Advanced滲透壓儀的測量原理與應用

Part 1
 

生命的起源

生命是以何種方式、何種原因并從何時開始的？人類歷史上，不同的文化，不同的學派以不同的方式試圖給出回答。

摩西說：“上帝七天創世紀。”，老莊說：“道生一，一生二，二生三，三生萬物。”，達爾文則描繪的更生動，他說：“生命從原始湯池中震蕩出來。”。

無機的物質在海洋里漂泊，相遇碰撞成核酸。在漫長時間里物質還會繼續蕩漾，產生出蛋白質。由于核酸和蛋白的存在，后面會催生出原始的單細胞。單細胞生物再會催生出多細胞生物。

海洋里的魚也逐漸走上陸地，變成青蛙，變成蟾蜍，變成一只鱷魚，長成一只猴子。最終，猴子挺直了腰桿，成為一個探索過去的人。

這個人曾經叫列文虎克，他用顯微鏡看到了活細胞。后來這人的名字叫作喬治·蓋伊，他拿到了海瑞塔·拉克絲的癌組織，并從中培養出了海拉細胞。他有過許多名字，現在他不過是實驗室的張三，在生物制藥行業搬磚的李四。

他們飲食愛好不同，他們高矮胖瘦有異。但他們一旦走上了探索生命的路，就無論如何逃脫不了守護生命之水的宿命。

Part 2
 

什么是生命之水？

那過去孕育單分子物質、單細胞生物的原始湯池是生命之水。那曾經在母親子宮里溫柔環抱胎兒的是生命之水。現在，在細胞培養瓶、生物反應器里面漂浮會湮滅細胞的也是生命之水。而不同的生命之水，有不同的守護者。

漫長的時間和不確定性是原始湯池里生命之水的守護者。母親的愛和健康是胎兒生命之水的守護者。那么由誰來守護那將要被種植，已經被培養的細胞的生命之水呢？

請把其中一個盾牌交給Advanced滲透壓儀。
 

滲透壓是什么?

滲透壓是原始湯池里的各種粒子濃度的總和，滲透壓是確保胎兒既不會干燥，也不會被羊水泡的發脹的恰到好處。但滲透壓也是紅細胞在清水里漲破，或者在高滲鹽水里皺縮。因此找到一個合適的滲透壓范圍，用這項參數來監護細胞的生長環境，是至關重要的。

如何來測量溶液的滲透壓？

滲透壓（osmotic pressure）是指以抵擋溶劑透過一種只允許溶劑通過而不允許溶質通過的半透膜的壓力。當這種半透膜存在時，其自然趨勢是溶劑透過該半透膜以達到在膜的兩側的溶質分子的平衡。為了阻止這種溶劑的運動則需要一種壓力。反過來，我們可以認為正是這種壓力推動了溶劑透過半透膜。

一個摩爾的溶質存在于一升溶劑中可產生一個滲透摩爾（osmole）。滲透濃度的測量通常是以容量滲透摩爾濃度（osmolarity）或重量滲透摩爾濃度（osmolality）表示。容量滲透摩爾濃度是指每升溶液中溶質的摩爾數。

由于溶液的體積隨加入的溶質的量、溫度和壓力的變化而變化，因此容量滲透摩爾濃度是難以測量的。重量滲透摩爾濃度是指每公斤溶劑中所存在的溶質微粒的毫摩爾數。由于在溫度和壓力不變的情況下溶劑的量是不變的，因此重量滲透摩爾濃度是很容易評估的，因而也就成為常用的術語。

從技術上來講，重量滲透摩爾濃度應由滲透壓來衡量，但是滲透壓的測量并不那么容易。由于滲透壓是與溶質的總摩爾濃度成正比，因此在滲透壓與冰點降低或蒸汽壓降低之間存在正相關的關系。所以，其它依數特性的測量通常是以重量滲透摩爾濃度來表示，盡管它在技術上是不夠確切的。

因此，我們可以利用測量冰點的降低來表征滲透壓。這不光是Advanced滲透壓儀的測量原理，也是目前中國藥典里推薦的方式。

Part 3
 

Advanced滲透壓儀

如何幫助生物工藝流程？

在生物藥物的開發和制造過程中，Advanced滲透壓儀可以用來檢測細胞生長環境中的滲透壓，調控培養基的配比范圍，幫助設定目標產物層析和過濾的終點。最終給產品帶來更好的效價控制、更高的產量、更優秀的質量和更極致的純度。

本期我們對生命之水的守護者--Advanced滲透壓儀的介紹就到這里。之后我們會陸續給大家介紹這個品牌不同型號的滲透壓儀，來幫助大家為實驗室、生產車間，選出一塊最適合的守護盾牌。