Summary
Overview
L’aptitude à réaliser avec succès des solutions est une compétence basique de laboratoire réalisée dans quasiment toutes les expériences de biologie et chimie. Une solution est un mélange homogène de soluté dissout dans un liquide en vrac connu comme le solvant. Les solutions peuvent être décrites par leur concentration en soluté, la mesure de combien de soluté est présent par unité de solution.
Dans cette vidéo, une procédure pas à pas pour comment faire une solution à base d’eau, ou aqueuse, pour des utilisations biologiques est présentée. La vidéo discute comment calculer et mesurer la quantité de soluté nécessaire pour un volume donné de solution. Les méthodes pour diluer le soluté dans de l’eau purifiée et ajuster le pH de la solution sont montrées. L’addition correcte de la quantité suffisante (QS) pour atteindre le volume désiré est montrée en parallèle avec le ménisque, cela avant de discuter des méthodes pour stériliser la solution. Les utilisations de la réalisation de solutions sont présentées à travers la discussion de plusieurs solutions biologiques communément utilisées, telle que le tampon phosphate salin (PBS), et leurs utilisations en recherche biologique. Ces solutions sont des tampons qui imitent le pH physiologique et l’osmolarité des fluides cellulaires.
Procedure
La réalisation de solutions est une procédure essentielle impliquée dans quasiment toutes les expériences biologiques et chimiques réalisées à travers le globe.
Une solution est faite d’une substance dissoute dans un liquide. La substance dissoute est connue comme le soluté, et le fluide en vrac comme le solvant. Le mélange homogène résultant est référencé comme la solution.
Les solutions peuvent être décrites par leur concentration en soluté, qui mesure combien de soluté est présent dans chaque unité de solution.
Réaliser des solutions est peut être une compétence basique de laboratoire, mais une technique médiocre peut induire la différence entre une expérience réussie ou ratée.
La première considération lors de la réalisation de solutions est la sécurité. Il est important de prendre les précautions appropriées, telles que porter des gants et un tablier de laboratoire, en fonction du type de produits chimiques avec lesquels vous travaillez.
Il existe de nombreuses techniques pour réaliser une solution. Cette vidéo va montrer la façon la plus commune pour faire une solution à base d’eau, ou solution aqueuse.
Premièrement, déterminez les moles de soluté dont vous aurez besoin pour atteindre la concentration désirée dans un volume donné de solution. Ensuite convertissez cette valeur en grammes en utilisant le poids moléculaire, ou le nombre de grammes par mole, du réactif.
Les produits chimiques peuvent être pesés en utilisant une balance digitale et une coupelle.
Un cylindre gradué peut alors être utilisé pour mesurer un volume d’eau purifiée qui est à peu près trois quarts du volume final de la solution.
Il est impératif que les solutions aqueuses soient préparées avec de l’eau purifiée plutôt que de l’eau du robinet. Le manquement à cette règle peut non seulement compromettre la qualité de la solution, mais aussi celle des multiples expériences en aval.
A ce niveau, l’eau purifiée doit être transférée dans un bécher contenant un barreau d’agitation magnétique sur une plaque à agitation magnétique.
Les solutés mesurés peuvent alors être ajoutés à l’eau purifiée en agitation. L’agitation du mélange aide le soluté à se dissoudre. Chauffer peut aussi être utilisé dans ce but.
Une fois que tous les solutés ont été dissous dans le solvant, le pH de la solution peut être ajusté en utilisant un pH-mètre. Pour augmenter le pH, ajoutez de l’hydroxyde de sodium dilué à la solution sous agitation. Pour diminuer le pH, ajoutez de l’acide chlorhydrique dilué. Soyez attentif à ajouter lentement l’acide ou la base, vu que le pH peut changer rapidement.
Du papier pH peut aussi être utilisé pour mesurer le pH de la solution, cependant l’utilisation d’un pH-mètre calibré donne des mesures plus précises.
La solution est alors versée dans un flacon volumétrique à l’aide d’un entonnoir, de sorte qu’elle puisse être amenée jusqu’à son volume final. L’ajout de la quantité suffisante pour atteindre ce volume est connu comme le Q.S.’ing de la solution.
Soyez certain que le ménisque s’aligne avec la marque sur le flacon volumétrique. Dans une solution aqueuse, le ménisque est concave, et doit être lu au point le plus bas de la courbe.
Lors de la réalisation de recherche biologique, les solutions peuvent nécessiter d’être stérilisées avant leur utilisation. Ceci peut être fait par autoclave, qui soumet la solution à une vapeur à haute température sous haute pression.
Alternativement, la solution peut être stérilisée par le passage à travers un filtre de 0,22 micron, ce qui exclura toutes les cellules bactériennes.
Maintenant que vous avez une compréhension fondamentale de la réalisation de solutions, il est temps de jeter un oeil à quelques solutions habituellement utilisées en laboratoire et à leurs utilisations.
En recherche biologique, de nombreuses solutions sont conçues pour imiter des fluides physiologiques. Ces solutions sont tamponnées, ce qui signifie qu’elles résistent au changement de pH dans une plage spécifique; habituellement, le pH est maintenu aux environs de 7,4 pour simuler les fluides intracellulaires et extracellulaires.
Le tampon phosphate salin, ou PBS, est un tampon communément utilisé en recherche biologique qui imite le pH physiologique et l’osmolarité. L’osmolarité fait référence au nombre total de moles de soluté dans une solution. Par exemple, une solution contenant 1 mole de NaCl a 2 osmoles de soluté, parce que les ions sodium et chlorure se dissocient en solution. Le PBS a des concentrations en ion qui correspondent étroitement à celles des cellules, le rendant isotonique, ce qui signifie que la quantité de soluté à l’extérieur de la cellule est équivalente à celle à l’intérieur de la cellule. Le PBS est fait de plusieurs sels différents dans l’eau, incluant des sels avec des groupes phosphate qui maintiennent un pH constant dans une plage de 7,2 à 7,6.
Les utilisations habituelles du PBS au labo inclues le lavage des cellules et la dilution de biomolécules telles que les protéines.
Le liquide céphalorachidien artificiel, ou ACSF, imite les concentrations en électrolyte du liquide céphalorachidien. Cette solution doit être fraichement préparée, et le pH, l’osmolarité, et la composition ionique doivent être attentivement suivis pour correspondre aux conditions in vivo.
L’ACSF est généralement utilisé dans les études électro-physiologiques pour préparer les morceaux de cerveau et pour les injecter pendant les expériences. Il peut aussi servir comme solution extracellulaire pendant des mesures de courants ioniques traversant les membranes cellulaires.
Le liquide de Ringer est une solution saline isotonique avec un pH équilibré utilisée en recherche biologique. Il est communément utilisé dans des expériences in vivo avec des organes et des tissus.
Vous venez de regarder l’introduction à la réalisation de solutions par JoVE. Dans cette vidéo nous avons vu comment faire une solution du début à la fin... incluant comment déterminer la quantité requise de soluté, comment QSer correctement une solution, et des méthodes de stérilisation. Nous avons aussi vu quelques solutions habituelles ainsi que leurs applications en recherche biologique .
Merci de nous avoir regardé, et souvenez-vous de toujours utiliser la technique appropriée pour réaliser des solutions.
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