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刘欣
山西省计量科学研究院 太原 030032
[摘 要]本文描述了生物化学与分子生物学实验中常用仪器的计量特性和使用注意事项,以便我们在实验中有效排除仪器对实验结果的影响,从而使实验数据更加可靠.生物化学与分子生物实验中常用仪器有天平、移液器以及用于蛋白研究的液相色谱仪和气相色谱仪.
[关键词]计量；生物化学与分子生物学；重要性
计量是指实现单位统一、量值准确可靠的活动[1],计量是发展科学技术的重要基础和手段.聂荣臻元帅曾说过“科学要发展,计量需先行”,“科学发展到今天,可以说,没有计量,寸步难行”,可见计量在科学研究中的重要性.而计量检定分为强制检定和非强制检定,教学实验并不作为计量的强制检定,但是在生物化学实验中,当实验失败排除了试验样品、实验操作等因素,可以考虑一下仪器本身的精确度是否对实验结果造成影响.本文针对生化实验中常用仪器的使用注意事项和计量特性进行描述,让我们更加了解仪器本身的准确性对实验结果的影响.
1.天平
电子天平是实验中最常用的仪器,在生物化学与分子生物学中,我们常用天平称量溶质配制溶液.若电子天平经常用,可保持天平通电状态,每次使用完关掉显示屏,这样天平处于待机状态,每次使用之前开机即可使用；若天平不常用,在使用天平之前必须预热,来确保称量值得准确.另外在使用前应调整水平仪气泡至中间位置.
由于天平所处环境会影响称量结果,比如温度、气流以及放置台面的不平整均会导致天平称量时显示数值的不稳定.因此,天平应置于稳定的工作台,不应放置在空调出风口下方,应放置在保持恒温状态的实验室；电子天平内不应放置干燥剂,因为长期处在干燥的环境内容易产生静电,天平传感器受到静电的影响会使天平的示值出现不稳定.
2.移液器
2.1吸液、放液
在使用或校准移液器的过程中,吸液嘴安装过程会直接影响移液量值的准确性,其正确的安装方法为“旋转安装法”[2].移液之前,应将待取液体提前24h放入实验室内,移液器、吸液嘴提前4h置于同一实验环境下恒定,以保证在移液过程中三者处于相同温度.
正确进行吸液或放液是减小移液器量值误差的关键步骤,吸取溶液时吸液嘴应垂直插入待取溶液中,缓慢松开吸量按钮吸取液体；放液时,吸液嘴应与容器壁成10°~20°并紧贴容器壁,吸量按钮要慢慢按到第一档位置,停留2s,再按至第二档排出所有液体,最后按钮要慢慢松开.这样才能确保吸液嘴内无残留,如果操作正确最后液体残留存在,请及时更换吸液嘴.吸液和放液时移液器应保持在同一速率下进行按压和释放,过快或无规律的操作会使液体喷洒,甚至会污染移液器内部的活塞.
2.2移液过程中汪意事项
移液器的使用和校准应在恒温实验室中进行,理想温度为(20士5)℃,温度应保持每小时最多1℃的变化,否则会使移液器内空气温度不恒定,从而造成取样体积的不准.如果长时间使用同一支移液器,手的温度会使移液器内的空气变热,膨胀的空气会使移液器取值不准,因此在移液过程中不要一直紧握移液器.移液器不能吸取温度高的液体,也尽量避免吸收腐蚀性的液体；移液器使用完毕后,将其量程调至最大值,并将移液器垂直放置在移液器架上.
3.液相色谱仪和气相色谱仪
在计量检定中,主要是针对气相和液相色谱仪的基线噪声、漂移,检出限和峰值的重复性来判定仪器是否合格.在我们进行生物化学实验时,应定期检查仪器的这些特性,避免仪器本身的不准确对实验结果带来误差.通过对液相色谱仪流量的检查可判定泵的稳定性和泵是否漏夜.定期的用稳定的样品对气相色谱仪和液相色谱仪的重复性的进行检查,清洗柱子对仪器的噪声和漂移进行检查,及时发现问题,确保仪器的准确性.
气相色谱基线波动、漂移都是基线问题,基线问题可使测量误差增大,有时甚至会导致仪器无法正常使用.遇到基线问题时应先检查仪器条件是否有改变,气路系统是否污染,近期是否新换气瓶及设备配件,而新换的载气纯度不够也会导致基线波动.进样垫的老化、石英棉的破损和衬管的清洁度都会影响基线.此外,检测器污染也会造成基线问题,可以通过清洗或热清洗的方法来解决.所以定期对仪器的基线噪声检查对仪器是否能正常运行有重要的作用.
液相色谱仪,检定规程中规定用泵流量、基线噪声和漂移、定性和定量的重复性来判定仪器是否合格,因此我们可以定期对液相色谱仪进行核查以保证仪器的准确性,如当我们发现重复做同一个样品时,出峰时间一次比一次延迟,我们可以先考虑仪器的泵流量是否准确,可按照规程要求做一个泵流量的检查；定期的用稳定的样品或仪器配备的标准样品对液相色谱仪的重复性的进行检查,日常工作中,液相色谱仪的保养非常重要,如色谱柱需作好标记,不同分析目的的色谱柱不要混用,因为如果柱子被污染,易出现峰形不好、基线漂移大等状况.
4.总结
计量是科学技术的一个重要的组成部分.任何科学技术,都是为了探讨、分析、研究、掌握和利用事物的客观规律；而所有的事物都是由一定的“量”组成,并通过“量”来体现的.为了认识量并确切地获得其量值,只有通过计量[1].计量检定是按照计量检定规程或者校准规范对仪器进行检定或者校准,并出具检定或校准证书,且计量检定具有溯源性.作为教学研究的仪器并未纳入强制检定的范围,但是为了避免仪器本身给结果带来误差,我们可以定期给实验室的仪器进行核查,自己选择方法,例如酸度计可选用厂家自带的标准溶液对仪器进行校准,或者来判定仪器的准确性；天平可以选择自带的砝码；液相色谱仪和气相色谱仪可以选择仪器自带的标准液进行重复性试验,并做基线观察噪声和漂移是否在允许范围内等等.
参考文献
[1]中国计量测试学会,一级注册计量师基础知识及专业实务[M].第三版.北京:中国质检出版社,2012:86-97.
[2]佟林,王金涛,刘子勇.移液器使用及校准过程中影响因素分析[J].化学计量与分析技术,2012,79-81.
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仪器计量校准引用文献:
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