1 溫度與環(huán)境設(shè)施

? 許多生化實(shí)驗(yàn)都要求在一定的溫度和濕度下進(jìn)行操作，因此，一個(gè)正規(guī)的生化實(shí)驗(yàn)室必須能夠保持恒溫、恒濕的環(huán)境。為了保持這些條件，實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)裝備空調(diào)和加濕器等，而儀器分析室則要求保持干燥，一些怕潮濕和易水解的試劑應(yīng)保存在干燥箱中。由于各種生物材料、制劑和各種生化試劑要求在不同的溫度下保存，實(shí)驗(yàn)室必須備有4℃、－20℃、－80℃的冰箱，需要在更低溫度下保存的樣品，則須使用液氮罐。對(duì)于需在較高溫度下進(jìn)行的操作，則可使用烘箱和高溫電爐等。實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)備有干冰，以便使用乙醇～干冰浴進(jìn)行樣品的快速冷凍分裝。

2 實(shí)驗(yàn)室用純水

? 生化實(shí)驗(yàn)室使用最多的溶劑是“水”，配制生化實(shí)驗(yàn)用試劑不能用自來(lái)水，只能使用經(jīng)過(guò)純化的水。生化實(shí)驗(yàn)對(duì)所用水的純度是要求比較高的，通?？梢哉J(rèn)為，水的質(zhì)量越高，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就越真實(shí)可靠和準(zhǔn)確，為此必須保證實(shí)驗(yàn)用水的質(zhì)量。常用的兩種純水是二次蒸餾水和無(wú)離子水。在超純分析和特殊的生化實(shí)驗(yàn)中要求更高的水質(zhì)，如15～18 MΩ-cm高純無(wú)離子水、無(wú)熱源高純水、無(wú)菌水、亞沸蒸餾水、無(wú)二氧化碳蒸餾水等。

? 實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)離子水，通常使用聚苯乙烯磺酸型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和聚苯乙烯季胺型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂填充的陽(yáng)離子和陰離子交換柱，或是陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的比例為2∶1的混合柱。無(wú)離子水的水質(zhì)用電阻率表示，最高純度是18 MΩ-cm（25℃）。雖然無(wú)離子水中陰、陽(yáng)離子的含量可以很低，但用離子交換法卻不能去除水中的有機(jī)物雜質(zhì)，離子交換樹(shù)脂中的低分子有機(jī)化合物亦可能溶于水，因此由無(wú)離子水的電阻率不能看出水中有機(jī)物的污染程度，有機(jī)物的污染有可能干擾生化實(shí)驗(yàn)中的某些反應(yīng)，也會(huì)使水的紫外吸收增加，對(duì)于那些對(duì)紫外吸收要求十分嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選用蒸餾水而不用無(wú)離子水。

? 實(shí)驗(yàn)室中制備蒸餾水，多采用石英管加熱的硬質(zhì)玻璃蒸餾水器，蒸餾時(shí)不能用自來(lái)水，因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生水垢，最好用無(wú)離子水作為水源。如欲除去有機(jī)物，可在蒸餾水器中每升水加1g高錳酸鉀和1mL 85％的磷酸，以便通過(guò)氧化除去有機(jī)物。不含金屬離子的水，需用亞沸蒸餾水，即用石英亞沸蒸餾器進(jìn)行蒸餾，其特點(diǎn)是在液面上方加熱，但水并不沸騰，只是液面處于亞沸狀態(tài)，可將水蒸氣帶出的雜質(zhì)減至最低，但制水量較小，每小時(shí)約1～4升。

? 實(shí)驗(yàn)工作中不應(yīng)盲目追求水的純度，水的價(jià)格隨水質(zhì)的提高而成倍地增長(zhǎng)，因此要根據(jù)實(shí)際工作的需要，即所用水中應(yīng)排除的干擾物質(zhì)的類型，來(lái)選用水的種類，如：無(wú)離子水、普通蒸餾水、二次蒸餾水、亞沸蒸餾水及按特殊要求制備的高純水等。

? 所有的各種純水，在貯存中都會(huì)被污染：塑料容器會(huì)產(chǎn)生有紫外吸收的有機(jī)物；玻璃和金屬容器會(huì)產(chǎn)生金屬離子的污染；長(zhǎng)時(shí)間放置更會(huì)使水長(zhǎng)菌，空氣中的二氧化碳會(huì)溶入水中，所以貯存高純水一定要隔絕空氣，密封蓋嚴(yán)，必要時(shí)貯存在冰箱的冷藏室中。

3 消毒系統(tǒng)

? 生化實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行生物培養(yǎng)和生物反應(yīng)的操作，這些操作都必須排除其他生物因素的干擾，因此在做這些實(shí)驗(yàn)之前，都必須對(duì)實(shí)驗(yàn)中用到的、可能造成污染的材料、器械等進(jìn)行消毒滅菌處理。常用的滅菌方法有：高溫、高壓滅菌、紫外線照射、火焰焚燒、過(guò)濾除菌、酒精等試劑浸泡消毒等，因此實(shí)驗(yàn)室必須配備各種無(wú)菌處理設(shè)備。

4 計(jì)量系統(tǒng)

? 生化實(shí)驗(yàn)都要求在各種標(biāo)準(zhǔn)的定量條件下進(jìn)行，因此實(shí)驗(yàn)室必須配備各種標(biāo)準(zhǔn)的定量系統(tǒng)。常用的定量系統(tǒng)有：稱量系統(tǒng)、液體體積度量系統(tǒng)、pH測(cè)定系統(tǒng)、液體溶質(zhì)定量系統(tǒng)等。

? ⑴ 稱量系統(tǒng)：最常用的設(shè)備是各種千分之一的扭力天平、電子天平和各種萬(wàn)分之一的單、雙盤(pán)天平和電子天平等，它們分別用于各種緩沖液的配制和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稱量等。

? ⑵ 液體體積度量系統(tǒng)：常用的有各種量筒、移液管、容量并、微量進(jìn)樣器和各種自動(dòng)取液器等。

? ⑶ 酸堿度pH測(cè)量系統(tǒng)：最常用的是pH試紙和pH計(jì)。

? ⑷ 液體溶質(zhì)定量系統(tǒng)：此系統(tǒng)主要是根據(jù)液體溶質(zhì)的某些理化特性而設(shè)計(jì)的，不同的物質(zhì)在一定的條件下有特定的吸收光譜，其吸收值的大小與其在溶液中的濃度有一定的關(guān)系，可以通過(guò)測(cè)定某物質(zhì)在溶液中的吸收光譜來(lái)計(jì)算出該物質(zhì)的濃度，因而分光光度計(jì)就是生化實(shí)驗(yàn)室必備的儀器分析手段。主要有可見(jiàn)分光光度計(jì)、紫外／可見(jiàn)分光光度計(jì)和高檔的快速掃描紫外／可見(jiàn)分光光度計(jì)等。

5 離心設(shè)備

? 離心方法是分離和制備生物大分子最常用的手段，因而生化實(shí)驗(yàn)室必須備有各種形式的離心機(jī)。常用的有普通臺(tái)式離心機(jī)、高速冷凍離心機(jī)和超速離心機(jī)等。

6 電泳裝置

? 電泳是生化實(shí)驗(yàn)中最常用最重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)之一，主要用于分析、鑒定，也可用于制備。電泳裝置由電源和電泳槽兩部分組成，詳見(jiàn)第4章。

7 層析裝置

? 層析又稱為色譜，是分離各種生物大分子的主要手段之一，因而各種層析系統(tǒng)和核酸蛋白檢測(cè)器就是生化實(shí)驗(yàn)室最常用的儀器設(shè)備。主要的層析技術(shù)有：吸附層析、凝膠排阻層析、離子交換層析和親和層析等，詳見(jiàn)第3章。

8 光密度儀

? 激光光密度儀是適用于多種電泳結(jié)果分析的儀器。它采用激光為光源，色散性強(qiáng)，線性范圍廣，分辨率高，所得結(jié)果可以在電腦中進(jìn)行多維的圖象處理，并打印出結(jié)果，在生化實(shí)驗(yàn)室中正得到越來(lái)越廣泛的使用。

9 真空印跡系統(tǒng)

? 該設(shè)備是一種利用真空原理將已經(jīng)分離的生物大分子(蛋白質(zhì)、核酸)從電泳后的凝膠中轉(zhuǎn)移到膜上的儀器，主要由印跡儀和真空印跡泵組成，印跡效率接近100％，重復(fù)性好，方法簡(jiǎn)易、快速，將轉(zhuǎn)移分子的變性、中和、印跡等所有步驟均在印跡儀中完成，從而避免了凝膠受損。

10 核酸自動(dòng)合成儀與測(cè)序儀

? 用于DNA、RNA的自動(dòng)合成及序列測(cè)定。

11 蛋白質(zhì)的自動(dòng)合成與測(cè)序儀

? 用于蛋白質(zhì)分子的體外合成與序列測(cè)定。

12 PCR儀

? PCR(Polymerase Chain Reaction)是指聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。該反應(yīng)是用DNA聚合酶在體外大量擴(kuò)增DNA片段的一種方法。PCR儀就是將此方法實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作的一種儀器，是生化與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用和必備的設(shè)備。

13 同位素實(shí)驗(yàn)設(shè)施

? 生物化學(xué)許多實(shí)驗(yàn)都要用到放射性同位素，如：生物體分子示蹤、分子雜交、放射性檢測(cè)等，因此實(shí)驗(yàn)室必須有安全的同位素實(shí)驗(yàn)設(shè)施。

? ⑴放射源材料存放室：用于放射源材料的存放、保管等，應(yīng)較僻靜。

? ⑵操作時(shí)的防護(hù)設(shè)施： 常用的器具有：有機(jī)防護(hù)并、特制防護(hù)衣、防護(hù)罩等．接觸同位素樣品時(shí)必須戴防護(hù)手套。

? ⑶放射性檢測(cè)、監(jiān)測(cè)器：在操作同位素的地方，應(yīng)配備檢測(cè)、監(jiān)測(cè)器，能自動(dòng)安全報(bào)警，隨時(shí)報(bào)告并指示放射源情況。

? ⑷放射性核素分析測(cè)定儀：用來(lái)檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。常用的有液體閃爍計(jì)數(shù)器，數(shù)字式放射自顯影分析儀，蓋革計(jì)數(shù)器和Ｘ射線放射顯影盒等。

? ⑸廢物處理器：使用同位素應(yīng)有能夠安全地存放和處理同位素廢物的場(chǎng)所，否則嚴(yán)禁使用同位素。

14 生物培養(yǎng)設(shè)施

? 生物培養(yǎng)是生化實(shí)驗(yàn)必不可少的設(shè)備。生物材料的培養(yǎng)有微生物培養(yǎng)、植物細(xì)胞及組織培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞及動(dòng)物培養(yǎng)等。不同的培養(yǎng)，其對(duì)設(shè)施的要求也有所不同。

? 微生物培養(yǎng)：需要恒溫恒濕培養(yǎng)箱、振蕩培養(yǎng)器即搖床（有空氣和水浴式以及全溫式搖床）、發(fā)酵罐、大型生物反應(yīng)器等。

? 植物細(xì)胞及組織培養(yǎng)： 需要恒溫恒濕光照培養(yǎng)箱、振蕩培養(yǎng)器、生物反應(yīng)器和植物房等。

? 動(dòng)物細(xì)胞及動(dòng)物培養(yǎng)：需要二氧化碳培養(yǎng)箱、電熱恒溫培養(yǎng)箱和動(dòng)物房等。?

? 為了對(duì)所培養(yǎng)的微生物和動(dòng)植物細(xì)胞進(jìn)行破碎，提取所需的生物大分子，還必需有各種高效率的細(xì)胞破碎裝置。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

15 基因?qū)雰x

? 用于向受體生物細(xì)胞中導(dǎo)入基因。常用的導(dǎo)入儀有：電導(dǎo)入儀、基因槍、激光和超聲導(dǎo)入儀、原生質(zhì)體融合儀等。

16 高效液相色譜儀和毛細(xì)管電泳儀

? 用于各種生物大分子的分析與鑒定。

17 暗室

? 在生化實(shí)驗(yàn)研究中，必須有一間裝備完整的暗室，能對(duì)各種照相乳膠和感光材料進(jìn)行處理，如各種電泳凝膠的照相沖洗和放大，放射性自顯影的X射線片及其他感光底片的處理，以及進(jìn)行核酸與熒光物質(zhì)（溴化乙錠）結(jié)合后在紫外線照射下對(duì)電泳結(jié)果的觀察操作等。

? 暗室中應(yīng)裝備有：照相裝置、放大機(jī)、曝光箱、翻拍儀、自動(dòng)沖片機(jī)和紫外透射儀等。?

18 冷室?

? 生化實(shí)驗(yàn)一般都要求在低溫下進(jìn)行，由于冰浴太小，冷柜也不能進(jìn)人操作，因此就需要有一間4℃～10℃的冷室，工作人員可以在其中進(jìn)行各種柱層析、各種電泳、生物大分子的提取和分離、硫酸銨沉淀蛋白質(zhì)以及各種物質(zhì)的透析等操作，并可以貯存各種生物制品和生化試劑。

19 其他設(shè)備?

? 實(shí)驗(yàn)室除以上常規(guī)設(shè)備和設(shè)施外，還必須裝備下列一些常用設(shè)備：

? ⑴通風(fēng)柜：用于有害和有毒氣體的操作。?

? ⑵微波爐：用于化凍、滅菌及其他一些需要快速加熱的操作。

? ⑶組織打碎機(jī)和勻漿器：用于各種生物材料、動(dòng)植物組織和細(xì)胞的破碎。

? ⑷超聲清洗機(jī)：用于各種器皿、移液管和自動(dòng)取液器吸頭的清洗和高效液相色譜儀所用流動(dòng)相的脫氣等。

? ⑸制冰機(jī)：為實(shí)驗(yàn)室提供足夠的碎冰塊。

? ⑹冰凍干燥機(jī)：用于生物大分子水溶液的冰凍干燥，可由其水溶液直接制得固體干粉。

? ⑺機(jī)械和水環(huán)式真空泵：用于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器和各種真空抽氣操作。

? ⑻旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：用于各種水溶液和有機(jī)溶液的旋轉(zhuǎn)減壓蒸餾操作。

? ⑼普通顯微鏡和倒置顯微鏡：用于對(duì)各種細(xì)胞和生物材料的觀察。

? ⑽酶標(biāo)儀：用于免疫化學(xué)實(shí)驗(yàn)的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定。

? 由上述內(nèi)容可見(jiàn)，生化實(shí)驗(yàn)室所需裝備的各種儀器設(shè)備和設(shè)施是多種多樣的，因而要求每一位生物化學(xué)工作者和學(xué)生都必須非常重視這些儀器設(shè)備和設(shè)施的使用和維護(hù)，必須具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。能否正確熟練地使用上述這些儀器設(shè)備，在很大程度上將決定他們實(shí)驗(yàn)的成敗。