在生物實(shí)驗(yàn)室里,有一種設(shè)備看起來(lái)像一臺(tái)帶金屬托盤(pán)的冰箱,托盤(pán)上還固定著許多小瓶子。這臺(tái)設(shè)備就是全溫振蕩搖床。它的核心功能很簡(jiǎn)單:在控制溫度的同時(shí),讓托盤(pán)持續(xù)晃動(dòng),從而讓瓶中的液體保持均勻混合。
從結(jié)構(gòu)上看,它由三部分組成:一個(gè)能制冷和加熱的溫控箱體、一個(gè)可水平往復(fù)或回旋運(yùn)動(dòng)的托盤(pán),以及一個(gè)設(shè)定轉(zhuǎn)速和時(shí)間的控制面板。箱體內(nèi)部有風(fēng)扇和加熱絲,也有壓縮機(jī),所以溫度范圍通常能覆蓋4℃到60℃。托盤(pán)的運(yùn)動(dòng)速度可以調(diào)節(jié),常見(jiàn)范圍是每分鐘30到300轉(zhuǎn)。使用時(shí),把裝有液體樣品的錐形瓶或試管固定在托盤(pán)上,關(guān)上箱門(mén),設(shè)定好溫度和轉(zhuǎn)速,設(shè)備就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。
它有什么作用?
作用主要分為三類(lèi):培養(yǎng)微生物、進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)、保存活性樣品。
一,培養(yǎng)微生物。很多細(xì)菌、酵母和細(xì)胞在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)時(shí),需要氧氣和均勻的營(yíng)養(yǎng)。如果靜置培養(yǎng),微生物會(huì)沉在瓶底,氧氣供應(yīng)不足,生長(zhǎng)速度會(huì)變慢。全溫振蕩搖床的晃動(dòng)讓培養(yǎng)基不斷翻滾,使氧氣持續(xù)溶解到液體中,同時(shí)讓微生物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分接觸。溫度控制則保證不同種類(lèi)的微生物在各自適宜的溫度下繁殖,比如大腸桿菌常用37℃,某些低溫菌則用15℃。
第二,促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,有些反應(yīng)需要讓酶與底物充分混合,或者讓固體顆粒在液體中均勻懸浮。例如,提取DNA時(shí),需要讓裂解液與細(xì)胞碎片反復(fù)接觸;做免疫學(xué)檢測(cè)時(shí),需要讓抗體與抗原在微孔板中反應(yīng)。搖床的晃動(dòng)代替了人工攪拌,并且能同時(shí)處理幾十個(gè)樣品,保證每個(gè)樣品受到的混合條件一致。
第三,低溫保存或緩慢解凍。部分樣品(如血液、酶制劑)在運(yùn)輸或預(yù)處理時(shí),需要保持在特定低溫環(huán)境中,同時(shí)避免靜置導(dǎo)致成分沉淀。將溫度設(shè)為4℃,轉(zhuǎn)速調(diào)低,搖床就能讓樣品在溫和晃動(dòng)下維持均勻狀態(tài)。一些需要梯度降溫的實(shí)驗(yàn),也可以利用搖床的溫控功能逐步調(diào)整溫度。
使用時(shí)的注意事項(xiàng)
樣品瓶通常需要用夾具或橡皮筋固定牢固,防止高速晃動(dòng)時(shí)脫落。液體體積不要超過(guò)瓶容量的三分之一,否則晃動(dòng)時(shí)容易濺到瓶口造成污染。溫度設(shè)定后,需要等待箱內(nèi)溫度穩(wěn)定再放入樣品,避免溫度波動(dòng)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)備運(yùn)行中不要打開(kāi)箱門(mén),因?yàn)殚_(kāi)門(mén)會(huì)導(dǎo)致溫度驟變,并且可能讓托盤(pán)上的瓶子移位。
全溫振蕩搖床是一臺(tái)把溫度控制和機(jī)械晃動(dòng)結(jié)合在一起的實(shí)驗(yàn)室工具。它的價(jià)值在于同時(shí)解決兩個(gè)問(wèn)題:讓液體中的物質(zhì)保持均勻,以及讓樣品處于恒定的溫度環(huán)境中。無(wú)論是培養(yǎng)微生物、混合試劑,還是保存活性物質(zhì),它都提供了一種可重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)化操作方式。對(duì)于需要處理大量液體樣品的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),這臺(tái)設(shè)備能節(jié)省人力,并提高實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定性。