細胞濃度至5×10?個/mL，分別接種于上述3組培養(yǎng)基中，置于37℃、5% CO?的二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

3、觀察與檢測：在培養(yǎng)后的第1天、3天、5天，使用倒置顯微鏡觀察細胞形態(tài)，拍照記錄；并通過細胞計數(shù)法測定細胞密度，計算細胞增殖率。

（二） 分子生物學實驗

1、RNA 提取：分別使用3種水樣配制洗滌緩沖液等試劑，按照RNA提取試劑盒說明書，從組織樣本中提取RNA。提取完成后，用微量分光光度計測定RNA濃度和純度（檢測OD???/OD???比值）。

2、反轉錄：以提取的RNA為模板，使用對應水樣配制反應體系，進行反轉錄合成cDNA。

3、熒光定量PCR：利用cDNA為模板，以不同水樣配制PCR反應體系，在熒光定量PCR儀上進行擴增反應，設置反應程序：95℃預變性30秒；95℃變性5秒，60℃退火30秒，40個循環(huán)；反應結束后進行熔解曲線分析，檢測PCR產(chǎn)物特異性。

四、實驗結果分析

（一） 細胞培養(yǎng)實驗結果

1、細胞形態(tài)觀察：培養(yǎng)1天后，超純水處理組細胞貼壁良好，形態(tài)均一，呈梭形；普通蒸餾水處理組部分細胞出現(xiàn)皺縮，形態(tài)不規(guī)則；市售純凈水處理組細胞貼壁率較低，細胞間存在較多碎片。培養(yǎng)5天后，超純水處理組細胞增殖旺盛，鋪滿孔底；普通蒸餾水處理組細胞增殖緩慢，且出現(xiàn)大量死亡細胞；市售純凈水處理組細胞幾乎停止生長，死亡細胞占比超過60%。

2、細胞增殖率計算：繪制細胞增殖曲線，超純水處理組細胞在5天內(nèi)的平均增殖率達到300%，普通蒸餾水處理組僅為120%，市售純凈水處理組為50%。通過單因素方差分析，三組細胞增殖率差異具有極顯著統(tǒng)計學意義（P<0.001）。

（二） 分子生物學實驗結果

1、RNA提取質(zhì)量：超純水處理組提取的RNA平均濃度為1.2μg/μL，OD???/OD???比值為1.95；普通蒸餾水處理組RNA濃度為0.8μg/μL，比值為1.75；市售純凈水處理組RNA濃度為0.6μg/μL，比值為1.60。超純水處理組RNA純度和濃度顯著高于其他兩組（P<0.05）。

2、熒光定量PCR結果：超純水處理組PCR產(chǎn)物的Ct值穩(wěn)定，熔解曲線單一，表明擴增特異性良好；普通蒸餾水處理組部分樣本出現(xiàn)非特異性擴增條帶，Ct值波動較大；市售純凈水處理組PCR反應效率低，部分樣本未檢測到擴增產(chǎn)物。

五、實驗結論

本實驗通過對比超純水、普通蒸餾水和市售純凈水在細胞培養(yǎng)和分子生物學實驗中的應用效果，充分驗證了博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)生產(chǎn)的超純水機產(chǎn)出的超純水在科研實驗中的重要價值。在細胞培養(yǎng)中，超純水能夠為細胞提供更適宜的生長環(huán)境，顯著促進細胞增殖，維持細胞正常形態(tài)和活性；在分子生物學實驗里，超純水有助于獲得更高純度和濃度的核酸，保障PCR等反應的準確性和特異性。普通蒸餾水和市售純凈水因含有雜質(zhì)、微生物或有機物，會對實驗結果產(chǎn)生明顯干擾。因此，在科研實驗中，尤其是對水質(zhì)要求嚴苛的細胞培養(yǎng)、分子生物學等實驗，使用博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)生產(chǎn)的超純水機制備的超純水是確保實驗成功、數(shù)據(jù)可靠的關鍵因素。后續(xù)研究可進一步拓展超純水在其他科研領域的應用效果驗證，探索超純水質(zhì)量對不同類型實驗的具體影響機制。