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分子生物學實驗室常用儀器設備有哪些

發布日期:2022-06-24

分子生物學是近代的產物,對于微生物檢測領域很重要,而分子生物學實驗室就是專業研究分子生物學的實驗室,分子生物學實驗室中要用到非常多的儀器設備,那么常用的儀器設備有哪些呢,本文給大家詳細介紹下分子生物學實驗室中常用的儀器設備。


(一) 溫度控制: 

1、冰箱:根據藥品、試劑及多種生物制劑保存的需要,必須具備不同控溫級別的冰箱,最常使用的有:4℃、-20℃、-80℃冰箱。4℃適合儲存某些溶液、試劑、藥品等。 -20℃適用于某些試劑、藥品、酶、血清、配好的抗生素和DNA、蛋白質樣品等。-80℃適合某些長期低溫保存的樣品、純化的樣品、特殊的低溫處理消化液等的保存。0-10℃的冷柜適合低溫條件下的電泳、層析、透析等實驗。

2、液氮罐:有些實驗材料、某些器官組織、細胞株、菌株及純化的樣品等,要求速凍和長期保存在超低溫環境下,就需要一個液氮罐(-196℃)具有經濟、省力和較好地保持細胞生物學特性的優點。

3、培養箱:37℃恒溫箱用于細菌的固體培養和細胞培養。二氧化碳培養箱適用于培養各種細胞,可恒定地提供一定量的CO2(通常5%),用來維持培養液的酸度(pH值)。37℃恒溫空氣搖床可進行液體細菌的培養。

4、水浴鍋:用于保溫。 25-100℃水浴搖床可用于分子雜交試驗,各種生物化學酶反應等試驗的保溫。25-100℃水浴箱用于常規試驗。

5、烘箱:主用于烘干實驗器皿,有些需要溫度高些,有些需要溫度低些。用于RNA方面的實驗用具,需要在250℃烤箱中烘干,有些塑料用具只能在42-45℃的烤箱中進行烘干。 


(二)水的凈化:

隨著分子生物學的飛速發展,許多實驗對水純度的要求越來越高。 

1、蒸餾水皿:單蒸水常難以滿足實驗要求。雙蒸水、三蒸水配液,許多實驗要去離子水。多次蒸餾水可除去水中揮發性雜質,不能完全除去水中溶解的氣體雜質(Mn2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mo(Ⅵ))。

2、離子交換器:去離子水—用離子交換法制取的水,稱去離子水。去離子效果好,但不能除去水中的非離子型雜質,其中常含有微量的有機物(樹脂等)

3、超純水:用蒸餾水、離子交換水、反滲透純水做為供水,磁鐵耦合齒輪泵作用使水循環。用于PCR、PCR氨基酸分析、DNA測序、酶反應、組織和細胞培養等。


(三)消毒滅菌:

分子生物學所用大部分試劑,而且實驗用具都應嚴格消毒滅菌。

1、蒸汽消毒鍋:用于小批量物品的隨時消毒。大批實驗物品、試劑、培養基可使用大型消毒且定時進行消毒 

2、紫外線:75%乙醇 、0.1%SDS(消毒劑),一些耐高壓、高溫消毒且可用紫外線照射或乙醇和SDS浸泡。紫外線照射使用方便,且很方便,但滅菌效果與距離有關,且產生臭氧污染安全,用于無菌室,超凈臺和塑料用具的消毒。

3、濾器濾膜:不耐高溫、高壓的試劑用其處菌。

4、煮沸消毒:主用于金屬器械和針急需時采用。


(四) 稱重計量: 

1、稱量系統:(各種天平)臺秤、托盤天平、鈕力擺動天平、 光電分子天平、精密電子分析天平等

2、液體體積的度量:

精:量筒、移液管、微量取液器

粗:刻度試管、燒杯、錐形瓶

3、pH值測量: 

pH計:測定溶液中H+的直接電位的儀器,主要通過一對電極,在不同的pH溶液中產生不同的電動勢用pH值表示出來。

pH試紙:只適用于培養液、酚飽和液、緩沖液或其它試劑溶液的pH值的粗略估計。而大部分試劑的配制要求嚴格的pH值,需精確度高(小數點后兩位)的pH計。

4、OD值測量:

光密度、分光光度計是利用物質在可見光和紫外線區域中的吸收光譜來鑒定該物質的性質及其含量的一種儀器。它是由光源、單色器、吸收池、接收器、測量儀表或顯示屏幕所組成。OD值是許多溶液中溶質定量的方便指標之一,通過所產生的單色光而測定某一溶液對該單色光的吸收值,利用它可進行核酸溶液定量和純度的初步判斷。 


(五)離心機:

離心技術是研究生物的結構和功能中不可缺少的一種物理技術手段。因為各種物質在沉淀系數、浮力、和質量等方面有差異,可利用強大的離心力場,使其分離、純化和濃縮。目前有各種各樣的離心機??晒┥儆?.05ml到幾升的樣品離心之用。離心技術應用廣泛,包括收集和分離細胞、細胞器和生物大分子等。據其轉速的不同,可分為以下幾種類型: 

1、普通離心機:最大轉速6000 r/m ,最大離心力6000g

①臺式離心機:是離心機中最簡單而廉價的,最常用于收集快速沉降系數的物質,如紅細胞、粗大的沉淀物、酵母菌和細菌等。

②低速冷凍離心機:主要用于細胞、細胞核、細胞膜和細菌的沉淀和收集等。

2、高速離心機:最大轉速25000 r/m ,最大離心力89000g

有冷凍和常溫兩種,多用于制備和手收集微生物、細胞碎片、細胞、大的細胞器、硫酸銨沉淀物以及免疫沉淀物等。

3、超速離心機:最大轉速9000 r/m ,最大離心力694000g。

4、臺式超速離心機:最大轉速12000r/m ,最大離心力625000g。



(六)超凈工作臺:

內有紫外燈、照明燈、還應有酒精燈火焰、75%乙醇等滅菌的設備,是一種提供局部潔凈度的設備。其原理是鼓風機驅動空氣,經過低、中效的過濾器后,通過工作臺面,使實驗操作區域成為無菌的環境。超凈臺按氣流方向的不同大致有幾種類型: 

1、側流式:凈化后氣流,從左側或右側通過工作臺面,流向對側,或者從上往下或從下往上流向對側,他們都能形成氣流屏障而保障臺面無菌。

缺點:在凈化氣流和外邊氣體交界處,可因氣體的流向而出現負壓,使少量的未凈化氣體混入,而造成污染。

2、外流式:氣流是面向操作人員的方向流動,從而保證外面氣體不能混入。缺點:在進行有害物質實驗時,對操作人員不利,但可采用有機玻璃把上半部分擋起來,使氣流往下方流出。


(七)電泳系統:

電泳技術是檢測、鑒定各種生物大分子的純度、含量及描述它們的特征,甚至還是分離、純化、回收和濃縮樣品的工具之一。原理是核酸和蛋白質等都帶有電荷,當它們被置于電場中時,能夠移動。電泳裝置由兩部分組成:電源裝置和電泳槽裝置。

1、電泳裝置:電源需經穩流通過穩壓器,既能提供穩定的直流電,又能輸出穩定的電壓??捎糜谌N: 

常度穩壓電泳儀:輸出電壓0-500v  0-15mA

中度穩壓電泳儀:輸出電壓400-1000v

高度穩壓電泳儀:輸出電壓1000以上的電源裝置。

2、電泳槽裝置:分兩種

水平式電泳槽:一般分為微型電泳槽和大型水平式電泳槽

垂直式電泳槽:分垂直平板電泳槽和圓柱形電泳槽裝置。 


(八)PCR儀:

Polymerase Chain Reaction儀,也稱DNA熱循環儀,基因擴增,它是使一對寡核苷酸引物結合到正負DNA鏈上的靶序列兩側,從而酶促合成拷貝數百萬倍的靶序列DNA片段,它的每一循環包括在三種不同溫度進行的DNA變性,引物復性,DNA聚合酶催化的延伸反應三個過程。        


(九)凝膠成像分析系統:  

對電泳后含溴乙錠(EB)核酸樣品的觀察分析。 


(十)干燥設備:

1、真空加熱干燥箱:核酸在硝酸纖維素膜和尼龍膜上固定,用于雜交實驗。

2、電泳凝膠干燥箱:電泳后的凝膠進行脫水干燥的儀器,一般可將凝膠干燥到一些玻璃紙上,干燥后的凝膠易于保存。

3、液氮冷凍干燥:適用于活性蛋白質樣品的干燥與結晶。

4、真空泵:許多實驗都需要抽真空。如:乙醇沉淀后核酸樣品的干燥,電泳凝膠的干燥等。 


(十一) 其他常規儀器及設備:

1、微波爐:便于一些溶液的快速加熱和定溫加熱,電泳瓊脂糖凝膠配制、溶化等。

2、制冰機:用于制造大多數核酸、蛋白質的實驗操作所需的低溫環境,以減少核酸酶或蛋白質酶的水解。

3、層析裝置:(色譜分離)是一種分離多組分混合物的有效物理方法。

4、真空印記系統,DNA合成/測序儀:這些都是對核酸進行深入研究的必備儀器。

5、磁力攪拌器:多角度旋轉混勻器、快速振蕩混合器:用于混合儀器。

6、組織勻漿器:超聲組織及細胞破碎器,用其進行樣品的分離提純實驗。

7、通風櫥:很多溶劑能逸出毒氣,必備柜 ,放射性試驗還要有有機玻璃屏蔽。

8、玻璃蒸餾器、電熱加帽、變壓器:用于酚等有機溶劑的蒸餾。

9、Tip頭、Ep管: 微管移液器tip頭(吸液尖)、Ep管(微量離心管)可洗滌,硅化消毒后反復使用。對一些要求嚴格的實驗,如RNA的提取、保存等操作,應使用新的消毒tip頭與Ep管。另外還應備有常用規格的離心管(1000ml、500 ml、250 ml、50 ml、7 ml等)及96孔、24孔、12孔、6孔的細胞培養塑料平板等。

10小型設備、用具: 定時器、濾膜、保鮮膜、防護眼鏡鴨嘴鑷、常規的玻璃或塑料器皿(包括平皿、試管、燒杯、量瓶、試劑分液漏斗、避光保存的試劑應使用棕色試劑瓶,如飽和酚、巰基乙醇等)、記號筆、各種手套PE、乳膠、家用、防酸的等)


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