微生物实验室用仪器及其原理和用途

微生物实验室使用的仪器包括许多不同种类的仪器需要在这些实验室中进行许多不同的过程。

图：微生物学实验室中使用的仪器，原理和用途。用来创建的图像biorender.com

1.分析平衡

• 分析天平是一种通常用于测量亚毫克范围内质量的天平。

工作准则

• 这类天平由一个测量盘制成，测量盘被一个透明的盖子包围，防止小颗粒或气流被收集在测量盘上。
• 电分析天平利用必要的力来抵消质量，而不是测量质量本身。
• 电磁铁用于产生与物质质量平衡所需的力，并显示产生的力。

使用

• 由于分析天平具有高度的精确性，并且基于先进的技术，因此在实验室中明确使用分析天平，以有效完成测试材料和取样量的称重、配方、密度测定、纯度分析、质量控制测试以及材料和合规性测试等任务。

2.高压灭菌器

• 高压釜是将时间、压力和蒸汽三种因素结合在一起，用于灭菌和消毒过程的加压室

工作准则

• 高压灭菌器使用蒸汽作为杀菌剂。高压灭菌器的基本原理是，高压灭菌器内的所有物品在特定时间内与蒸汽直接接触，而不考虑材料的性质-无论是液体、塑料制品还是玻璃制品。
• 时间和温度取决于灭菌材料的类型，循环温度的升高允许更短的时间。

使用

• 高压灭菌器主要用于医疗或实验室设备的灭菌，具有一次灭菌大量材料的能力。
• 它们通常用于实验室应用中培养基的制备。

3.本生灯

• 本生灯是实验室使用的标准工具，以罗伯特·本生命名。
• 它是一种气体燃料的单开火。

工作准则

• 这种燃烧器是由一个扁平底座上的金属管制成的，在管的底部有一个气体进口，可以有一个可调节的阀门。在管的侧面有开口，可以用一个领子来调节，以控制可以进入的空气量。
• 一旦燃烧器连接到气源，气体就会受到气体压力的推动，使气体到达顶部，在顶部用火柴或打火机点燃火焰。

使用

• 它通常用于灭菌，燃烧和加热等过程。在医疗或微生物学实验室中，它通常用于微量环路灭菌。

4.离心机

• 离心机是一种允许物体绕单轴旋转的装置，在单轴上垂直施加外力。
• 实验室的离心机是基于电机的，允许液体样品旋转，从而分离混合物的组成部分。

工作准则

• 离心机的工作原理是沉降，高速旋转会使密度较大的颗粒离开中心，而密度较小的颗粒则被推向中心。
• 因此，密度颗粒在底部沉降，而在顶部收集较轻的颗粒。
• 在实验室的台式离心机中，样品管以一定的角度排列，这样粒子在到达底部之前必须移动更短的距离。

使用

• 离心机的主要应用是悬浮在悬浮液中的颗粒的分离。它可用于分离细胞细胞器，核酸，血液成分和同位素的分离。

5.菌落计数器

• 菌落计数器是通过在琼脂或培养板上计数菌落形成单位(CFU)来估计液体培养的密度。

工作准则

• 该仪器可容纳不同尺寸的板，这些板在顶部用紫外线、白光和/或荧光照明进行扫描。
• 可以用触摸压力或数字计数器手动完成计数。

使用

• 菌落计数器主要用于计算培养板上存在的菌落数量，以估计液体培养中的微生物浓度。

6.深冷器

工作准则

• 低温冰箱的原理是，在极低的温度下，微生物的生长是最小的，这可以保护和保存不同的物质。
• 基于这一原理，我们甚至可以在不改变微生物浓度的情况下长期保存培养物。

使用

• 深度冷冻可以用来保存在实验室中使用的不同的东西很长一段时间。在实验室中，冷藏箱用于储存和保存医疗设备、食品、血液样本、药品和注射剂等较长的时间。

7.均质机

• 均质器是实验室中用于混合各种液体和材料的设备，如组织、植物、食物、土壤等。

工作准则

• 该仪器基于原理，当粗乳液的大球通过窄孔通过粗乳液通过时，它们分解成更小的颗粒，得到更均匀且稳定的混合物。
• 均质机有一根金属杆，其端部有一个梳状的窄平行开口，用作均质过程的孔口。

使用

• 均质器主要用于破坏细胞以获得不同微生物过程的细胞器。
• 用于蛋白质、核酸、脂类等不同大分子的提取纯化前的制备步骤。

8.热板

• 热板是一种独立设备，在微生物实验室中用作桌面加热系统。

工作准则

• 与通过火产生热量的传统方式不同，热板通过电流产生热量。
• 在热板上，电流通过具有高电阻的线圈。线圈中的电阻将电能转换为热能，从而使线圈释放热量。

使用

• 在实验室里，热板用于加热玻璃器皿及其部件。
• 它们在水浴上使用，因为在水浴中可能是危险的，因为任何溢出或过热。

9热风炉

• 热空气烤箱是一种电气设备，用于使用干热对医疗设备或样品进行灭菌。

工作准则

• 热风炉是一种干热灭菌法，对干燥材料和在高温下不会熔化或着火的物质进行灭菌。
• 根据工作原理，有两种类型的热风炉
  • 强制空气热风烤箱:在这种热风烤箱中，烤箱内的加热空气通过风扇分布在整个烤箱中。这防止了热空气向上上升，同时冷空气保持在底部。这样可以充分加热烤箱内的材料。
  • 静态空气热风烤箱：在这种类型的烤箱中，热量由烤箱底部的线圈产生，没有风扇。热空气上升，不允许对材料进行有效消毒。
• 烘箱内的设备获取热量并将热量传递到中心，一次一层，实现有效的干热灭菌。

使用

• 热空气烤箱可用于灭菌，如玻璃器皿，金属设备，粉末等。
• 它允许破坏微生物以及细菌孢子。

10.培养箱

• 培养箱是实验室中用于微生物和培养物生长和维持的设备。
• 培养箱提供微生物生长所需的最佳温度、压力、湿度等。

工作准则

• 培养箱的原理是为微生物的生长保持适当的气氛。
• 培养箱有一个加热系统，可以根据培养箱内培养的生物类型调整培养箱内的温度。
• 同样地，它们也可以通过调节来维持CO2浓度，以平衡微生物生长所需的pH值和湿度。
• 培养箱的变化类似于摇动培养箱，允许细胞通气和溶解度研究所需的培养物连续移动。

使用

• 孵化器具有各种应用，包括细胞培养，药学研究，血液学研究和生化研究。
• 孵化器也可用于蒸汽电池研究领域。

阅读更多：孵化器-定义，零件，工作，类型，用途，注意事项

11层流空气/层流罩

• 层状罩是一个封闭的装置，主要用于对微生物污染敏感的工艺或仪器。

工作准则

• 层状罩由不锈钢组成，避免接头和角落，以防止细菌孢子的积累。
• 该设备通过高效微粒空气（HEPA）过滤器和短波紫外线杀菌灯（对工作站进行消毒）使无菌空气流动，从而创造无菌环境。
• 层流必须在使用前15分钟打开，以确保完全灭菌，工作站使用前和使用后应用乙醇清洗。

使用

• 层流罩通常用于执行对污染敏感的过程。
• 用于与植物组织培养有关的实验和遗传转化实验。

12.磁力搅拌器

• 磁力搅拌器是微生物学实验室常用的一种混合液体的装置。

工作准则

• 该装置由旋转磁场或电磁铁组成，产生旋转磁场，允许搅拌棒（一块重金属）在容器中移动。
• 它与加热系统偶联以在混合时加热液体。

使用

• 它通常用于在化学或微生物实验室的混合物中混合各种液体成分。
• 该设备用于替代其他搅拌器，因为它无噪音，而且搅拌棒的尺寸非常小，因此污染的可能性较小。

13显微镜

• 显微镜是一种允许观察者近距离观察微小粒子的装置。

工作准则

• 有许多不同类型的显微镜，每个显微镜都在各自的原则上工作。但是，它们有一些共性。
• 显微镜的基本原理是放大。根据物体与透镜或电磁铁的相对位置，可以获得图像的不同位置、性质和放大率。
• 为了满足观察的特殊需要，开发了不同类型的显微镜。然而，共同的主题是放大。

使用

• 基于类型的显微镜，不同的显微镜用于不同的目的。
• 它们主要用于观察肉眼无法观察到的微小颗粒。

14.酸度计

• pH计是实验室中使用的一种装置，用于测量水基溶液中的H离子浓度，以确定溶液的酸碱度。
• pH计通常被称为“电位pH计”，因为它测量参比电极和pH电极之间的电位差。

工作准则

• 在电位pH计中，连接到选择性氢离子的灯泡的单个或多个玻璃电极，附着到金属棒上。
• 当带有电极的灯泡浸入溶液中时，溶液中的氢离子与电极上的正电荷交换，产生电化学电位，该电位以显示器上的pH单位显示。

使用

• pH计主要用于测量制药化学品、培养物、土壤和水处理厂的酸度。
• 它可以用来测量葡萄酒和奶酪在生产过程中的酸度水平。

15.分光光度计

• 分光光度计是一种光学仪器，用来测量光的强度与波长的关系。
• 根据有色溶液吸收的光量，可以对溶液进行定量分析。

工作准则

• 分光光度法基于比尔-朗伯定律，该定律规定溶液（特定波长）对光的吸收率与物质的浓度成正比。
• 不同波长的光通过溶液，因为不同的物质在不同的波长有更好的吸光度。基于特定波长的吸光度，可以对溶液进行定量分析。

使用

• 在微生物实验室中，分光光度计用于测定蛋白质、核酸、细菌生长和酶反应等物质的浓度。

16涡流混合/涡流器

• 涡旋混合物是用于在实验室中玻璃管或烧瓶中混合样品的基本技术之一。

工作准则

• 它基于简单的原理，通过搅拌混合物引起反应和均化。
• 混合器上存在的电动牵伸轴振荡并将运动转移到样品管中，导致样品流体进行湍流。

使用

• 旋涡混合器主要用于混合样品管中的各种样品流体，并允许细胞和细胞器的均匀化。

17.水浴

• 水浴是一种常规装置，用于化学反应，该化学反应需要在恒定温度下所需的受控环境。

工作准则

• 器件中的传感器将水温转移到参考值，然后放大，并且控制系统产生用于加热系统的信号，该加热系统将水加热到所需温度。

使用

• 水浴主要用于在控制的温度下加热样品。
• 它们适用于加热化学品，该化学品可能在直接点火下易燃。

18蒸馏水器

• 水蒸馏器是通过蒸馏过程净化水的装置。
• 该仪器通常用于医学实验室、微生物实验室、有机化学实验室和医疗行业。

工作准则

• 蒸馏水器是基于蒸馏原理的。
• 根据这一工艺，水首先被煮沸，然后冷凝成液体形式，得到纯蒸馏水。

使用

• 它用于获得许多实验室测试所需的蒸馏水以及培养基的制备。

工具书类

• https://www.adamequipment.com/aeblog/what-are-analytical -balances.
• https://pharmawiki.in/autoclave-sterilization-principle-working-pdf-ppt-autoclave-validation-autoclave-diagram/
• https://www.britannica.com/science/Bunsen-burner
• https://www.biocompare.com/Lab-Automation-High-Throughput/11357-Colony-Counters/
• https://www.prestogroup.com/articles/deep-freezers-for-medical-laboratories/
• https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/magnetic-stirrer
• https://www.britannica.com/technology/pH-meter
• https://www.glascol.com/what-is-vortex-mixer
• https://labrotovap.com/working-princifle-of-water-bath//
• http://www.microspectra.com/support/learn/what-is-a-pectophotometer
• https://pharmawiki.in/pdf-ppt-hot-air-oven-working-principle-sterilization-diagram-sop-uses-temperature/
• https://www.labmanager.com/product-focus/incubators-20299
• https://www.orchideenvermehrung.at/english/lfh/function.htm.

来源

• 1% – https://www.aticomedical.com/laboratory-meters.html
• 1％ - https://pharmawiki.in/autoclave-sertization-princifle-working-pdf-ppt-autoclave-validation-autoclave-diagram/
• <1% – https://www.yourgenome.org/facts/what-is-gel-electrophoresis
• <1% – https://www.ukessays.com/essays/business/primary-methods-of-maintaining-organizational-culture-business-essay.php
• <1% – https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/biofiles/centrifugation-separations.html
• <1% – https://www.researchgate.net/publication/8640030_Karyotype_of_human_ES_cells_during_extended_culture
• <1％ - https://www.researchgate.net/publication/317560846_resealed_erythrocyte_based_drug_delivery_system
• <1% – https://www.quora.com/What-is-a-pH-meter
• <1% – https://www.pharmout.net/basic-cleanroom-requirements/
• < 1%, https://www.news-medical.net/Life-Science-and-Laboratory/Laboratory-Water-Baths
• <1% – https://www.microscopyu.com/techniques/confocal/introductory-confocal-concepts
• <1％ - https://www.fda.gov/inspections-符合 - 符合 - inforceilting-and-criminal-investigations/inspection-technical-guides/water-pharmacuetice-use
• <1% – https://www.chemguide.co.uk/analysis/uvvisible/beerlambert.html
• <1% – https://www.chegg.com/homework-help/definitions/electric-resistance-heating-4
• <1% – https://www.cdc.gov/infectioncontrol/guidelines/disinfection/sterilization/steam.html
• <1% – https://www.britannica.com/technology/microscope
• <1% – https://www.britannica.com/science/Bunsen-burner
• <1% – https://www.biocompare.com/Lab-Equipment/6531-Spectrophotometry/
• <1% – https://www.answers.com/Q/When_heating_water_in_a_beaker_with_a_Bunsen_burner_what_flame_is_required
• <1% – https://study.com/academy/lesson/autoclave-sterilization-process-guidelines.html
• <1% – https://quizlet.com/88317160/extraction-and-purification-of-nucleic-acids1-rna2-chromosomal-genomic-dna-flash-cards/
• <1％ - https://paramedicsworld.com/biochemisty-practicals/demonstration-of-pectrophotometer-pruciple-components-working-applications/medical-paramedical -studnotes
• <1％ - https://onlineLibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/lesc.201700056
• <1％ - https://enceblopedia2.thefreedictionary.com/distillation+处理
• <1％ - https：//courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/the-effects-of-ph-on-microbial-growth/
• <1% – https://courses.lumenlearning.com/boundless-microbiology/chapter/counting-bacteria/
• <1% – https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_（物理和理论化学）/物质的物理性质/溶液和混合物/案例研究/重结晶
• <1% – https://answers.yahoo.com/question/index?qid=20100616193724AASSn2D
• <1％ - http：//www.ruf.rice.edu/~1wioslabs/methods/protein/spectrophotometer.html
• <1% – http://www.bionicsscientific.com/water-distiller/
• <1% – http://www.biologydiscussion.com/microorganisms/culture-of-microorganisms-6-laboratory-instruments/55025