实验室小型仪器.ppt

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1、实验室小型仪器 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望氮吹仪通过将氮气吹入加热样品，使之含有的未知多类、多种物质迅速得到分离、净化，及浓缩。该方法具有省时，操作方便，增强分离效果的功能。广泛用于制药，医学测试、农药残留检测领域中，气相、液相分析样品的制备和处理。氮气吹干仪代替一般的旋转蒸发仪进行浓缩，美观、实用、经济，具有加快分析过程，增强分离效果的功能离心机首先应该根据自己的实验需求选择合适的离心机和转子以及离心管，使用离心机时的工作转速不应该超过离心机

2、、转子以及离心管的最大允许转速。离心前注意严格平衡样品。安装转子和转子盖要规范、准确。离心时要留人看守，发现离心机异常应立即关闭离心机。离心结束后要安放好转子。高速冷冻离心机1。选择合适的转头和转速，绝不可超速使用。2。选择合适的温度，通常4，除有机溶剂外不要低于零下，以免冰冻，损坏离心管和转头。3。转头使用前必须用擦孔棒将管孔擦净，并仔细检查有无裂痕和孔底白斑。若有，转头报废。4。离心管内装载的溶液量必须合适，不锈钢管无盖，只能装23，塑料管可装至肩部。管盖必须盖严绝不允许漏液。空管离心会变形。塑料管使用有机溶剂必须符合规定。5。离心管必须成对放置，必须严格平衡，偏差0.1g。6。不允许无转

3、头空转，放取转头必须用手柄，以防转头滑落。转头要轻放、卡稳，旋下手柄时要用手扶住手柄只转转头。转头盖要盖严，无盖不准离心。7。离心时不准打开机盖，不准扒扶在离心机上，如有异常声音和振动时立即停机。8。转头使用后必须及时由转头室中取出、擦干，用擦孔棒将管孔仔细擦净。如有溶液溢出必须清洗干净，擦净转头室内凝水，开门凉干转头室。Hitech-Kflow系列超纯水系统（超纯水机）产品名称：反渗透去离子纯水机产品型号：标准型（RODI）系统流程：预过滤+活性炭+反渗透+离子交换过滤系统：PP棉+活性炭+75GPDRO膜+去离子柱2出水水质：脱盐率：近100%TDSppm：RO水5-10比电阻：10-15

4、M-cm电导率：0.10.067us/cm出水口：2个（RO水出口+去离子水出口）自动控制：详见后页介绍列表出水量（25）：12升/小时瞬间出水量：1.5升/分（需选配压力储水桶）外型尺寸：HWD：420410220（12-16Kg）标准配置：主机（含纯化柱）+3.2加仑压力桶+TDS笔应用领域：缓冲液配置、无菌动物饮水、理化分析实验、精细化工等产品名称反渗透纯水机反渗透去离子纯水机标准型大流量型标准型大流量型产品型号ROlabROlabplusRODIRODIplus系统流程PF+AC+RO+ACPF+AC+RO+DI应用领域玻璃器皿清洗农业实验一般生物实验水产养殖业缓冲液配置无菌动物饮水理

5、化分析实验精细化工过滤系统第一道外置10PP棉(可选)外置10PP棉外置10PP棉(可选)外置10PP棉第二道自康PP棉自康活性碳自康PP棉自康活性碳第三道自康活性碳第四道自康活性碳第五道75GPDRO膜275GPDRO膜75GPDRO膜275GPDRO膜第六道精密活性炭去离子柱A2去离子柱(A+B)2出水水质脱盐率%96-98近100TDSppm5-10RO水：5-10比电阻M-cm10-15电导率us/cm0.1-0.067出水口1个：RO水2个：RO水；去离子水自动控制功能全自动压力传感器控制，RO膜自动反冲（plus手动反冲），断水自动停机，停机自动断水，高压自动停机数显水质监测可选T

6、DS水质测试笔可选电导仪进水要求城市自来水：TDS150，1-40，1-14.5psi出水量（25）12升/小时24升/小时12升/小时24升/小时瞬间出水量1.5升/分(需选配压力储水桶)外型尺寸/重量HWD:424122cm/12-16kg标准配置主机(含1套纯化柱)+3.2加仑压力桶主机(含1套纯化柱)+3.2加仑压力桶+TDS笔特别推广价￥3580￥6380￥5280￥8080参考价￥4980￥8880￥7260￥11200PF：预过滤AC：活性炭RO：反渗透DI：离子交换UV：双波长紫外杀菌/消解(254、185nm)UF：超滤DMF：双层膜过滤elga超纯水机超纯水机PURELAB

7、Classic技术参数：型号:ClassicDI电阻率25:18.2m/cm总有机碳TOC:10ppb细菌:1CFU/ml内毒素:-PH:中性出水量:从点滴到2L/min纯化柱产水量：45000LPURELABClassic是一台性价比十分优越的生产182M-超纯水的仪器，完全符合ASTM或NCCLS一级纯水标准。纯水取用说明超纯水1.超纯水出水量：10/20/40升/小时2.进水水源：普通城市自来水。3.超纯水出水水质：18.2兆欧/厘米4.总有机碳：TOC3PPb5.热源含量：0.02Eu/m16.微杂质颗粒(0.2um)含量：1/m17.微生物含量：1cfu/ml超纯水应用范围：HPLC

8、、TOC、GC、IC、GCMS等微量有机物分析及环境分析等、毛细管电泳、微电子、毒理实验、及Langmuir单层分析等物理化学方面的应用等。电泳技术简介电泳技术简介电泳法，是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等）中，于电场的作用下，向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄的区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。电泳技术的基本原理在电场中，推动带电质点运动的力（F）等于质点所带净电荷量（Q）与电场强度（E）的乘积。FQE质点的前移同样要受到阻力（F）的影响，对于一个球形质点，服从Stoke定律

9、，即：F6r式中r为质点半径，为介质粘度，为质点移动速度，当质点在电场中作稳定运动时：FF即QE6r可见，球形质点的迁移率，首先取决于自身状态，即与所带电量成正比，与其半径及介质粘度成反比。除了自身状态的因素外，电泳体系中其它因素也影响质点的电泳迁移率。电泳法可分为自由电泳（无支持体）及区带电泳（有支持体）两大类。前者包括Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳。区带电泳则包括滤纸电泳（常压及高压）、薄层电泳（薄膜及薄板）、凝胶电泳（琼脂、琼脂糖、淀粉胶、聚丙烯酰胺凝胶）等。影响电泳迁移率的因素电场强度电场强度是指单位长度（cm）的电位降，也称电势梯度。当电

10、压在500V以下，电场强度在2-10v/cm时为常压电泳。电压在500V以上，电场强度在20-200V/cm时为高压电泳。电场强度大，带电质点的迁移率加速，因此省时，但因产生大量热量，应配备冷却装置以维持恒温。2。溶液的pH值溶液的pH决定被分离物质的解离程度和质点的带电性质及所带净电荷量。例如蛋白质分子，它是既有酸性基团（-COOH），又有碱性基团（-NH2）的两性电解质。若溶液pH处于等电点酸侧，即pHpl，则蛋白质带正电荷，在电场中向负极移动。若溶液pH处于等电点碱侧，即pHpl，则蛋白质带负电荷，向正极移动。溶液的pH离pl越远，质点所带净电荷越多，电泳迁移率越大。溶液的离子强度电泳液

11、中的离子浓度增加时会引起质点迁移率的降低。其原因是带电质点吸引相反符合的离子聚集其周围，形成一个与运动质点符合相反的离子氛（ionicatmosphere），离子氛不仅降低质点的带电量，同时增加质点前移的阻力，甚至使其不能泳动。电渗在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动称为电渗（electro-osmosis）。其产生的原因是固体支持物多孔，且带有可解离的化学基团，因此常吸附溶液中的正离子或负离子，使溶液相对带负电或正电。应尽可能选择低电渗作用的支持物以减少电渗的影响。电泳分析常用方法（一）醋酸纤维素薄膜电泳（一）醋酸纤维素薄膜电泳醋酸纤维素是提纤维素的羟基乙酰化形成的纤维素醋酸酯。由该物质

12、制成的薄膜称为醋酸纤维素薄膜。这种薄膜对蛋白质样品吸附性小，因此特别适合于病理情况下微量异常蛋白的检测。分离速度快，电泳时间短，样品用量少，5g的蛋白质可得到满意的分离效果。操作要点膜的预处理：必须于电泳前将膜片浸泡于缓冲液，浸透后，取出膜片并用滤纸吸去多余的缓冲液，不可吸得过干。加样：样品用量依样品浓度、本身性质、染色方法及检测方法等因素决定。对血清蛋白质的常规电泳分析，每cm加样线不超过1l，相当于60-80g的蛋白质。电泳：可在室温下进行。电压为25V/cm，电流为0.4-0.6mA/cm宽。染色：一般蛋白质染色常使用氨基黑和丽春红，糖蛋白用甲苯胺蓝或过碘酸-Schiff试剂，脂蛋白则用

13、苏丹黑或品红亚硫酸染色。脱色与透明：对水溶性染料最普遍应用的脱色剂是5醋酸水溶液。为了长期保存或进行光吸收扫描测定，可浸入冰醋酸：无水乙醇30:70（V/V）的透明液中。凝胶电泳凝胶电泳以淀粉胶、琼脂或琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等作为支持介质的区带电泳法称为凝胶电泳。其中聚丙烯酰胺凝胶电泳（polyacrylamidegelelectrophoresis，PAGE）普遍用于分离蛋白质及较小分子的核酸。琼脂糖凝胶孔径较大，对一般蛋白质不起分子筛作用，但适用于分离同工酶及其亚型，大分子核酸等应用较广。琼脂糖凝胶电泳的原理琼脂糖是由琼脂分离制备的链状多糖。其结构单元是D-半乳糖和3.6-脱水-L-半

14、乳糖。许多琼脂糖链依氢键及其它力的作用使其互相盘绕形成绳状琼脂糖束，构成大网孔型凝胶。因此该凝胶适合于免疫复合物、核酸与核蛋白的分离、鉴定及纯化。在临床生化检验中常用于LDH、CK等同工酶的检测。琼脂糖凝胶电泳分离核酸的基本技术设备与试剂：核酸分离一般用连续缓冲体系，常用的有TBE（0.08mol/LTrisHCl，pH8.5，0.08mol/L硼酸，0.0024mol/LEDTA）和THE（0.04mol/LTrisHCl。pH7.8，0.2mol/L醋酸钠，0.0018mol/LEDTA）。凝胶制备：用上述缓冲液配制0.5-0.8琼脂糖凝胶溶液，沸水浴或微波炉加热使之融化，冷至55时加入溴

15、化乙锭（EB）至终浓度为0.5g/ml，然后将其注入玻璃板或有机玻璃板组装好的模子中，厚度依样品浓度而定。注胶时，梳齿下端距玻璃板0.5-1.0mm，待脱凝固后，取出梳子，加入适量电极缓冲液使板胶浸没在缓冲液下1mm处。样品制备与加样：溶解于TBE内的样品应含指示染料（0.025溴酚蓝或桔黄橙）、蔗糖（10-15）或甘油（5-10），使样品集中，每齿孔可加样5-10g。电泳：一般电压为5-15V/cm。对大分子的分离可用电压5V/cm。电泳过程最好在低温条件下进行。样品回收：电泳结束后在紫外灯下观察样品的分离情况，对需要的DNA分子或特殊片段可从电泳后的凝胶中以不同的方法进行回收。等电聚焦电泳

16、技术等电聚焦电泳技术等电聚焦（isoelectricfocusing，IEF）是60年代中期问世的一种利用有pH梯度的介质分离等电点不同的蛋白质的电泳技术。由于其分辨率可达0.01pH单位，因此特别适合于分离分子量相近而等电点不同的蛋白质组分。IEF/SDS-PAGE双向电泳法IEF/SDS-PAGE双向电泳法1975年OFarrall等人根据不同组份之间的等电点差异和分子量差异建立了IEF/SDS-PAGE双向电泳。其中IEF电泳（管柱状）为第一向，SDS-PAGE为第二向（平板）。在进行第一向IEF电泳时，电泳体系中应加入高浓度尿素、适量非离子型去污剂NP-40。蛋白质样品中除含有这两种物

17、质外还应有二硫苏糖醇以促使蛋白质变性和肽链舒展。IEF/SDS-PAGE双向电泳对蛋白质（包括核糖体蛋白、组蛋白等）的分离是极为精细的，因此特别适合于分离细菌或细胞中复杂的蛋白质组分。毛细管电泳将凝胶电泳解析度和快速液相色谱技术溶为一体，在从凝胶中洗脱样品时，连续的洗脱液流载着分离好的成分，通过一个连机检测器，将结果显示并打印记录。高效电泳色谱法既具有凝胶电泳固有的高分辨率，生物相容性的优点，又可方便地连续洗脱样品。凝胶成像及分析系统用于对电泳凝胶图像的分析研究，采用暗箱式紫外透视系统，用摄像机将电脉凝胶在紫外分析仪上显示的结果取进计算机，并配以相应的软件，可一次性完成DNA、RNA、蛋白凝胶

18、、薄层层析板等的图像的成像和分析，最终可得到凝胶条带的峰值、分子量或碱基对数、面积、高度、位置、体积或样品总量。仪器操作方便，清晰度、灵敏度高，软件功能强大。冷冻干燥冷冻干燥技术最早于1813年由英国人Wollaston发明。1909年Shsckell试验用该方法对抗毒素、菌种、狂犬病毒及其它生物制品进行冻干保存，取得了较好效果。在第二次世界大战中，对血液制品的大量需求大大刺激了冷冻干燥技术的发展，从此该技术进入了工业应用阶段。此后，制冷和真空设备的飞速发展又为快速发展冷冻干燥技术提供了强有力的物质条件。进入上个世纪的八九十年代，科学技术的迅猛发展和人民群众对健康保障的需求，为生物制品和一些保

19、健食品冷冻干燥技术的飞速发展提供了强大的市场，在制品冻干损伤和保护机理、制品冻干工艺、制品冷冻干燥机等方面取得了巨大的成绩.冻干原理冻干原理冷冻干燥的原理是把含有大量水分的物料预先进行降温，冻结成冰点以下的固体，再在真空条件下将冰直接变为气的升华过程，以水蒸气的形式除去物品中的水，从而得到干燥的并可保持原状产品。因为是利用升华达到除去水分的目的，所以又称作升华干燥。要使水分直接由冰变为气而使制品干燥。在整个升华阶段，制品必须保持在冻结状态，否则就不能得到性状良好的产品。在制品预冻阶段，要严格控制预冻温度（通常比制品的共熔点低5-10度）。如果预冻温度不够低，则制品可能没有完全冻结，在真空升华时

20、会膨胀起泡或崩塌溶化，若预冻温度太低或太高，既会增加不必要的能量消耗而增加成本，而且对于某些生物制品也会降低其冻干后的生物活性。当物料在干燥升华阶段，物料需要吸收热量（每克冰完全升华成水蒸气约吸收2.8kj的热量）。如果不对制品进行加热或热量不足，则水分在升华时会吸收制品本身的热量而使制品的温度降低，致使制品的蒸气压降低，也就是当液体中的气体与水蒸气的分压比相等或大于水蒸气时，则会阻碍水蒸气的传输，因为所有的液体里面都含有大量的气体，即空气，(一般在51051103/kg)于是就会引起升华速度的降低，整个干燥的时间就会延长，使生产效率下降；但如果对制品加热过多，制品的升华速率固然会提高，但在抵

21、消了制品升华所吸收的热量之后，多余的热量会使冻结制品本身的温度上升，而使制品可能出现局部甚至全部崩塌或熔化，引起制品的干缩起泡等现象，至使整个冻干过程失败。所以冻干技术也是一门学问很深的技术。由于冻干制品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性，因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等制品。从国家制品监督管理局数据库得知，目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、注射用重组人干扰素2b、冻干鼠表皮生长因子、外用冻干重组人表皮生长因子、注射用重组链激酶、注射用重组人白介素-2、注射用重组人生长激素、注射用A群链球菌、冻干人凝血因子V、冻干

22、人纤维蛋白原、胶原蛋白止血海绵、间苯三酚口服冻干片等冻干制品获准上市。截止2000年2月，美国FDA已批准的生物技术药共计已达76个。我国在这方面也有很多这方面的厂家；如厦门特宝生物工程公司的特尔立、福建天神微生物工程有限公司的胞必佳、厦门建发制药公司生产的注射用前列腺素E1和注射用阿昔洛韦等都是用冷冻干燥技术制成的制品。优势干燥的方法多种多样，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题，易挥发的成分大部分会损失掉，一些热敏性的物质发生变性、失活，有些物质甚至发生了氧化。因此，干燥后的产品与干燥前相

23、比，在性状上有很大的差别。冻干法则基本上在0以下进行，即在产品冻结的状态下进行，只在后期降低产品的残余水份含量时，才让产品升至0以上的温度，但一般不超过40。在真空条件下，当水蒸汽直接升华出来后，药物剩留在冻结时的冰架中，形成类似海绵状疏松多孔架构，因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前，只要加入注射用水，又会立即溶解。冻干机相对常规方法，冻干法具有如下优点：*许多热敏性的物质不会发生变性或失活。医学教育网收集整理*在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小。*在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。*由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的

24、结构，不会发生浓缩现象。*由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时，溶于水中的溶解物质就析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。*干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。*由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。*干燥能排除9599%以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不致变质。*因物料处于冻结状态，温度很低，所以供热的热源温度要求不高，采用常温或温度不高的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时，干燥室不需绝热

25、，不会有很多的热损失，故热能的利用很经济。正所谓没有完美的技术，真空冷冻干燥技术的主要缺点是成本高。由于它需要真空和低温条件，所以真空冷冻干燥机要配置一套真空系统和低温系统，因而投资费用和运转费用都比较高冷冻真空干燥机简称冻干机。冻干机按系统分，由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四个主要部分组成；按结构分，由冷冻机、冻干箱、冷凝器、热交换器、中间介质循环泵、罗茨泵、真空泵和阀门、电器控制元件等组成。冻干箱是能抽成真空的密闭容器，箱内设有若干层搁板，搁板内置热交换用的管路。利用中间介质在循环泵的作用下进行热交换。冷凝器内装有螺旋形蒸发吸热管多组，其操作温度应低于冻干箱内的温度，工作温度可达

26、-45-70，在负压的作用下捕获来自干燥箱中制品升华的水蒸气，以保证冻干过程的连续进行。冷冻干燥具有避免物品受热分解、使产品保持原状并质地疏松、复水后迅速吸水溶解、含水量低(1%3%)、稳定性好、有利贮存、受污染机会少、产品质量高等特点。因此，冷冻干燥在生物工程、医疗工业、食品工业及科研等方面得到了广泛的应用。冷冻干燥工艺冷冻干燥工艺1、产品预冻：预冻必须在升华干燥前把所有产品冻实。考虑到冻干产品的质量和冻干的经济性，预冻温度低于共晶点10左右即可，预冻时间一般在2h4h之间，制品的厚度一般小于15mm为宜，固体物含量在4%25%。产品冻干后的外观与预冻的速率有关。慢冻后晶格较大，冰晶呈六角对

27、称型，而速冻则呈树枝不规则型状或呈球型，间隙小，升华时的阻力大。另外Ph值也对冻干的速度有一定的影响。2、升华干燥：即第一阶段升华干燥前应在30min内使冷凝器温度达到-40以下(一般在-50最为经济)。抽真空前打开冷凝器与罗茨泵之间的碟阀开始抽真空，两分钟后再将冻干箱与冷凝器之间的蝶阀打开，待冻干箱内真空度达到10pa左右转入加热升华干燥。真空度太低会影响升华速率，视真空度来决定罗茨泵的启动与否，一般可控制在1015pa。需要时开启中间介质加热器与间歇启停循环泵，使中间介质在搁板内循环加热，注意控制好搁板温度。些时所需的热量只要稍大于制品在升华过程中所吸收的热量即可，太多的热量会导致制品本身

28、的温度上升太快，而使制品可能出现局部甚至全部崩塌或熔化，引起制品的干缩起泡等现象，至使整个冻干过程失败。这一阶段要注意制品的温度必须低于制品共晶点温度并确保产品是在冻实的状态，产品在升华干燥过程中的温度必须低于其崩解温度。此过程大约需占整个过程的70%以上。当全部冰晶排除后，第一阶段干燥就完成了，此时可除去全部水分的90%以上。第一阶段的干燥与否可在观察窗内看到物品升华交界面逐步向下到容器底部并消失。此时冷凝器温度也基本回复至升华前的状态，通过观察记录仪上的曲线可看到制品温度的曲线与搁板温度的曲线已重合，冻干箱内的压力也下降至接近冷凝器内的压力了。3、解析干燥：即第二阶段干燥，该阶段的干燥温度

29、可足够的高，只要不造成产品过热而变性即可。所有制品温度可以加热到最高温度，每层挌板的温度达到基本一致，继续保温干燥一段时间，干燥过程即可结束。第二阶段干燥的时间，视产品种类与所允许的残余水分的含量而定，如无特殊要求，一般控制在1%5%之间即可。测定冻干物料干燥程度的经验方法：在接近冻干过程前，关闭冻干箱与冷凝器之间的碟阀并停止抽气，这时观察在30s60s内，冻干箱内压力的回升情况(箱体不可有泄漏)，如果冻干箱内的压力没有明显的升高，则可以结束冻干。一般关闭1min压力上升1pa，残余水分约在1%2%之间。4冻干曲线：冻干曲线就是冻干箱内搁板温度与时间之间的关系曲线。一般以温度为纵坐标，时间为横坐标，还可以加上产品温度、冷凝器温度、真空度等曲线。如何在最短的时间内冻干出合格的产品？这是要经过长期而细心的经验总结与大量的试验才能做到的，还须具备热力学、压力与真空、分子化学、生物学、电气与制冷、机械等多方面的知识。