淺談?dòng)?jì)量在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要性

劉欣

[摘要]本文描述了生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用儀器的計(jì)量特性和使用注意事項(xiàng)，以便我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中有效排除儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，從而使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠。生物化學(xué)與分子生物實(shí)驗(yàn)中常用儀器有天平、移液器以及用于蛋白研究的液相色譜儀和氣相色譜儀。

[關(guān)鍵詞]計(jì)量；生物化學(xué)與分子生物學(xué)；重要性

計(jì)量是指實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)[1]，計(jì)量是發(fā)展科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和手段。聶榮臻元帥曾說過“科學(xué)要發(fā)展，計(jì)量需先行”，“科學(xué)發(fā)展到今天，可以說，沒有計(jì)量，寸步難行”，可見計(jì)量在科學(xué)研究中的重要性。而計(jì)量檢定分為強(qiáng)制檢定和非強(qiáng)制檢定，教學(xué)實(shí)驗(yàn)并不作為計(jì)量的強(qiáng)制檢定，但是在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)實(shí)驗(yàn)失敗排除了試驗(yàn)樣品、實(shí)驗(yàn)操作等因素，可以考慮一下儀器本身的精確度是否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。本文針對(duì)生化實(shí)驗(yàn)中常用儀器的使用注意事項(xiàng)和計(jì)量特性進(jìn)行描述，讓我們更加了解儀器本身的準(zhǔn)確性對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

1、天平

電子天平是實(shí)驗(yàn)中最常用的儀器，在生物化學(xué)與分子生物學(xué)中，我們常用天平稱量溶質(zhì)配制溶液。若電子天平經(jīng)常用，可保持天平通電狀態(tài)，每次使用完關(guān)掉顯示屏，這樣天平處于待機(jī)狀態(tài)，每次使用之前開機(jī)即可使用；若天平不常用，在使用天平之前必須預(yù)熱，來確保稱量值得準(zhǔn)確。另外在使用前應(yīng)調(diào)整水平儀氣泡至中間位置。

由于天平所處環(huán)境會(huì)影響稱量結(jié)果，比如溫度、氣流以及放置臺(tái)面的不平整均會(huì)導(dǎo)致天平稱量時(shí)顯示數(shù)值的不穩(wěn)定。因此，天平應(yīng)置于穩(wěn)定的工作臺(tái)，不應(yīng)放置在空調(diào)出風(fēng)口下方，應(yīng)放置在保持恒溫狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)室；電子天平內(nèi)不應(yīng)放置干燥劑，因?yàn)殚L(zhǎng)期處在干燥的環(huán)境內(nèi)容易產(chǎn)生靜電，天平傳感器受到靜電的影響會(huì)使天平的示值出現(xiàn)不穩(wěn)定。

2、移液器

2.1吸液、放液

在使用或校準(zhǔn)移液器的過程中，吸液嘴安裝過程會(huì)直接影響移液量值的準(zhǔn)確性，其正確的安裝方法為“旋轉(zhuǎn)安裝法”[2]。移液之前，應(yīng)將待取液體提前24h放入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，移液器、吸液嘴提前4h置于同一實(shí)驗(yàn)環(huán)境下恒定，以保證在移液過程中三者處于相同溫度。

正確進(jìn)行吸液或放液是減小移液器量值誤差的關(guān)鍵步驟，吸取溶液時(shí)吸液嘴應(yīng)垂直插入待取溶液中，緩慢松開吸量按鈕吸取液體；放液時(shí)，吸液嘴應(yīng)與容器壁成10°～20°并緊貼容器壁，吸量按鈕要慢慢按到第一檔位置，停留2s，再按至第二檔排出所有液體，最后按鈕要慢慢松開。這樣才能確保吸液嘴內(nèi)無殘留，如果操作正確最后液體殘留存在，請(qǐng)及時(shí)更換吸液嘴。吸液和放液時(shí)移液器應(yīng)保持在同一速率下進(jìn)行按壓和釋放，過快或無規(guī)律的操作會(huì)使液體噴灑，甚至?xí)廴疽埔浩鲀?nèi)部的活塞。

2.2移液過程中汪意事項(xiàng)

移液器的使用和校準(zhǔn)應(yīng)在恒溫實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，理想溫度為（20士5）℃，溫度應(yīng)保持每小時(shí)最多1℃的變化，否則會(huì)使移液器內(nèi)空氣溫度不恒定，從而造成取樣體積的不準(zhǔn)。如果長(zhǎng)時(shí)間使用同一支移液器，手的溫度會(huì)使移液器內(nèi)的空氣變熱，膨脹的空氣會(huì)使移液器取值不準(zhǔn)，因此在移液過程中不要一直緊握移液器。移液器不能吸取溫度高的液體，也盡量避免吸收腐蝕性的液體；移液器使用完畢后，將其量程調(diào)至最大值，并將移液器垂直放置在移液器架上。

3、液相色譜儀和氣相色譜儀

在計(jì)量檢定中，主要是針對(duì)氣相和液相色譜儀的基線噪聲、漂移，檢出限和峰值的重復(fù)性來判定儀器是否合格。在我們進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)定期檢查儀器的這些特性，避免儀器本身的不準(zhǔn)確對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差。通過對(duì)液相色譜儀流量的檢查可判定泵的穩(wěn)定性和泵是否漏夜。定期的用穩(wěn)定的樣品對(duì)氣相色譜儀和液相色譜儀的重復(fù)性的進(jìn)行檢查，清洗柱子對(duì)儀器的噪聲和漂移進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，確保儀器的準(zhǔn)確性。

氣相色譜基線波動(dòng)、漂移都是基線問題，基線問題可使測(cè)量誤差增大，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致儀器無法正常使用。遇到基線問題時(shí)應(yīng)先檢查儀器條件是否有改變，氣路系統(tǒng)是否污染，近期是否新?lián)Q氣瓶及設(shè)備配件，而新?lián)Q的載氣純度不夠也會(huì)導(dǎo)致基線波動(dòng)。進(jìn)樣墊的老化、石英棉的破損和襯管的清潔度都會(huì)影響基線。此外，檢測(cè)器污染也會(huì)造成基線問題，可以通過清洗或熱清洗的方法來解決。所以定期對(duì)儀器的基線噪聲檢查對(duì)儀器是否能正常運(yùn)行有重要的作用。

液相色譜儀，檢定規(guī)程中規(guī)定用泵流量、基線噪聲和漂移、定性和定量的重復(fù)性來判定儀器是否合格，因此我們可以定期對(duì)液相色譜儀進(jìn)行核查以保證儀器的準(zhǔn)確性，如當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)重復(fù)做同一個(gè)樣品時(shí)，出峰時(shí)間一次比一次延遲，我們可以先考慮儀器的泵流量是否準(zhǔn)確，可按照規(guī)程要求做一個(gè)泵流量的檢查；定期的用穩(wěn)定的樣品或儀器配備的標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)液相色譜儀的重復(fù)性的進(jìn)行檢查，

日常工作中，液相色譜儀的保養(yǎng)非常重要，如色譜柱需作好標(biāo)記，不同分析目的的色譜柱不要混用，因?yàn)槿绻颖晃廴荆壮霈F(xiàn)峰形不好、基線漂移大等狀況。

4、總結(jié)

計(jì)量是科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要的組成部分。任何科學(xué)技術(shù)，都是為了探討、分析、研究、掌握和利用事物的客觀規(guī)律；而所有的事物都是由一定的“量”組成，并通過“量”來體現(xiàn)的。為了認(rèn)識(shí)量并確切地獲得其量值，只有通過計(jì)量[1]。計(jì)量檢定是按照計(jì)量檢定規(guī)程或者校準(zhǔn)規(guī)范對(duì)儀器進(jìn)行檢定或者校準(zhǔn)，并出具檢定或校準(zhǔn)證書，且計(jì)量檢定具有溯源性。作為教學(xué)研究的儀器并未納入強(qiáng)制檢定的范圍，但是為了避免儀器本身給結(jié)果帶來誤差，我們可以定期給實(shí)驗(yàn)室的儀器進(jìn)行核查，自己選擇方法，例如酸度計(jì)可選用廠家自帶的標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，或者來判定儀器的準(zhǔn)確性；天平可以選擇自帶的砝碼；液相色譜儀和氣相色譜儀可以選擇儀器自帶的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，并做基線觀察噪聲和漂移是否在允許范圍內(nèi)等等。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)，一級(jí)注冊(cè)計(jì)量師基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)實(shí)務(wù)[M].第三版.北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，2012：86-97.

[2]佟林，王金濤，劉子勇.移液器使用及校準(zhǔn)過程中影響因素分析[J].化學(xué)計(jì)量與分析技術(shù)，2012，79-81.