Посуда для биохимических и молекулярно-биологических лабораторий

Цели биохимических и молекулярно-биологических исследований сложны и разнообразны. Исследование химических реакций, происходящих в живых организмах и описывающих наиболее фундаментальные явления жизни, идентификация молекул, играющих роль в биохимических процессах, определение их структуры, функции и взаимодействий, исследование молекулярного фона метаболизма, потоков энергии и информации внутри организмов - все это является одной из общих целей биохимиков и молекулярных биологов. В соответствии с этим многообразием задач для эффективного ответа на научные вопросы требуется большое количество оборудования, инструментов и методов. В этой и следующих статьях рассматриваются наиболее распространенные виды лабораторного оборудования и расходных материалов, которые применяются практически в каждой лаборатории.

Образцы тканей или клеток живого организма, различные клеточные культуры, выращенные в лабораторном инкубаторе в контролируемых условиях, гомогенаты или экстракты клеток и тканей, растворы изолированных и очищенных компонентов (например, белки, нуклеиновые кислоты) – все это можно назвать биологическими образцами. Поскольку среда жизни представляет собой воду, большинство биологических образцов можно определить как водные растворы с одним или несколькими компонентами, коллоидными системами или суспензиями на водной основе (например, бактериальные клетки, диспергированные в жидкой среде). Следовательно, большинство биохимических экспериментов также происходит в водных средах. Поэтому в этой статье будут представлены лабораторные сосуды, используемые для хранения жидкостей и инструменты, необходимые для манипуляций, переноса и точных измерений объема жидкостей. Для биохимических исследований также часто необходимы различные твердые вещества (например, синтетические олигонуклеотиды или пептиды). В большинстве случаев твердые вещества растворяют в воде (или иногда в других растворителях) до проведения экспериментов. Иногда мы используем газы в лаборатории. Они могут храниться в газовых баллонах (например, кислород), в сосудах Дьюара в жидком состоянии или растворяться в воде. Работая с газами, очень важно соблюдать все указания по технике безопасности, чтобы избежать пожаров, взрывов, обморожения или (в случае ингаляции) асфиксии или отравления.

Пластиковые пробирки используемые для хранения образцов

Лабораторная посуда, изготовленная из пластика, широко используется для хранения жидкостей в различных условиях. Контейнеры, колбы и пробирки могут иметь завинчивающиеся и защелкивающиеся крышки. Кроме того, пластиковые контейнеры идеальны, потому что они сохраняют гибкость в широком диапазоне температур, в то время как стекло может быть более чувствительным к изменениям температуры и легко ломаться. Для хранения жидкостей, вероятно, самым важным критерием является воздухонепроницаемость сосудов. Воздухонепроницаемый колпачок может защитить образец от испарения растворителя. Он также защищает от пыли, бактерий, спор плесени или других примесей, находящихся в окружающей среде; блокирует растворение различных газов в образце. Растворенные газы могут вступать в реакцию и модифицировать биомолекулы непосредственно или косвенно (например, углекислый газ образует углекислоту в воде, которая диссоциирует и снижает рН раствора, тем самым влияя на состояние протонирования и растворимость белков). У пластмасс есть и другие преимущества, одно из которых - инертность по отношению к большинству химических веществ, используемых в химических экспериментах. Однако иногда может потребоваться использование органических растворителей. В таких случаях перед экспериментом необходимо проверить совместимость данного растворителя с пластиковыми сосудами.

Образцы жидкости объемом до 50 миллилитров могут храниться в так называемых фальконах (центрифужные пробирки типа фалькон). Они изготавливаются с различными номинальными объемами (самыми распространенными являются 15 и 50 мл) и снабжены резьбовыми крышками. Коническое дно пробирки удобно в тех случаях, когда в ней остается небольшое количество жидкости: все капли могут быть легко собраны путем центрифугирования. Фальконы размещают в специальных штативах, но сегодня практически все производители также выпускают пробирки с юбкой устойчивости. Это удобно, однако свободно стоящие пробирки легко опрокидываются. Большинство фальконов изготавливается с градуировкой для быстрой оценки объема образца. Однако для более точных объемных измерений требуются другие лабораторные инструменты (например, мерные цилиндры). Во всех лабораториях важно однозначно помечать пробирки с образцом – для этого на фальконах имеется поле для записей (муаровая поверхность).

Стеклянные пробирки для биохимии

Классические пробирки и более узкие пробирки Вассермана обычно изготавливаются из стекла и поставляются без колпачков. Они имеют U-образное основание и основном используются для приготовления реакционных смесей, сбора фракций при хроматографическом разделении различных компонентов – то есть не для длительного хранения. Основным преимуществом стекла является его высокая устойчивость к большинству химических веществ и растворителей, используемых в типичных биохимических экспериментах (за исключением концентрированных сильных оснований) а также к нагреву до относительно высоких температур. Если требуется долговременное хранение образца, горлышко пробирки можно герметично закрыть кусочком парафильма. Парафильм (Parafilm) - это тонкий слой парафина снабженный бумажной основой. Он пластичный, гибкий и прочный. Открытие пробирки (или другую лабораторную посуду) можно закрыть, используя кусок парафильма соответствующего размера. Парафильм часто используется также для обеспечения дополнительной герметизации и тогда, когда емкость имеет крышку, для более эффективной защиты образца.

Эппендорфы

Для образцов небольшого объема (от нескольких микролитров до нескольких миллилитров) используются пробирки эппендорфа (или микроцентрифужные пробирки типа эппендорф. Они доступны в разных номинальных объемах (например, 0.5, 1.5 мл, 2 мл и 5 мл). Наиболее распространенный объем – 1.5 мл. Эппендорфы имеют коническую форму и всегда размещаются в специальных штативах. У всех таких пробирок есть защелкивающаяся пластиковая крышка. Соединение между защелкой и пробиркой является достаточно гибким, что позволяет открывать и закрывать много раз. Верхняя часть крышки и часть боковой поверхности обычно имеют область для записей, для удобной маркировки образцов.