Чтобы облегчить генерирование новых знаний о существующем живом мире, ученые используют ряд лабораторного оборудования и инструментов. Грамотные устройство и оснащение биологической лаборатории содействуют оптимальному и безопасному протеканию всех проводимых в лаборатории процессов.
Рабочее место сотрудника
Залогом продуктивной работы лаборанта является грамотно организованное рабочее место. Оно должно отвечать требованиям, указанным в СаНПин 2.2.542-96.
У работника должно быть достаточно свободного пространства, а рабочая поверхность располагаться на высоте 950 мм. Все приборы должны быть надежно установлены и быть в легком доступе для выполнения исследований.
Photo by National Cancer Institute on Unsplash
Микроскоп
Профессиональные биологические, бинокулярные и цифровые микроскопы являются необходимым инструментом в лаборатории и есть почти в каждой лаборатории. Используются для исследования бактериальных заражений, изучения клеток и тканей, их анализа, изучения роли того или иного белка в клетке, исследования атома, исследования генома и многого другого. Цифровой микроскоп, к примеру, соединяется с ПК по USB кабелю и позволяет снять фото или видео.
Флуоресцентные микроскопы, в свою очередь, позволяют увидеть флуоресцентные красители или белки на клеточном и субклеточном уровнях. Уровень разрешения, которого может достичь флуоресцентный микроскоп, значительно увеличивается благодаря использованию флуорофоров, химически связанных с молекулами в образце. Источник света микроскопа может возбуждать весь образец или отдельные частицы, чтобы определить его флуоресцентное поведение.
Водяная баня
Почти во всех биолабораториях есть водяные бани, которые служат полезным источником тепла для лабораторных устройств. Водяные бани варьируются от базового двухпозиционного типа без контроля температуры до более сложных ванн с контролем температуры, термовыключателями. Нагревательный элемент, состоящий из нагревательного блока, водяной камеры и интерфейса управления, размещается внутри у основания с проволочной сеткой или решеткой сверху. Оборудование наполняют водой до нужного уровня (обычно на 5-10 см выше решетки в зависимости от того, какой сосуд нагревается), а затем включают. Поскольку вода циркулирует в ванне, температура поддерживается постоянной на протяжении всего использования.
Системы гель-электрофореза
Гель-электрофорез — это препаративный метод, используемый для разделения и извлечения фрагментов ДНК, РНК и белков в зависимости от их размера и заряда с целью их анализа. Он обычно используется в ПЦР, картировании генома, секвенировании ДНК, снятии отпечатков пальцев ДНК и селекции растений. Его универсальность означает, что гель-электрофорез применяется в самых разных лабораториях. Это необходимый шаг во многих исследованиях и экспериментах, касающихся медицины, судебной медицины и природоохранной биологии.
Аналитические весы
Аналитические лабораторные весы взвешивают образцы и вещества от 0,01 до 500 миллиграммов. Измерительные чашки обычно помещаются в стеклянный ящик, чтобы предотвратить оседание пыли в чашке, поскольку это может помешать проведению испытаний.
Центрифуги
Центрифуга вращает объект, чтобы отделить частицы от раствора в зависимости от плотности, используя принцип седиментации. Центрифуги можно использовать во многих лабораторных условиях, но в основном они используются для разделения компонентов цельной крови.
Проточные цитометры и сортировщики клеток
Проточный цитометр обнаруживает и измеряет клеточную биологию группы частиц или популяций клеток и используется для анализа экспрессии клеточной поверхности и внутриклеточных молекул. Затем компьютер обрабатывает собранные данные.
ПЦР-системы
ПЦР — полимеразная цепная реакция — используется в биологических и микробиологических лабораториях для амплификации последовательностей ДНК. Используя трехэтапный процесс, ПЦР может генерировать миллионы копий определенного фрагмента ДНК.
Морозильники сверхнизкой температуры
В морозильной камере сверхнизкой температуры хранятся биологические материалы, такие как бактерии, вирусы и клетки. Он работает как традиционный холодильник, но при гораздо более низкой температуре: от -45 до -150 градусов по Цельсию, в зависимости от назначения.
CO2-инкубаторы и другие лабораторные инкубаторы
CO2-инкубатор — это герметичный контейнер с климат-контролем, используемый в лабораториях медико-биологических наук для выращивания клеточных культур путем регулирования уровня углекислого газа и кислорода в камере. Они поддерживают те же условия, что и естественная среда образца, для целей тестирования и исследования. Например, при изучении человеческой клетки инкубатор будет воспроизводить условия внутри человеческого тела.
Считыватели микропланшетов
Считыватели микропланшетов используются для анализа специфических явлений в микротитровальных планшетах. Это позволяет микробиологам тестировать несколько образцов одновременно. Эти считыватели используют методы поглощения, флуоресценции и/или люминесценции для изучения образцов.
Photo by Dmitriy Suponnikov on Unsplash
Общее оборудование
Помимо специализированного и настраиваемого оснащения, устройство биолаборатории также включает в себя длинный список общего лабораторного оборудования. Множество мелких и крупных предметов, которые нужны каждой лаборатории, особенно тем, которые специализируются на биологии. Список включает в себя смесь мебели, оборудования и расходных материалов.
- Вытяжные шкафы
- Шкафы биобезопасности
- Лабораторные шейкеры и вортексеры
- Автоклавы
- Сухожаровые шкафы
- Стеллажи для растений с LED-лампами
- Контейнер для крупного мусора
Расходные материалы и стеклянная посуда
- Колбы Эрленмейера
- Градуированные цилиндры
- Пробирки
- Чашка Петри
- Штатив для трубок
- Стаканы
- Халаты
- Щипцы
- Горелки Бунзена
- Горячие плиты
- Пипетки
- Фильтровальная бумага
- Мешалки
- Воронки
Лаборатории биологических исследований и разработок проводят анализы и эксперименты, чтобы лучше понять, как работают биологические процессы. Ученые полагаются на продуманное устройство биологической лаборатории и широкий спектр оборудования, чтобы превратить научные открытия в меры, улучшающие здоровье и благополучие человека.