在科研實驗的微觀世界里，水質的細微差異都可能對實驗結果產生重大影響。博清生物科技（南京）有限公司研發生產的超純水機作為科研實驗室獲取高純度水的核心設備，其產出水質的優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在細胞培養和分子生物學實驗中的應用效果，驗證超純水機產出的超純水對保障實驗成功的重要意義。

一、實驗目的

探究超純水機產出的超純水與普通蒸餾水、市售純凈水在細胞培養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。

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，復蘇后在常規條件下培養至對數生長期。

3、試劑：

細胞培養：DMEM培養基、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基進行培養，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） 細胞培養實驗

1、培養基配制：

超純水處理組：使用超純水按照說明書配制DMEM培養基，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基，操作同上。

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

3、觀察與檢測：在培養后的第1天、3天、5天，使用倒置顯微鏡觀察細胞形態，拍照記錄；并通過細胞計數法測定細胞密度，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；反應結束后進行熔解曲線分析，檢測PCR產物特異性。

四、實驗結果分析

（一） 細胞培養實驗結果

1、細胞形態觀察：培養1天后，超純水處理組細胞貼壁良好，形態均一，呈梭形；普通蒸餾水處理組部分細胞出現皺縮，形態不規則；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計學意義（P<0.001）。

（二） 分子生物學實驗結果

1、RNA提取質量：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產物的Ct值穩定，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）有限公司研發生產的超純水機產出的超純水在科研實驗中的重要價值。在細胞培養中，超純水能夠為細胞提供更適宜的生長環境，顯著促進細胞增殖，維持細胞正常形態和活性；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、微生物或有機物，會對實驗結果產生明顯干擾。因此，在科研實驗中，尤其是對水質要求嚴苛的細胞培養、分子生物學等實驗，使用博清生物科技（南京）有限公司研發生產的超純水機制備的超純水是確保實驗成功、數據可靠的關鍵因素。后續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，探索超純水質量對不同類型實驗的具體影響機制。