Ne hagyja, hogy a fény bántsa a sejtjeit:
Egy vezető kutató gyakorlati útmutatója a fotoiniciátorok biztonságos kezeléséhez
Szia, Starry vagyok - anyagtudós, aki közel egy évtizede dolgozik a laboratóriumban. Ma ugorjuk át a száraz MSDS záradékokat, és beszéljünk arról, hogyan dolgozhatunk biztonságosan a fotoiniciátorokkal, a szinte naponta kezelt vegyszerekkel - különösen, ha érzékeny sejtekről van szó.
Ne hagyja, hogy a fény bántsa a sejtjeit:
Egy vezető laboratóriumi kutató feljegyzései a biztonságos fotoiniciátor-kezelésről
Bevezetés
Ha Ön bioprintinggel vagy fényérzékeny anyagok kutatásával foglalkozik, szinte biztosan használ olyan reagenseket, mint a LAP és Irgacure 2959 (fenil-bisz(2,4,6-trimetil-benzoil)foszfin-oxid). Ezek a kis molekulák a fotopolimerizáció "gyújtói" - nélkülük a 3D-szerkezeteink egyszerűen nem alakulnak ki.
De túl sok új kutatót, sőt néhány tapasztalt kollégát is láttam, akik úgy kezelik őket, mint a közönséges kémiai porokat: gondatlanul tárolják őket, és lazán mérik őket. Az eredmény? Elhalt sejtek az ujjlenyomataikban, vagy rejtélyes kiütések jelentek meg a kezükön.
Ez a cikk megosztja, amit tíz év alatt tanultam, amikor ezekkel a fotoiniciátorokkal "dolgoztam" - nem csak azt, hogyan használjuk őket gyönyörű struktúrák létrehozására, hanem azt is, hogyan használjuk őket biztonságosan és megfelelően, hogy a sejtek egészségesek maradjanak, és Ön is sértetlen maradjon. A végére legalább 80% elkerülheted azokat a hibákat, amelyeket egykor én is elkövettem.
Ismerje a reagenseket: Címkék: Ne tévesszenek meg a "nem veszélyes" címkék
Sokan megnyugszanak, amikor az LAP vagy a 2959 biztonsági adatlapján azt látják, hogy "nem minősül veszélyes árunak". Ez az egyik legnagyobb félreértés.
A "nem veszélyes" NEM jelenti azt, hogy "kockázatmentes". - különösen a kényes biológiai alkalmazásokban.
Egyszer volt egy új junior kutatóm, aki rövidített: egy kalibrálatlan spatulával mérte meg a LAP-ot a biológiai biztonsági szekrényen kívül. Egy enyhe széllökés egy kis mennyiséget a kezére fújt. Nem érzett semmit, lemosta, és megfeledkezett róla - egészen másnapig, amikor az a terület kipirosodott, viszketett, és napokig így is maradt.
Ez klasszikus bőr- és nyálkahártya-irritáció.
A vízben oldódó iniciátorok, mint például az LAP, könnyen feloldódnak az izzadságban, és a bőrön keresztül felszívódhatnak.
Az Irgacure sorozat UV-fény hatására szabad gyököket hoz létre - pontosan azt, amit a gyógyításhoz szeretnénk -, de ha ez a reakció a bőrön történik, akkor a bőrsejteket hatékonyan fotodegradálja.
És a sejtalapú munkához:
A fotoiniciátorok magas koncentrációi természetüknél fogva citotoxikusak.
Minden használat előtt mentálisan átnézem a "profiljukat":
-
LAP (lítium-fenil-2,4,6-trimetil-benzoil-foszfinát)
A vizes rendszerek "mindenese", viszonylag sejtbarát - de tartsa távol a bőrétől. -
Irgacure 2959 (2-hidroxi-1-[4-(2-hidroxietoxi)fenil]-2-metil-1-propanon)
Klasszikus UV-fotoiniciátor, alacsony vízoldékonyságú, általában szerves oldószerekben (pl. metanolban) előoldott. Viszonylag alacsony citotoxicitás, de maga az UV-fény stresszeli a sejteket. - Rutenium / nátrium alapú fotoiniciátorok
A látható fényű rendszerek "új csillagai", nagyon kíméletesek a sejtekhez, de oxigénérzékenyek, és különleges kezelési igényűek.
Megfelelő tárolás: Stabil otthont adni ezeknek a fényérzékeny molekuláknak
Ahogy a neve is mondja, a fotoiniciátorok fényérzékenyek. Egyetlen óvatlan hiba egy egész palackot hatástalaníthat.
A mi laboratóriumunkban:
- A LAP és 2959 porokat mindig hűtőszekrényben tároljuk, a következő hőmérsékleten 2-8 °C, szorosan alumíniumfóliába csomagolva vagy borostyánszínű üvegekben.
- A ruténium iniciátorok, mivel stabilabbak, szobahőmérsékleten exszikkátorba kerülnek.
Az aranyszabály: Tartsa távol a fénytől és a hőtől.
Soha ne hagyja őket az ablakpárkányon vagy a sütő felett.
Még fontosabb: készletmegoldások kezelése
Gyakori hiba az új diákok körében:
Nagy tétel LAP-oldatot készítenek, egy részét felolvasztják használatra, majd a többit újra lefagyasztják. Több fagyasztási-olvasztási ciklus után a hidrogél már nem kapcsolódik megfelelően.
Miért? A fagyasztási-olvasztási ciklusok elpusztítják a fotoiniciátor aktivitását.
Az én ajánlásom:
Aliquotálja a törzsoldatokat.
Használjon steril Eppendorf csöveket, ossza fel egyszer használatos térfogatokra (pl. 50 μL vagy 100 μL), használja egyszer, majd dobja el. Ez megőrzi az aktivitást és megakadályozza a szennyeződést.
Általános szabályként:
A 2-8 °C-on tárolt elkészített oldatokat a következő időn belül kell felhasználni 2 hét.
Por kezelésénél:
- Mindig használjon száraz, tiszta spatula.
- Nyitás, mintavétel és lezárás gyorsan - A nedvesség csendben deaktivál sok kezdeményezőt.
- A használt spatulákat azonnal tisztítsa meg.
- Az üres tartályokat vegyszeres hulladékként, nem pedig normál szemétként kell kidobni.
Biztonságos működés: A "sterilitás" és a "védelem" beépítése a rutinjába
Ez a lényeg: hogyan kell használni fotoiniciátorok biztonságosan és hatékonyan. Három lépésre bontom.
1. lépés: Védje magát
- Laboratóriumi köpeny, nitrilkesztyű és védőszemüveg kötelező.
- Ha 365 nm-es UV-fénnyel dolgozik, használjon UV-védő szemüveg - a hagyományos műanyag lencsék nem elegendőek.
- A porokat mindig kezelje szagelszívó a por belégzésének elkerülése érdekében.
2. lépés: Pontos mérlegelés és feloldás
- Mérlegelés: Használjon analitikus mérleget. Sejtkultúra esetén a kis koncentrációkülönbségek drasztikusan befolyásolhatják az életképességet.
- Feloldás:
- LAP: Oldjuk fel közvetlenül 1× PBS-ben vagy sejtközegben. Óvatosan keverjük - kerüljük az erőteljes vortexelést, amely aeroszolokat hoz létre.
- Irgacure 2959: Rossz vízoldékonyság. Előzetesen oldjuk fel kis mennyiségű metanolban (pl. 100 mg/ml törzsoldat), majd hígítsuk PBS-szel.
- Ruszénium iniciátorok: Vízben oldódik, de kezelhető a sötétben az idő előtti aktiválás elkerülése érdekében.
Fotoiniciátor LAP
3. lépés: Sterilizálás - a cellamunkáknál nem tárgyalható
Mindig szűrje-sterilizálja egy 0,22 μm szűrő egy steril tartályba. Hosszú távú tenyésztéshez gyakran adok hozzá 1% penicillin-streptomicin az extra védelem érdekében.
Valós világbeli legjobb gyakorlatok: Protokollok különböző forgatókönyvekhez
1. forgatókönyv: 3D bioprinting
A legnépszerűbb - és legnagyobb kihívást jelentő - alkalmazás.
-
A koncentráció egyensúlyozás
A LAP esetében egy tipikus munkaablak a következő 0,03% - 0,5% (w/v).Túl alacsony: hiányos térhálósodás, a szerkezet összeomlása.Túl magas: citotoxicitás.Optimalizálja a hidrogél és a sejttípus számára. A primer neuronok esetében azt találtuk, hogy a 0,15% LAP 405 nm-es kék fénnyel adta a legjobb gyógyulási sebességet és életképességet. -
Válassza meg bölcsen a fényt
UV (365 nm) helyett lehetőleg kék fényt (405 nm) használjon.A kék fény sokkal kevesebb DNS-károsodást okoz a sejtekben. - Nyomtatás utáni gondozás
Közvetlenül a térhálósítás után, 2-3 alkalommal mossuk meg meleg, friss közeggel.Ez eltávolítja a nem reagált maradék iniciátort, amely a tenyésztés során lassan károsíthatja a sejteket.
forgatókönyv: Fotokatalízis (pl. nagynyomású reaktorok)
A kémikus kollégáknak segítettem egy majdnem balesetben: a gyors hevítés veszélyes nyomásemelkedést okozott.
Három nem tárgyalható szabály:
- Töltési térfogat: Soha ne lépje túl a 80% reaktorteljesítményt - hagyjon helyet a gáz tágulásának.
- Fűtési sebesség: Lassú rámpa, a ≤ 5 °C percenként.
- Hűtés nyitás előtt: Csak akkor nyissa ki a reaktort, ha 40 °C alatt természetes módon lehűl.
Vészhelyzeti reagálás: Felkészülni, nem félni
Nem akarlak megijeszteni - csak segíteni akarok, hogy nyugodtan reagálj, ha valami baj van.
- Bőrrel való érintkezés: Azonnal öblítse le sok szappan és víz.
Ez szinte minden problémát korán megállít. Ha bőrpír alakul ki, forduljon orvoshoz, és hozza a reagenssel kapcsolatos információkat.
- Szem expozíció: Vészhelyzet! Használjon szemöblítőt vagy sóoldatot, tartsa nyitva a szemhéjakat, öblítse folyamatosan legalább 15 percig., akkor azonnal menjen kórházba.
- Belégzés: Menjen a friss levegőre. Ha a légzés nehézkes, adjon oxigént és kérjen orvosi segítséget.
- Kis kiömlés: Fedjük le száraz homokkal, diatómafölddel vagy nedvszívó kendővel. Óvatosan söpörje egy lezárt tartályba, és ártalmatlanítsa vegyi hulladékként.
Végső gondolatok
A fotoiniciátorok eszközök, nem ellenségek.
A biztonságos kezelés alapelvei egyszerűek:
Ellenőrizze a koncentrációt, szabályozza a fényexpozíciót, és szigorúan kövesse a steril technikát.
Ellenőrizze a koncentrációt, szabályozza a fényexpozíciót, és szigorúan kövesse a steril technikát.
Az orvosbiológiában az a célunk, hogy megtaláljuk a tökéletes egyensúlyt a következők között gyógyulási hatékonyság és sejtkompatibilitás.
Voltak érdekes vagy kihívást jelentő tapasztalatai a fotoiniciátorokkal kapcsolatban? Vannak egyedi tippjei bizonyos reagensekkel kapcsolatban? Bátran ossza meg velünk a hozzászólásokban - tanuljunk és fejlődjünk együtt.