实验仪器操作

实验仪器操作_分子生物学实验手

一、常用基本器具

（一）玻璃器皿

1．试管 试管常用于颜色实验、小容量的反应、装培养基等。试管可经加热灭菌，试管帽或棉塞密封可保持无菌状态。

2．烧杯 用于盛液、加热、溶解和配试剂，常与容量瓶配合使用。使用时切勿用手接触其内壁，溶解或混匀试剂时可用玻璃棒搅拌助溶或助匀。烧杯内试剂倾入容量瓶时，注意多次冲洗烧杯，一并倾入容量瓶内。烧杯壁上常有体积刻度，但不准确，只能粗略使用。

3．锥形瓶 锥形瓶用于储存溶液，其底部较宽故稳定性好，瓶口较小可减少蒸发且易于密封。有的锥形瓶侧壁上也有体积刻度，但常不准确。

4．试剂瓶 试剂瓶具有螺口或圆形玻璃塞，可安全、无菌存放溶液，防止溶液蒸发或氧化、被污染。

所有储存液都应清楚地标记，包括相应的危险性信息（最好用橙色、黄色危险警告标签标记）。容器的密封方法要合适，如用塞子或封口胶密封。为防止试剂降解，溶液应存放在冰箱中，但使用前要恢复到室温。含有有机成分的溶液容易滋生微生物（除非溶液有毒或已经灭菌），因此久存的溶液做出的实验结果不可能可靠。

5．滴管 正确使用滴管，保持滴管垂直，以中指和环指（无名指）夹住管柱，拇指和示指（食指）轻轻挤压胶头，使液体逐滴滴下。

使用滴管吸取有毒溶液时要小心：松开胶头之前一定要将管尖移离溶液，吸入的空气可防止液体溢散。为了避免交叉污染，不要将溶液吸入胶头或将滴管横放。一次性塑料滴管使用安全，可避免污染。

6．量筒 量筒是实验中常用的度量液体的量器，用于不太精密的液体计量，用容量表示。根据需要选用不同容量规格的量筒。量筒不能用作反应容器，不能装热的液体，更不可对其加热。

读取量筒的刻度值，一定要使视线与量筒内液面（半月形弯曲面）的最低点处于同一水平线上，否则会增加体积的测量误差。读数前要静止一定时间，让溶液从器壁上完全流下。

7．滴定管 把滴定管垂直固定在铁架台上，不要夹得过紧。首先关闭活塞，用漏斗向管腔中加入溶液。打开活塞，让溶液充满活塞下方的空间后关闭活塞。读取液体弯月面的刻度，记在笔记本上。打开活塞，收集适量溶液，然后读取溶液弯月面的刻度，两次读数之差即为分配的溶液体积。滴定时通常使用磁力搅拌器充分混合溶液。

8．移液管、吸量管 移液管和吸量管是用于准确量取一定体积液体的量出式的玻璃量器。移液管的中间有一膨大的球部，球部上、下均为细窄的管颈，上端管颈该有一条标线，用于移取固定量的溶液。吸量管是具有分刻度的玻璃管，亦称刻度吸量管，用于移取非固定量的溶液。

用移液管（吸量管）移取溶液前，应保证其干燥清洁，并用欲移取的溶液刷洗2～3次，以确保所移取溶液的深度不变。移取溶液时，用右手的大拇指和中指拿住管上方，下端插入溶液中1～2cm，左手用洗耳球慢慢将溶液吸入管内。当液面升高到刻度以上时，立即用右手的示指按住管口，将移液管（吸量管）下口提出液面，管的末端靠在盛溶液器皿的内壁上，略微放松示指，使液面平稳下降，直到溶液的弯月面与标线相切时，立即用示指压紧管口，使液体不再流出。取出移液管（吸量管），以干净滤纸片擦去移液管（吸量管）末端处部的溶液，然后插入承接溶液的器皿中，使管的末端靠在器皿内壁上。此时移液管（吸量管）应垂直，承接的器皿倾斜，松开示指，让管内溶液自然地沿器壁流下，加入所需量溶液，等待10～15s后，拿出移液管（吸量管）。管口上未标“吹”字，残留在移液管（吸量管）末端的溶液，不可用外力使其流出；管口刻有“吹”字，使用时末端的溶液必须吹出。

9．注射器 使用注射器时应把针头插入溶液，缓慢拉动活塞至所需刻度处。检查注射器有无吸入气泡。排出液体时要缓慢，最后将针尖靠在器壁上，移去末端黏附的液体。微量注射器在使用前和使用后应在纯溶剂中反复推拉活塞，进行清洗。注射器针尖里的液体是排不出的，该液体占注射器正常容积的4%。解决这一问题的一个方法是取样后吸入惰性物质（如硅酮油）填充。

（二）塑料器皿

实验使用的塑料器具中有一部分物品，如微量移液器用的吸液头（tip）、微量离心管（Eppendorf管、EP管）、毛细管、刻度移液管、试管、培养皿等，有的因清洗困难，有的因刷洗破坏了表面的光洁度，排液后易有液体残留，加之成本低廉，故多为一次性使用。为方便使用，有些还做到了无菌包装，打开包装不用清洗，即可使用。

实验中有一部分塑料器具，可洗净后再次使用，如聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚四氟乙烯等塑料制的试剂瓶、烧杯、漏斗、离心管及分液漏斗等。使用完毕后及时用自来水初步冲洗，浸泡入洗涤溶液中，必要时加热或超声波清洗。自然晾干，或置电热恒温干燥箱中在80℃以下干燥。硝酸纤维素离心管加热时会发生爆炸，所以不能加热干燥，只能自然晾干或用冷风吹干。

购买时应根据实验目的选择合适的产品，主要考虑其材质、透明度、强度、化学稳定性及耐热性等。半透明的聚丙烯产品是常用的。不能选用那些易变色、难写字或盖不严的产品。用于冰箱中保存的塑料制品应避免选用那些易自动开盖及易被有机溶剂腐蚀的塑料制品。

二、常用仪器

（一）天平

电子天平应用现代电子控制技术及电流测量的准确性，加快了天平的称量过程与准确性、稳定性。电子天平的规格品种齐全，最大载荷可以大到数吨，小到毫克，其读数精度从10g到0.1μg。超微量天平其读数准确度达1μg，再现性（标准偏差）也能达到1μg。

【操作步骤】

（1）在天平托盘中央放置盛装试样的容器（小烧杯、小表面皿、称量纸）。

（2）按去皮重按钮。

（3）用药匙盛装试样（试样要预研细）在容器上方轻轻振动，使试样徐徐落入容器，直至达到指定质量。

（4）称完后，将试样全部转入实验容器中。数字盘复“0”，关电源，拔插头，罩防尘罩。

【注意事项】

（1）天平是精密仪器，必须保持在一定环境中才能达到其设计性能。要求天平室温度保持稳定，应在15～30℃，波动幅度不大于0.5℃/h；湿度保持在55%～75%；最好是在朝北的室内，以减少温度变化；应避免阳光直射，天平室应有窗帘，挡住直射阳光。

（2）天平室要注意清洁、防尘。门窗要严密，周围无震动源和无强磁场。

（3）同一实验应使用同一套天平砝码。

（4）称量前后应检查天平是否完好，并保持天平清洁。若不慎在天平内洒落了药品，应立即清理干净，以免腐蚀天平。

（5）天平载重不得超过最大负荷。开启开关不能用力过猛。被称药品应放在洁净的器皿中称量。挥发性、腐蚀性、吸潮性的物体必须放在密封加盖的容器中称量。

（6）不得把过热或过冷的物体放在天平上称量，应在物体和天平温度一致后进行称量。

（7）被称物体应放在天平秤盘中央，开门、取放物体必须在天平处于休止状态。

（8）称量完毕，应及时取出被称物，关好天平门，拔下电源插头，罩上防尘罩。

（二）酸度计（pH计）

酸度计（pH计）是测量pH的精密仪器，也可用于测量电动势。

【操作步骤】

1．安装

（1）电源的电压与频率必须符合仪器铭牌上所标定的数据，同时必须接地良好，否则在测量时可能出现指针不稳。

（2）仪器配有玻璃电极和甘汞电极。将玻璃电极的胶木帽夹在电极夹的小夹子上。将甘汞电极的金属帽夹在电极夹的大夹子上。可利用电极夹上的支头螺丝调节两个电极的高度。

（3）玻璃电极在初次使用前，必须在蒸馏水中浸泡24h以上。平常不用时也应浸泡在蒸馏水中。

（4）甘汞电极在初次使用前，应浸泡在饱和氯化钾溶液内，不要与玻璃电极同泡在蒸馏水中。不使用时也浸泡在饱和氯化钾溶液中或用橡胶帽套住甘汞电极的下端毛细孔。

2．校正

（1）将“pH—mv”开关拨到pH位置。

（2）打开电源开关指示灯亮，预热30min。

（3）取下放蒸馏水的小烧杯，并用滤纸轻轻吸去玻璃电极上的多余水珠。在小烧杯内倾入选择好的，已知pH的标准缓冲溶液。将电极浸入。注意使玻璃电极端部小球和甘汞电极的毛细孔浸在溶液中。轻轻摇动小烧杯使电极所接触的溶液均匀。

（4）根据标准缓冲液的pH，将量程开关拧到0～7或7～14处。

（5）调节控温钮，使旋钮指示的温度与室温同。

（6）调节零点，使指针指在pH 7处。

（7）轻轻按下或稍许转动读数开关使开关卡住。调节定位旋钮，使指针恰好指在标准缓冲液的pH数值处。放开读数开关，重复操作，直至数值稳定为止。

（8）校正后，切勿再旋动定位旋钮，否则需重新校整。取下标准液小烧杯，用蒸馏水冲洗电极。

3．测量

（1）将电极上多余的水珠吸干或用被测溶液冲洗2次，然后将电极浸入被测溶液中，并轻轻转动或摇动小烧杯，使溶液均匀接触电极。

（2）被测溶液的温度应与标准缓冲溶液的温度相同。

（3）校整零位，按下读数开关，指针所指的数值即是待测液的pH。若在量程pH 0～7范围内测量时指针读数超过刻度，则应将量程开关置于pH 7～14处再测量。

（4）测量完毕，放开读数开关后，指针必须指在pH 7处，否则重新校正后再测。

（5）关闭电源，冲洗电极，并按照前述方法浸泡。

【注意事项】

（1）防止仪器与潮湿气体接触。潮气的浸入会降低仪器的绝缘性，使其灵敏度、精确度、稳定性都降低。

（2）玻璃电极小球的玻璃膜极薄，容易破损，切忌与硬物接触。

（3）玻璃电极的玻璃膜不要沾上油污，如不慎沾有油污，可先用四氯化碳或乙醚冲洗，再用酒精冲洗，最后用蒸馏水洗净。

（4）甘汞电极的氯化钾溶液中不允许有气泡存在，其中有极少结晶，以保持饱和状态。如结晶过多，毛细孔堵塞，最好重新灌入新的饱和氯化钾溶液。

（5）如酸度计指针抖动严重，应更换玻璃电极。

【缓冲液配制】 酸度计所用的标准缓冲液的试剂容易配制也比较稳定。常用的配制方法如下：

1．pH=4.00的标准缓冲液 称取在105℃干燥1h的邻苯二甲酸氢钾5.07g，加重蒸馏水溶解，并定容至500ml。

2．pH=6.88的标准缓冲液 称取在130℃干燥2h的磷酸二氢钾（KH2PO4）3.401g，磷酸氢二钠（Na2HPO4•12H2O）8.95g或无水磷酸氢二钠（Na2HPO4）3.549g，加重蒸馏水溶解并定容至500ml。

3．pH=9.18的标准缓冲液 称取硼酸钠（Na2B4O7•10H2O）3.814g或无水硼酸钠（Na2B4O7）2.02g加重蒸馏水溶解并定容至100ml。

（三）微量移液器

【基本原理】 微量移液器是一种在一定容量范围内可随意调节的精密取液装置（俗称枪），基本原理是依靠装置内活塞的上下移动，其活塞移动的距离是由调节轮控制螺杆结构实现的，推动按钮带动推动杆使活塞向下移动，排出活塞腔内的气体。松手后，活塞在复位弹簧的作用下恢复其原位，从而完成一次吸液过程。

【操作步骤】 不同量程微量移液器的使用方法大体相同，每种微量移液器都有专用的枪头（Tip），枪尖通常是一次性使用的。

（1）先将枪尖装在吸液杆上，推到套紧位置以保证气密性。

（2）转动调节轮，使读数显示为所要取液体的体积。

（3）轻轻按下推动按钮，将推动按钮由位置“0”推到位置“1”。

（4）手握移液器，将枪尖垂直浸入待取液体中，浸入深度为2～4mm。

（5）经2～3s后缓慢松开推动按钮，即从推动按钮位置“1”复位到“0”位，完成吸液过程，停留1～2s后将移液器移出液面。

（6）用纱布或滤纸将粘在尖头外表面的液体擦掉。注意不要接触到枪尖部的孔表面。

（7）将枪尖头部放入被分配的容器中，使尖贴着容器的内壁，然后慢慢按下推动按钮至位置“1”，继续按至位置“2”，此时液体应全部排净。

（8）将枪尖口部沿着容器内壁滑动几次，然后移走移液器，松开推动按钮，按卸尖按钮推掉枪尖，即完成一个完整的操作过程。

购买的枪尖一般是大袋包装，应戴上干净手套将其装入枪尖盒中高温、高压灭菌后使用。

【注意事项】

（1）改变移液量程时应自大调至小。由小值调大时应先多调1/3圈再反调至设定值。移液器使用完毕宜将量程调到最大值。

（2）更换的新枪尖应进行预洗，用于有机溶剂时最好预洗2～3次。

（3）操作移液器要平稳、缓慢。释放按钮时不可过快，以免液体吸入吸液杆内。

（4）吸嘴内尚存液体时切勿将移液器平放或倒置，防止液体流进吸液杆内。

（5）使用了强酸或其他腐蚀性溶剂后，应将移液器拆开，用蒸馏水清洗活塞和密封圈，完全干燥后再组装。

（6）若刻度与实际取液量相差甚大，可以用精密天平检测其精度。若精度差别很大，则应送专业维修点去修理。

（7）微量移液器有不同的移液范围，超过其量程极易损坏其精度，而且不能再回复到原来位置，这点应特别注意。

（8）漏液时，可能是因为微量移液器内部润滑油已耗净，或吸液杆头部破损所致，自己可以修复。

（四）分光光度计

【基本原理】 溶液中的物质在光的照射下，发生了对光的特定吸收的效应。各种不同的物质具有其各自的吸收光谱，即物质对某些波长的光进行选择性吸收，呈现不同颜色。某些无色物质虽对可见光无吸收作用，但能选择性吸收特定波长的紫外线或红外线。因此当某种光通过溶液时，其能量就会被吸收而减弱，光能减弱的程度和物质的浓度有一定的比例关系，即符合Lamber-Beer定律。

一定物质在一定波长下，其消光系数（k）是一个定值。因此，可以根据消光系数作定性分析。另外，同一物质在不同波长下测得的消光数不同，消光系数值越大，表示该物质对该波长的光吸收能力越强，测定分析的灵敏度也越高。因此，在定量分析中，尽量采用消光系数最大的单色光。

根据Lamber-Beer定律，当k、l（溶液的厚度）一定时，溶液的吸光度（A）和浓度成正比。因此，通过测定标准溶液（浓度已知）及待测样品溶液的吸光度，可以求出待测样品的浓度。

【操作步骤】

1．V-1100型可见光分光光度计操作规程

（1）开机，预热30 min。

（2）转动波长旋钮，调所需波长。按键切换到T档。

（3）将黑体放入光路中，合上盖，按键校零。

（4）开盖，将参比液按空白液、标准液、待测液顺序放入比色杯架上，合上盖。

（6）拉动拉杆，将标准、待测液依次放入光路中 ，即可读取其吸光度A。

（7）读数后，将黑体推入光路中，开盖取出比色杯。

（8）将参比液倒回原试管中，清洗比色杯并晾干。

（9）关机，盖上防尘盖，登记仪器使用登记本。

2．UV-1100型紫外可见光分光光度计操作规程

（1）开启仪器电源，开启钨灯和氘灯电源，预热10min。

（2）仪器初始化结束后进入主菜单。

（3）进入光度测定主界面：在仪器初始化完成后按 键选择“光度测量”，进入光度测量主界面。

（6）在光度测定界面下，按键对当前工作波长下的参比液进行调0.000Abs、100%T。

（8）测量完毕，取出比色皿，关上样品室盖。点击“返回”按钮，返回到主菜单界面，再依次关闭氘灯电源——主机电源。

（9）在记录本上登记使用情况。

在测量结果显示界面下，也可进行波长设置和调零操作。操作方法同前。

【注意事项】

（1）开、关机时，应遵守开、关机原则。开机顺序为：主机电源→氘灯电源；关机顺序为：氘灯电源→主机电源。

（2）开机后必须先预热10 min，之后进行自检。

（3）如果自检过程中某项出现故障，将显示“ERROR”信息，可以重新开机自检。

（4）在仪器自检画面，选择“忽略” 按钮，仪器将不进行任何自检操作，此时该仪器不能进行任何测量操作功能。

（5）自检或测量运行时不要打开样品室盖。

（五）离心机

在分子生物学实验中，会每天反复用微量离心管进行离心操作，因此应购买好的小型离心机（转速能达到15 000r/min）。回收乙醇沉淀物通常在低温下进行，因此离心机最好带有制冷装置。简单的离心甩干等操作也是经常遇到的，因此应备更小的机型（如掌中型台式离心机）。台式离心机的溶液量可以用目测来平衡，但使用有盖子的转头进行离心时一定不要忘记给转头盖上盖子。离心机的转头有水平、吊式、角式3种类型，角式是最常用的。

【基本原理】 需离心分离的生物样品，常预先制成悬浮液。处于悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等称为颗粒。在离心力场中，悬浮液中的颗粒由于其形状、大小和密度的差异可在液体介质中发生沉降、浮或漂浮。颗粒在离心运动中受到离心力、重力、摩擦力、浮力的共同作用。

在离心力场中，如果颗粒的密度大于周围介质的密度，则颗粒发生沉降；反之，发生漂浮。无论发生沉降或漂浮，离心力的方向总与浮力的方向相反。离心力加大时，反向的两个力也增大，当离心力与反向力达到平衡时，颗粒的沉降（或漂浮）加速度为零，各组分达到分离的目的。

【操作步骤】

（1）接通电源开关，按开盖按钮。

（2）将样品等量放置在离心管内，并将其对称放入转头，盖好盖。

（3）按键设置运行参数。

（4）启动离心机，运转指示灯亮。

（5）离心完毕，门盖自动打开，取出离心管，关闭电源。

【注意事项】

（1）离心前应确保样品的平衡：对称放置，重量相等（必要时用天平称重平衡）。

（2）将仪器准确安放在牢固平整的操作台面上，保证仪器在运转过程中的平稳。

（3）离心机上不能堆物，以免压坏或出现高低不平，影响仪器的使用效果。

（4）仪器在工作状态或停机未稳定的状态下，不要随意打开盖门，避免发生危险。

（5）使用前必须经常检查离心管是否有裂纹、老化等现象，如有应及时更换。

（6）使用完毕，将转头和仪器擦干净，以防液体沾污而产生腐蚀。

（六）恒温水浴锅

酶促反应大多在恒温水箱中进行，常用温度为37℃，超过或低于该温度，可能需要使用更高温度量程的水浴锅或附加有制冷设备的水浴锅。反应时常将Eppendorf管插入到带有小孔的海绵或泡沫材料制成的浮漂中，使Eppendorf管漂浮于水面上进行酶促反应。水浴锅里的水应使用蒸馏水，并在使用前检查水浴锅中的水是否充足和干净。

（七）涡旋振荡器

不对称的旋转可以混匀管内的溶液，根据这个原理制成的装置叫涡旋振荡器。目前市场上销售的涡旋振荡器有多种类型，大多为接触式。Eppendorf管底部一旦接触混合器的橡胶头就产生旋涡转动，带动Eppendorf管内的溶液产生振荡，从而使溶液混合均匀。涡旋振荡频率能调节的机型也有销售，此外还有多个Eppendorf离心管同时旋转混合的多孔涡旋振荡器。

（八）振荡器

振荡器又称摇床，为电动机械振荡器，常用于多组分混合均质组分的提取与萃取、搅拌离心管内的溶液、加速难溶物的溶解、清洗浸泡于溶液中的不洁器皿等。根据振荡方式，有摇摆式、水平旋转式、水平往复式、多角度旋转式等多种类型。振荡容器常使用锥形瓶或试管，以不锈钢弹簧烧瓶夹固定于振荡平板上。有的振荡器内装电子芯片来控制温度、振荡频率、振荡时间，并具有安全警报等功能。

（九）超净工作台

【用前检查】

（1）接通超净工作台的电源。

（2）旋开风机开关，使风机开始正常运转，这时应检查高效过滤器出风口是否有风送出。

（3）检查照明及紫外设备能否正常运转，如不能正常运转则通知检修人员。

（4）工作前必须对工作台周围环境及空气进行超净处理，认真进行清洁工作，并采用紫外线灭菌法进行灭菌处理。

（5）净化工作区内严禁存放不必要的物品，以保持洁净气流流动不受干扰。

【操作步骤】

（1）使用工作台时，先用经过清洁液浸泡的纱布擦拭台面，然后用消毒剂擦拭消毒。

（2）接通电源，提前50min打开紫外灯照射消毒，处理净化工作区内工作台面积累的微生物，30min后，关闭紫外灯，开启送风机。

（3）工作台面上，不要存放不必要的物品，以保持工作区内洁净气流不受干扰。

（4）操作结束后，清理工作台面，收集各废弃物，关闭风机及照明开关，用清洁剂及消毒剂擦拭消毒。

（5）最后开启工作台紫外灯，照射消毒30min后，关闭紫外灯，切断电源。

（6）每2个月用风速计测量1次工作区平均风速，如发现不符合技术标准，应调节调压器手柄，改变风机输入电压，使工作台处于最佳状态。

（7）每个月进行1次维护检查，并填写维护记录。

【维护规程及方法】

（1）根据环境的洁净程度，可定期（一般2～3个月）将粗滤布（涤纶无纺布）拆下清洗或给予更换。

（2）定期（一般为1周）对周围环境进行灭菌工作，同时经常用纱布蘸乙醇（酒精）或丙酮等有机溶剂将紫外线杀菌灯表面擦干净，保持表面清洁，否则会影响杀菌效果。

（3）当加大风机电压已不能使风速达到0.32m/s时必须更换高效空气过滤器。

（4）更换过滤器时，可打开顶盖，更换时应注意过滤器上的箭头标志，箭头指向即为层流气流向。

（5）更换高效过滤器后，应用Y09-4型尘埃粒子计数器检测四周边框密封是否良好，调节风机电压，使操作区平均风速保持在0.32～0.48m/s范围内，再用Y09-4型尘埃粒子计数器检查洁净度。

（十）高压灭菌锅

【操作步骤】 以SANYOMLS-3750型高压灭菌锅操作为例。

1．放置排气储存桶

（1）从灭菌锅中取出排气储存桶，取下桶盖。

（2）将水注入至［LOW（低）］水位（最低水位），盖上桶盖。

（3）确认排气软管的填密件可靠地插入到排气储存桶的孔中。

（4）确认排水阀处于关闭状态。

（5）将排气储存桶收存于本灭菌锅中。

2．接通电源开关 控制盘的指示灯发光。

3．打开灭菌锅盖子 开盖前，先确认下列情况后才能打开盖子。

（1）电源开关处于接通状态。

（2）压力表处于0MPa（兆帕）。

（3）控制杆锁定指示灯不发光。

4．注入加热用水 注入至加热器罩的水位水准器配件尖端浸入水中为止。

5．放入灭菌物品 将灭菌物品放入附属不锈筐中，再将该筐轻轻地放置于灭菌锅箱室内。

6．关闭灭菌锅盖子

7．按下“过程•程序”选择按钮 可根据使用目的选择4种过程，每种过程均有3个设定值不相同的程序。

8．按下起始按钮开始消毒

9．消毒完毕，打开盖子

10．取出灭菌物品

11．切断电源开关

12．排放加热用水

【注意事项】

（1）消毒锅内应有足够的水。

（2）消毒开始前一定要排气。

（3）压力回“0”后排气方，之后可打开消毒锅。

（4）消毒时注意安全，工作人员不得离开。