在科研实验的微观世界里，水质的细微差异都可能对实验结果产生重大影响。博清生物科技（南京）有限公司研发生产的超纯水机作为科研实验室获取高纯度水的核心设备，其产出水质的优劣直接关系到实验的准确性与可靠性。本实验旨在通过对比不同水质在细胞培养和分子生物学实验中的应用效果，验证超纯水机产出的超纯水对保障实验成功的重要意义。

一、实验目的

探究超纯水机产出的超纯水与普通蒸馏水、市售纯净水在细胞培养和分子生物学实验中的实际应用效果差异，明确超纯水在维持细胞活性、保证核酸提取纯度及PCR反应准确性等方面的关键作用，为科研实验用水选择提供科学依据。

二、实验设计

（一） 实验材料

1、水样：

超纯水：由实验室超纯水机制备，电阻率≥18.25MΩ・cm，TOC（总有机碳）＜10 μg/L 。

普通蒸馏水：实验室常规蒸馏设备制备。

市售纯净水：购买知名品牌饮用纯净水。

2、细胞系：人胚肾细胞系293T，购自细胞库，复苏后在常规条件下培养至对数生长期。

3、试剂：

细胞培养：DMEM培养基、胎牛血清、青霉素-链霉素双抗、胰蛋白酶。

分子生物学：RNA提取试剂盒、反转录试剂盒、SYBR Green荧光定量PCR预混试剂、引物（针对β-actin基因设计）。

4、仪器：超纯水机、二氧化碳培养箱、倒置显微镜、高速冷冻离心机、荧光定量PCR仪、微量分光光度计、恒温摇床。

（二） 样本分组与处理

1、细胞培养实验：将293T细胞均匀分为3组，分别使用含超纯水、普通蒸馏水、市售纯净水配制的培养基进行培养，每组设置6个生物学重复，每个重复接种于一个6孔细胞培养板中。

2、分子生物学实验：同样将实验分为3组，分别使用3种不同水样参与RNA提取、反转录及PCR反应过程，每组准备3份相同的组织样本进行实验。

三、实验操作步骤

（一） 细胞培养实验

1、培养基配制：

超纯水处理组：使用超纯水按照说明书配制DMEM培养基，加入10%胎牛血清和1%双抗。

普通蒸馏水处理组：以普通蒸馏水替代超纯水，其他成分和操作相同。

市售纯净水处理组：用市售纯净水配制培养基，操作同上。

2、细胞接种与培养：将处于对数生长期的293T细胞用胰蛋白酶消化后，调整细胞浓度至5×10⁵个/mL，分别接种于上述3组培养基中，置于37℃、5% CO₂的二氧化碳培养箱中培养。

3、观察与检测：在培养后的第1天、3天、5天，使用倒置显微镜观察细胞形态，拍照记录；并通过细胞计数法测定细胞密度，计算细胞增殖率。

（二） 分子生物学实验

1、RNA 提取：分别使用3种水样配制洗涤缓冲液等试剂，按照RNA提取试剂盒说明书，从组织样本中提取RNA。提取完成后，用微量分光光度计测定RNA浓度和纯度（检测OD₂₆₀/OD₂₈₀比值）。

2、反转录：以提取的RNA为模板，使用对应水样配制反应体系，进行反转录合成cDNA。

3、荧光定量PCR：利用cDNA为模板，以不同水样配制PCR反应体系，在荧光定量PCR仪上进行扩增反应，设置反应程序：95℃预变性30秒；95℃变性5秒，60℃退火30秒，40个循环；反应结束后进行熔解曲线分析，检测PCR产物特异性。

四、实验结果分析

（一） 细胞培养实验结果

1、细胞形态观察：培养1天后，超纯水处理组细胞贴壁良好，形态均一，呈梭形；普通蒸馏水处理组部分细胞出现皱缩，形态不规则；市售纯净水处理组细胞贴壁率较低，细胞间存在较多碎片。培养5天后，超纯水处理组细胞增殖旺盛，铺满孔底；普通蒸馏水处理组细胞增殖缓慢，且出现大量死亡细胞；市售纯净水处理组细胞几乎停止生长，死亡细胞占比超过60%。

2、细胞增殖率计算：绘制细胞增殖曲线，超纯水处理组细胞在5天内的平均增殖率达到300%，普通蒸馏水处理组仅为120%，市售纯净水处理组为50%。通过单因素方差分析，三组细胞增殖率差异具有极显著统计学意义（P<0.001）。

（二） 分子生物学实验结果

1、RNA提取质量：超纯水处理组提取的RNA平均浓度为1.2μg/μL，OD₂₆₀/OD₂₈₀比值为1.95；普通蒸馏水处理组RNA浓度为0.8μg/μL，比值为1.75；市售纯净水处理组RNA浓度为0.6μg/μL，比值为1.60。超纯水处理组RNA纯度和浓度显著高于其他两组（P<0.05）。

2、荧光定量PCR结果：超纯水处理组PCR产物的Ct值稳定，熔解曲线单一，表明扩增特异性良好；普通蒸馏水处理组部分样本出现非特异性扩增条带，Ct值波动较大；市售纯净水处理组PCR反应效率低，部分样本未检测到扩增产物。

五、实验结论

本实验通过对比超纯水、普通蒸馏水和市售纯净水在细胞培养和分子生物学实验中的应用效果，充分验证了博清生物科技（南京）有限公司研发生产的超纯水机产出的超纯水在科研实验中的重要价值。在细胞培养中，超纯水能够为细胞提供更适宜的生长环境，显著促进细胞增殖，维持细胞正常形态和活性；在分子生物学实验里，超纯水有助于获得更高纯度和浓度的核酸，保障PCR等反应的准确性和特异性。普通蒸馏水和市售纯净水因含有杂质、微生物或有机物，会对实验结果产生明显干扰。因此，在科研实验中，尤其是对水质要求严苛的细胞培养、分子生物学等实验，使用博清生物科技（南京）有限公司研发生产的超纯水机制备的超纯水是确保实验成功、数据可靠的关键因素。后续研究可进一步拓展超纯水在其他科研领域的应用效果验证，探索超纯水质量对不同类型实验的具体影响机制。