劉欣
[摘要]本文描述了生物化學與分子生物學實驗中常用儀器的計量特性和使用注意事項,以便我們在實驗中有效排除儀器對實驗結果的影響,從而使實驗數(shù)據(jù)更加可靠。生物化學與分子生物實驗中常用儀器有天平、移液器以及用于蛋白研究的液相色譜儀和氣相色譜儀。
[關鍵詞]計量;生物化學與分子生物學;重要性
計量是指實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動[1],計量是發(fā)展科學技術的重要基礎和手段。聶榮臻元帥曾說過“科學要發(fā)展,計量需先行”,“科學發(fā)展到今天,可以說,沒有計量,寸步難行”,可見計量在科學研究中的重要性。而計量檢定分為強制檢定和非強制檢定,教學實驗并不作為計量的強制檢定,但是在生物化學實驗中,當實驗失敗排除了試驗樣品、實驗操作等因素,可以考慮一下儀器本身的精確度是否對實驗結果造成影響。本文針對生化實驗中常用儀器的使用注意事項和計量特性進行描述,讓我們更加了解儀器本身的準確性對實驗結果的影響。
1、天平
電子天平是實驗中最常用的儀器,在生物化學與分子生物學中,我們常用天平稱量溶質配制溶液。若電子天平經(jīng)常用,可保持天平通電狀態(tài),每次使用完關掉顯示屏,這樣天平處于待機狀態(tài),每次使用之前開機即可使用;若天平不常用,在使用天平之前必須預熱,來確保稱量值得準確。另外在使用前應調整水平儀氣泡至中間位置。
由于天平所處環(huán)境會影響稱量結果,比如溫度、氣流以及放置臺面的不平整均會導致天平稱量時顯示數(shù)值的不穩(wěn)定。因此,天平應置于穩(wěn)定的工作臺,不應放置在空調出風口下方,應放置在保持恒溫狀態(tài)的實驗室;電子天平內不應放置干燥劑,因為長期處在干燥的環(huán)境內容易產生靜電,天平傳感器受到靜電的影響會使天平的示值出現(xiàn)不穩(wěn)定。
2、移液器
2.1吸液、放液
在使用或校準移液器的過程中,吸液嘴安裝過程會直接影響移液量值的準確性,其正確的安裝方法為“旋轉安裝法”[2]。移液之前,應將待取液體提前24h放入實驗室內,移液器、吸液嘴提前4h置于同一實驗環(huán)境下恒定,以保證在移液過程中三者處于相同溫度。
正確進行吸液或放液是減小移液器量值誤差的關鍵步驟,吸取溶液時吸液嘴應垂直插入待取溶液中,緩慢松開吸量按鈕吸取液體;放液時,吸液嘴應與容器壁成10°~20°并緊貼容器壁,吸量按鈕要慢慢按到第一檔位置,停留2s,再按至第二檔排出所有液體,最后按鈕要慢慢松開。這樣才能確保吸液嘴內無殘留,如果操作正確最后液體殘留存在,請及時更換吸液嘴。吸液和放液時移液器應保持在同一速率下進行按壓和釋放,過快或無規(guī)律的操作會使液體噴灑,甚至會污染移液器內部的活塞。
2.2移液過程中汪意事項
移液器的使用和校準應在恒溫實驗室中進行,理想溫度為(20士5)℃,溫度應保持每小時最多1℃的變化,否則會使移液器內空氣溫度不恒定,從而造成取樣體積的不準。如果長時間使用同一支移液器,手的溫度會使移液器內的空氣變熱,膨脹的空氣會使移液器取值不準,因此在移液過程中不要一直緊握移液器。移液器不能吸取溫度高的液體,也盡量避免吸收腐蝕性的液體;移液器使用完畢后,將其量程調至最大值,并將移液器垂直放置在移液器架上。
3、液相色譜儀和氣相色譜儀
在計量檢定中,主要是針對氣相和液相色譜儀的基線噪聲、漂移,檢出限和峰值的重復性來判定儀器是否合格。在我們進行生物化學實驗時,應定期檢查儀器的這些特性,避免儀器本身的不準確對實驗結果帶來誤差。通過對液相色譜儀流量的檢查可判定泵的穩(wěn)定性和泵是否漏夜。定期的用穩(wěn)定的樣品對氣相色譜儀和液相色譜儀的重復性的進行檢查,清洗柱子對儀器的噪聲和漂移進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)問題,確保儀器的準確性。
氣相色譜基線波動、漂移都是基線問題,基線問題可使測量誤差增大,有時甚至會導致儀器無法正常使用。遇到基線問題時應先檢查儀器條件是否有改變,氣路系統(tǒng)是否污染,近期是否新?lián)Q氣瓶及設備配件,而新?lián)Q的載氣純度不夠也會導致基線波動。進樣墊的老化、石英棉的破損和襯管的清潔度都會影響基線。此外,檢測器污染也會造成基線問題,可以通過清洗或熱清洗的方法來解決。所以定期對儀器的基線噪聲檢查對儀器是否能正常運行有重要的作用。
液相色譜儀,檢定規(guī)程中規(guī)定用泵流量、基線噪聲和漂移、定性和定量的重復性來判定儀器是否合格,因此我們可以定期對液相色譜儀進行核查以保證儀器的準確性,如當我們發(fā)現(xiàn)重復做同一個樣品時,出峰時間一次比一次延遲,我們可以先考慮儀器的泵流量是否準確,可按照規(guī)程要求做一個泵流量的檢查;定期的用穩(wěn)定的樣品或儀器配備的標準樣品對液相色譜儀的重復性的進行檢查,
日常工作中,液相色譜儀的保養(yǎng)非常重要,如色譜柱需作好標記,不同分析目的的色譜柱不要混用,因為如果柱子被污染,易出現(xiàn)峰形不好、基線漂移大等狀況。
4、總結
計量是科學技術的一個重要的組成部分。任何科學技術,都是為了探討、分析、研究、掌握和利用事物的客觀規(guī)律;而所有的事物都是由一定的“量”組成,并通過“量”來體現(xiàn)的。為了認識量并確切地獲得其量值,只有通過計量[1]。計量檢定是按照計量檢定規(guī)程或者校準規(guī)范對儀器進行檢定或者校準,并出具檢定或校準證書,且計量檢定具有溯源性。作為教學研究的儀器并未納入強制檢定的范圍,但是為了避免儀器本身給結果帶來誤差,我們可以定期給實驗室的儀器進行核查,自己選擇方法,例如酸度計可選用廠家自帶的標準溶液對儀器進行校準,或者來判定儀器的準確性;天平可以選擇自帶的砝碼;液相色譜儀和氣相色譜儀可以選擇儀器自帶的標準液進行重復性試驗,并做基線觀察噪聲和漂移是否在允許范圍內等等。
參考文獻
[1]中國計量測試學會,一級注冊計量師基礎知識及專業(yè)實務[M].第三版.北京:中國質檢出版社,2012:86-97.
[2]佟林,王金濤,劉子勇.移液器使用及校準過程中影響因素分析[J].化學計量與分析技術,2012,79-81.