细胞功能检测涵盖细胞增殖、凋亡、周期分布、氧化应激水平、细胞因子分泌等关键指标，广泛应用于肿瘤机制研究、药物筛选、免疫生物学及再生医学等领域。此类实验对环境杂质高度敏感，水中微量离子（Ca²⁺、Mg²⁺、重金属）、有机物、内毒素及微生物污染，可直接破坏细胞膜完整性、干扰细胞信号传导、诱导非特异性凋亡或免疫激活，导致实验数据偏差、重复性差甚至结论错误。
超纯水是细胞功能检测的必备用水，其核心指标为电阻率≥18.25 MΩ・cm、总有机碳（TOC）＜10ppb、内毒素＜0.005 EU/mL。传统蒸馏水、去离子水因纯度不足，无法满足精密细胞实验需求。博清生物科技（南京）有限公司研发的超纯水机集成多级纯化技术，可连续稳定产出超纯水，本研究通过多维度细胞功能实验，验证其水质对实验结果的保障作用，为实验室用水选择提供科学依据。
一、材料与方法
（一）仪器与试剂
1、超纯水设备：博清生物超纯水机，集成预处理、反渗透（RO）、电去离子、超纯化柱及紫外杀菌模块，具备在线双路水质监测（RO水+超纯水）、自动冲洗、低压保护功能。
2、对比设备：普通去离子水机（电阻率5~10MΩ・cm）、桶装蒸馏水。
3、细胞株：人肝癌HepG2细胞、小鼠巨噬细胞RAW264.7。
4、主要试剂：DMEM培养基、胎牛血清（FBS）、胰蛋白酶、CCK-8试剂盒、Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒、ROS检测试剂盒、ELISA细胞因子检测试剂盒（Sigma-Aldrich）；实验用水分别采用博清超纯水、普通去离子水、桶装蒸馏水配制。
5、检测设备：酶标仪（博清生物）、流式细胞仪、荧光显微镜、TOC分析仪、内毒素检测仪。
（二）水质指标检测
分别采集博清超纯水、普通去离子水、桶装蒸馏水，检测核心水质指标：
电阻率（25℃）：在线水质监测仪实时读取；
TOC：TOC分析仪测定；
内毒素：鲎试剂动态浊度法检测；
微生物：平板计数法检测菌落总数；
金属离子（Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺）：ICP-MS 质谱分析法检测。
（三）细胞培养与处理
HepG2 细胞、RAW264.7 细胞分别用三种水质配制的DMEM培养基（含10% FBS），于 37℃、5% CO₂培养箱中常规培养，传代3次后用于功能检测，每组设置3个平行孔，实验重复 3 次。
（四）细胞功能检测指标与方法
1、细胞增殖活性（CCK-8 法）：将对数生长期细胞按 1×10⁴/ 孔接种于 96 孔板，培养 24、48、72 h 后，加入 CCK-8 试剂孵育 2 h，酶标仪检测 450 nm 吸光度（OD 值），反映细胞增殖能力。
2、细胞凋亡率（流式细胞术）：细胞接种于 6 孔板（2×10⁵/ 孔），培养 48 h 后，Annexin V-FITC/PI 双染，流式细胞仪检测凋亡细胞比例（早期凋亡 + 晚期凋亡）。
3、细胞内活性氧（ROS）水平：细胞接种于 24 孔板（5×10⁴/ 孔），培养 24 h 后，DCFH-DA 探针染色，荧光显微镜观察荧光强度，荧光分光光度计定量检测 ROS 含量。
4、细胞因子分泌（ELISA 法）：RAW264.7 细胞经 LPS（1 μg/mL）刺激 24 h 后，收集上清液，ELISA 试剂盒检测 TNF-α、IL-6 分泌水平，评估免疫细胞活化功能。
二、结果与分析
（一）不同水源水质核心指标对比
博清生物超纯水机产水各项指标均达到超纯水标准，显著优于普通去离子水及桶装蒸馏水。其电阻率稳定维持在 18.25MΩ・cm，TOC＜10ppb，内毒素未检出（＜0.005 EU/mL），金属离子含量均低于0.1ppb，可有效避免离子与有机物杂质对细胞的干扰。
（二）对细胞增殖活性的影响
CCK-8 检测结果显示，培养 24~72 h，博清超纯水组 HepG2 细胞 OD 值显著高于普通去离子水组及桶装蒸馏水组（P＜0.05），且细胞生长曲线平稳，增殖活性稳定。普通去离子水组与桶装蒸馏水组细胞增殖缓慢，72 h OD 值较博清组分别降低 28.3%、42.5%，推测与水中重金属离子及高内毒素诱导细胞轻度凋亡、抑制分裂有关。
（三）对细胞凋亡率的影响
流式细胞术检测显示，博清超纯水组 HepG2 细胞凋亡率为（3.2±0.5）%，显著低于普通去离子水组（12.5±1.8）% 及桶装蒸馏水组（21.8±3.2）%（P＜0.01）。普通水质组凋亡率升高，可能因水中有机物杂质诱导细胞氧化应激，激活线粒体凋亡通路，而博清超纯水的低 TOC、无热原特性可有效减少细胞凋亡干扰。
（四）对细胞内 ROS 水平的影响
ROS 荧光检测结果表明，博清超纯水组细胞荧光强度显著低于其他两组，ROS 含量较普通去离子水组降低 57.2%，较桶装蒸馏水组降低 72.8%（P＜0.001）。水中微量重金属（如 Cu²⁺、Pb²⁺）可催化自由基生成，引发氧化应激损伤，博清超纯水的超低金属离子含量可有效抑制 ROS 过量积累，维持细胞正常氧化还原平衡。
（五）对免疫细胞因子分泌的影响
RAW264.7 细胞经 LPS 刺激后，博清超纯水组 TNF-α、IL-6 分泌水平显著低于普通水质组（P＜0.05），且组间数据波动小，重复性好。普通水中内毒素可协同 LPS 激活 NF-κB 信号通路，导致细胞因子过量分泌，干扰免疫功能检测结果；博清超纯水无热原特性可避免非特异性免疫激活，保证实验结果真实反映细胞免疫应答水平。
三、讨论
细胞功能检测的核心是维持细胞生理状态稳定、避免非实验因素干扰，而水质纯度是最易被忽视的关键变量。本研究证实，博清生物超纯水机产出的超纯水，通过多级纯化彻底去除离子、有机物、内毒素及微生物，从源头规避水质杂质对细胞功能的多维度干扰：
低离子含量：避免 Ca²⁺、Mg²⁺干扰培养基渗透压，防止重金属离子诱导细胞毒性与氧化应激，维持细胞膜稳定性与细胞增殖活性；
超低 TOC：减少有机物杂质对细胞代谢的干扰，避免异常基因表达与非特异性凋亡，保证细胞凋亡检测结果准确；
无热原（内毒素＜0.005 EU/mL）：防止内毒素激活免疫细胞、诱导细胞因子过量分泌，确保免疫功能检测的特异性与重复性；
无菌保障：终端 0.22 μm 除菌滤芯 + 紫外杀菌，杜绝微生物污染导致的实验失败。
相比普通去离子水与桶装蒸馏水，博清超纯水在细胞增殖、凋亡、氧化应激及免疫功能检测中，均表现出显著的实验优势：细胞活性更高、凋亡率更低、氧化应激水平更可控、免疫检测重复性更好，完全满足精密细胞功能实验的严苛要求。此外，该设备具备智能水质监测、自动冲洗及故障报警功能，可 24 h 连续稳定产水，无需人工频繁维护，适配实验室高通量、长时间实验需求。
博清生物科技（南京）有限公司研发的超纯水机可稳定产出符合标准的超纯水，其水质纯度能彻底规避离子、有机物、内毒素及微生物污染对细胞功能检测的干扰，显著提升实验结果的准确性、稳定性与重复性。该设备集成化设计、智能操作与可靠性能，可作为细胞生物学实验室的核心配套设备，广泛应用于肿瘤研究、药物研发、免疫检测等领域，为生命科学研究提供坚实的水质保障。
