Temperatuur reguleren in het lab: warmte toepassen
Er zijn veel manieren om de temperatuur in het lab te reguleren. Soms moeten reagentia worden verwarmd, cellenculturen moeten op specifieke temperaturen worden gehouden voor optimale groei en de lichaamstemperatuur van dieren moet worden gereguleerd tijdens of na chirurgische ingrepen. Deze video zal een nadere blik werpen op enkele van de manieren en redenen waarom een wetenschapper dingen zou willen verwarmen en de specifieke temperaturen die worden gebruikt om monsters en reagentia te verwarmen.
Eerst is het belangrijk om op te merken dat we in gebruikelijke laboratoriumprocedures gewoonlijk over temperatuur praten in metingen van graden Celsius of Centigrade. Net als de andere metrische maateenheden die in de wetenschap worden gebruikt, is de graad Celsius een van de International System of Units standaard voor het meten van temperatuur.
De thermometer, zoals u waarschijnlijk al weet, is het instrument dat wordt gebruikt om temperatuur te meten.
Om de meest nauwkeurige temperatuurmeting van een vloeistof die u verwarmt of koelt, dompelt u de thermometer minstens 10-15 cm, of ongeveer 4-6 inches, onder in het oppervlak. Bevestig de thermometer vervolgens zorgvuldig of zet deze anders op een veilige plaats, zorg ervoor dat het instrument ten minste 5 cm, of ongeveer 2 inches, boven de bodem van de container en ten minste een thermometerbreedte van de zijkant van de container verwijderd is.
Als u de vloeistof roert, zorg er dan voor dat de thermometer niet wordt geraakt door de roerbaar, anders zou u een gevaarlijke puinhoop in handen kunnen krijgen.
Lees de vloeistoftemperatuurindicator op ooghoogte. Let bij het aflezen van een thermometer op dat u deze niet langs de schacht aanraakt. Uw lichaamswarmte kan de nauwkeurigheid van de meting beïnvloeden.
Vervolgens laten we enkele veelvoorkomende temperaturen bekijken waarop veel experimenten plaatsvinden.
Afhankelijk van het type werk dat in uw laboratorium wordt uitgevoerd en het type apparatuur dat in uw lab is gehuisvest, zal de omgevingstemperatuur van de kamer normaal gesproken tussen ongeveer 20-25 °C liggen. Over het algemeen kan worden aangenomen dat een experiment bij kamertemperatuur wordt uitgevoerd als er geen temperatuurvereiste is aangegeven. Kamertemperatuur wordt vaak afgekort in protocollen als, u raadt het al: RT.
Wanneer u wordt geconfronteerd met een "in vitro" procedure, moet het experiment meestal worden uitgevoerd bij 37 °C. Processen die "in vitro" worden uitgevoerd, hebben betrekking op weefsel, cellen of extracten en proberen de omstandigheden die in een organisme bestaan na te bootsen. In vivo experimenten daarentegen worden uitgevoerd met het intacte organisme, en aangezien zoogdieren een lichaamstemperatuur van 37 °C hebben, worden "in vitro" celcultuurexperimenten meestal bij deze temperatuur uitgevoerd.
Bij temperaturen boven 56 °C ontvouwen eiwitten, een proces dat denaturatie wordt genoemd. Dit kan om verschillende redenen nuttig zijn, inclusief het openen en veranderen van de vorm van een eiwit voor eenvoudigere identificatie door een detectieantilichaam.
Water en sommige watergebaseerde of waterige oplossingen koken bij ongeveer 100 °C. Het kan ook een goede temperatuur zijn om reagentia op te lossen die moeilijk in oplossing te brengen zijn bij kamertemperatuur.
Vaak geeft een experimenteel protocol aan dat bepaalde stappen op een specifieke temperatuur moeten plaatsvinden.
Experimenten die aan de werkbank worden uitgevoerd, worden uitgevoerd bij ongeveer 20-25 °C, of kamertemperatuur.
Bij kamertemperatuur zijn de meeste reagentia en cellenculturen stabiel, hoewel sommige reagentia beschermd moeten worden tegen licht, moeten sommige experimenten in een kap worden uitgevoerd om de steriliteit te behouden en moeten sommige assays plaatsvinden in een vochtige kamer om te voorkomen dat de experimentele weefsels of reagentia uitdrogen.
Wanneer uw protocol zegt dat u "cellen of een bepaald reagens moet ontdooien", gebruikt u een waterbad ingesteld op 37 °C voor langzaam en gelijkmatig verwarmen. Tenzij uw protocol verdere verwarming aangeeft, zorg er dan voor dat u uw monster uit het waterbad verwijdert zodra het laatste ijsfragment is gesmolten.
Als het protocol aangeeft dat "voorverwarmde media" of andere voorverwarmde reagentia moeten worden gebruikt, is een waterbad van 37 °C ook nuttig om oplossingen op een constante, warme - maar niet hete - temperatuur te houden.
Om uw oplossingen vrij te houden van besmetting of verdunning uit het omringende water, gebruikt u een schuimzwevende rek om bevroren aliquots van cellen te ontdooien of om microliter volumes oplossing te verwarmen. Als een meer veilige buishouder wordt geprefereerd, kan een metalen rek voor dit doel ook worden gebruikt.
Voor grotere volumes vloeistof kunnen plastic rekken of metalen klemmen worden gebruikt om monsters rechtop in het waterbad te houden.
Wanneer u wordt geïnstrueerd om zoogdiercellenculturen te incuberen, betekent dit meestal dat u de cellen in een 37 °C incubator plaatst, met een 5% koolstofdioxide atmosfeer, en een waterbakje om de incubatiekamer op ongeveer 95% vochtigheid te houden.
Bacteriecellen worden ook soms gekweekt bij 37 °C, in een incubator, een warme ruimte. Een schudende incubator kan worden gebruikt wanneer u snel de aantallen bacteriecelcultuur wilt uitbreiden, terwijl u de cultuurtijd vermindert. Door vloeibare culturen te schudden, zorgt u ervoor dat bacteriën voldoende voedingsstoffen krijgen omdat ze niet aan de bodem van de buis sedimenteren.
Voor zeer snelle verwarming of koken zijn traditioneel hotplates gebruikt. Nu microgolven vaak in het lab worden aangetroffen, kunnen ze ook worden gebruikt om waterige oplossingen snel te koken.
Nu laten we eens kijken naar enkele van de redenen waarom u dingen in het lab zou willen verwarmen.
Hittefixatie is een eenvoudige en snelle
Hoewel veel experimentele tests bij kamertemperatuur (KT; ~20-25°C) worden uitgevoerd, is het niet ongebruikelijk dat experimenten, of delen van exper…
Er zijn veel manieren om de temperatuur in het lab te reguleren. Soms moeten reagentia worden verwarmd, cellenculturen moeten op specifieke temperaturen worden gehouden voor optimale groei en de lichaamstemperatuur van dieren moet worden gereguleerd tijdens of na chirurgische ingrepen. Deze video zal een nadere blik werpen op enkele van de manieren en redenen waarom een wetenschapper dingen zou willen verwarmen en de specifieke temperaturen die worden gebruikt om monsters en reagentia te verwarmen.
Eerst is het belangrijk om op te merken dat we in gebruikelijke laboratoriumprocedures gewoonlijk over temperatuur praten in metingen van graden Celsius of Centigrade. Net als de andere metrische maateenheden die in de wetenschap worden gebruikt, is de graad Celsius een van de International System of Units standaard voor het meten van temperatuur.
De thermometer, zoals u waarschijnlijk al weet, is het instrument dat wordt gebruikt om temperatuur te meten.
Om de meest nauwkeurige temperatuurmeting van een vloeistof die u verwarmt of koelt, dompelt u de thermometer minstens 10-15 cm, of ongeveer 4-6 inches, onder in het oppervlak. Bevestig de thermometer vervolgens zorgvuldig of zet deze anders op een veilige plaats, zorg ervoor dat het instrument ten minste 5 cm, of ongeveer 2 inches, boven de bodem van de container en ten minste een thermometerbreedte van de zijkant van de container verwijderd is.
Als u de vloeistof roert, zorg er dan voor dat de thermometer niet wordt geraakt door de roerbaar, anders zou u een gevaarlijke puinhoop in handen kunnen krijgen.
Lees de vloeistoftemperatuurindicator op ooghoogte. Let bij het aflezen van een thermometer op dat u deze niet langs de schacht aanraakt. Uw lichaamswarmte kan de nauwkeurigheid van de meting beïnvloeden.
Vervolgens laten we enkele veelvoorkomende temperaturen bekijken waarop veel experimenten plaatsvinden.
Afhankelijk van het type werk dat in uw laboratorium wordt uitgevoerd en het type apparatuur dat in uw lab is gehuisvest, zal de omgevingstemperatuur van de kamer normaal gesproken tussen ongeveer 20-25 °C liggen. Over het algemeen kan worden aangenomen dat een experiment bij kamertemperatuur wordt uitgevoerd als er geen temperatuurvereiste is aangegeven. Kamertemperatuur wordt vaak afgekort in protocollen als, u raadt het al: RT.
Wanneer u wordt geconfronteerd met een "in vitro" procedure, moet het experiment meestal worden uitgevoerd bij 37 °C. Processen die "in vitro" worden uitgevoerd, hebben betrekking op weefsel, cellen of extracten en proberen de omstandigheden die in een organisme bestaan na te bootsen. In vivo experimenten daarentegen worden uitgevoerd met het intacte organisme, en aangezien zoogdieren een lichaamstemperatuur van 37 °C hebben, worden "in vitro" celcultuurexperimenten meestal bij deze temperatuur uitgevoerd.
Bij temperaturen boven 56 °C ontvouwen eiwitten, een proces dat denaturatie wordt genoemd. Dit kan om verschillende redenen nuttig zijn, inclusief het openen en veranderen van de vorm van een eiwit voor eenvoudigere identificatie door een detectieantilichaam.
Water en sommige watergebaseerde of waterige oplossingen koken bij ongeveer 100 °C. Het kan ook een goede temperatuur zijn om reagentia op te lossen die moeilijk in oplossing te brengen zijn bij kamertemperatuur.
Vaak geeft een experimenteel protocol aan dat bepaalde stappen op een specifieke temperatuur moeten plaatsvinden.
Experimenten die aan de werkbank worden uitgevoerd, worden uitgevoerd bij ongeveer 20-25 °C, of kamertemperatuur.
Bij kamertemperatuur zijn de meeste reagentia en cellenculturen stabiel, hoewel sommige reagentia beschermd moeten worden tegen licht, moeten sommige experimenten in een kap worden uitgevoerd om de steriliteit te behouden en moeten sommige assays plaatsvinden in een vochtige kamer om te voorkomen dat de experimentele weefsels of reagentia uitdrogen.
Wanneer uw protocol zegt dat u "cellen of een bepaald reagens moet ontdooien", gebruikt u een waterbad ingesteld op 37 °C voor langzaam en gelijkmatig verwarmen. Tenzij uw protocol verdere verwarming aangeeft, zorg er dan voor dat u uw monster uit het waterbad verwijdert zodra het laatste ijsfragment is gesmolten.
Als het protocol aangeeft dat "voorverwarmde media" of andere voorverwarmde reagentia moeten worden gebruikt, is een waterbad van 37 °C ook nuttig om oplossingen op een constante, warme - maar niet hete - temperatuur te houden.
Om uw oplossingen vrij te houden van besmetting of verdunning uit het omringende water, gebruikt u een schuimzwevende rek om bevroren aliquots van cellen te ontdooien of om microliter volumes oplossing te verwarmen. Als een meer veilige buishouder wordt geprefereerd, kan een metalen rek voor dit doel ook worden gebruikt.
Voor grotere volumes vloeistof kunnen plastic rekken of metalen klemmen worden gebruikt om monsters rechtop in het waterbad te houden.
Wanneer u wordt geïnstrueerd om zoogdiercellenculturen te incuberen, betekent dit meestal dat u de cellen in een 37 °C incubator plaatst, met een 5% koolstofdioxide atmosfeer, en een waterbakje om de incubatiekamer op ongeveer 95% vochtigheid te houden.
Bacteriecellen worden ook soms gekweekt bij 37 °C, in een incubator, een warme ruimte. Een schudende incubator kan worden gebruikt wanneer u snel de aantallen bacteriecelcultuur wilt uitbreiden, terwijl u de cultuurtijd vermindert. Door vloeibare culturen te schudden, zorgt u ervoor dat bacteriën voldoende voedingsstoffen krijgen omdat ze niet aan de bodem van de buis sedimenteren.
Voor zeer snelle verwarming of koken zijn traditioneel hotplates gebruikt. Nu microgolven vaak in het lab worden aangetroffen, kunnen ze ook worden gebruikt om waterige oplossingen snel te koken.
Nu laten we eens kijken naar enkele van de redenen waarom u dingen in het lab zou willen verwarmen.
Hittefixatie is een eenvoudige en snelle
Er zijn veel manieren om de temperatuur in het lab te reguleren. Soms moeten reagentia worden verwarmd, cellenculturen moeten op specifieke temperaturen worden gehouden voor optimale groei en de lichaamstemperatuur van dieren moet worden gereguleerd tijdens of na chirurgische ingrepen. Deze video zal een nadere blik werpen op enkele van de manieren en redenen waarom een wetenschapper dingen zou willen verwarmen en de specifieke temperaturen die worden gebruikt om monsters en reagentia te verwarmen.
Eerst is het belangrijk om op te merken dat we in gebruikelijke laboratoriumprocedures gewoonlijk over temperatuur praten in metingen van graden Celsius of Centigrade. Net als de andere metrische maateenheden die in de wetenschap worden gebruikt, is de graad Celsius een van de International System of Units standaard voor het meten van temperatuur.
De thermometer, zoals u waarschijnlijk al weet, is het instrument dat wordt gebruikt om temperatuur te meten.
Om de meest nauwkeurige temperatuurmeting van een vloeistof die u verwarmt of koelt, dompelt u de thermometer minstens 10-15 cm, of ongeveer 4-6 inches, onder in het oppervlak. Bevestig de thermometer vervolgens zorgvuldig of zet deze anders op een veilige plaats, zorg ervoor dat het instrument ten minste 5 cm, of ongeveer 2 inches, boven de bodem van de container en ten minste een thermometerbreedte van de zijkant van de container verwijderd is.
Als u de vloeistof roert, zorg er dan voor dat de thermometer niet wordt geraakt door de roerbaar, anders zou u een gevaarlijke puinhoop in handen kunnen krijgen.
Lees de vloeistoftemperatuurindicator op ooghoogte. Let bij het aflezen van een thermometer op dat u deze niet langs de schacht aanraakt. Uw lichaamswarmte kan de nauwkeurigheid van de meting beïnvloeden.
Vervolgens laten we enkele veelvoorkomende temperaturen bekijken waarop veel experimenten plaatsvinden.
Afhankelijk van het type werk dat in uw laboratorium wordt uitgevoerd en het type apparatuur dat in uw lab is gehuisvest, zal de omgevingstemperatuur van de kamer normaal gesproken tussen ongeveer 20-25 °C liggen. Over het algemeen kan worden aangenomen dat een experiment bij kamertemperatuur wordt uitgevoerd als er geen temperatuurvereiste is aangegeven. Kamertemperatuur wordt vaak afgekort in protocollen als, u raadt het al: RT.
Wanneer u wordt geconfronteerd met een "in vitro" procedure, moet het experiment meestal worden uitgevoerd bij 37 °C. Processen die "in vitro" worden uitgevoerd, hebben betrekking op weefsel, cellen of extracten en proberen de omstandigheden die in een organisme bestaan na te bootsen. In vivo experimenten daarentegen worden uitgevoerd met het intacte organisme, en aangezien zoogdieren een lichaamstemperatuur van 37 °C hebben, worden "in vitro" celcultuurexperimenten meestal bij deze temperatuur uitgevoerd.
Bij temperaturen boven 56 °C ontvouwen eiwitten, een proces dat denaturatie wordt genoemd. Dit kan om verschillende redenen nuttig zijn, inclusief het openen en veranderen van de vorm van een eiwit voor eenvoudigere identificatie door een detectieantilichaam.
Water en sommige watergebaseerde of waterige oplossingen koken bij ongeveer 100 °C. Het kan ook een goede temperatuur zijn om reagentia op te lossen die moeilijk in oplossing te brengen zijn bij kamertemperatuur.
Vaak geeft een experimenteel protocol aan dat bepaalde stappen op een specifieke temperatuur moeten plaatsvinden.
Experimenten die aan de werkbank worden uitgevoerd, worden uitgevoerd bij ongeveer 20-25 °C, of kamertemperatuur.
Bij kamertemperatuur zijn de meeste reagentia en cellenculturen stabiel, hoewel sommige reagentia beschermd moeten worden tegen licht, moeten sommige experimenten in een kap worden uitgevoerd om de steriliteit te behouden en moeten sommige assays plaatsvinden in een vochtige kamer om te voorkomen dat de experimentele weefsels of reagentia uitdrogen.
Wanneer uw protocol zegt dat u "cellen of een bepaald reagens moet ontdooien", gebruikt u een waterbad ingesteld op 37 °C voor langzaam en gelijkmatig verwarmen. Tenzij uw protocol verdere verwarming aangeeft, zorg er dan voor dat u uw monster uit het waterbad verwijdert zodra het laatste ijsfragment is gesmolten.
Als het protocol aangeeft dat "voorverwarmde media" of andere voorverwarmde reagentia moeten worden gebruikt, is een waterbad van 37 °C ook nuttig om oplossingen op een constante, warme - maar niet hete - temperatuur te houden.
Om uw oplossingen vrij te houden van besmetting of verdunning uit het omringende water, gebruikt u een schuimzwevende rek om bevroren aliquots van cellen te ontdooien of om microliter volumes oplossing te verwarmen. Als een meer veilige buishouder wordt geprefereerd, kan een metalen rek voor dit doel ook worden gebruikt.
Voor grotere volumes vloeistof kunnen plastic rekken of metalen klemmen worden gebruikt om monsters rechtop in het waterbad te houden.
Wanneer u wordt geïnstrueerd om zoogdiercellenculturen te incuberen, betekent dit meestal dat u de cellen in een 37 °C incubator plaatst, met een 5% koolstofdioxide atmosfeer, en een waterbakje om de incubatiekamer op ongeveer 95% vochtigheid te houden.
Bacteriecellen worden ook soms gekweekt bij 37 °C, in een incubator, een warme ruimte. Een schudende incubator kan worden gebruikt wanneer u snel de aantallen bacteriecelcultuur wilt uitbreiden, terwijl u de cultuurtijd vermindert. Door vloeibare culturen te schudden, zorgt u ervoor dat bacteriën voldoende voedingsstoffen krijgen omdat ze niet aan de bodem van de buis sedimenteren.
Voor zeer snelle verwarming of koken zijn traditioneel hotplates gebruikt. Nu microgolven vaak in het lab worden aangetroffen, kunnen ze ook worden gebruikt om waterige oplossingen snel te koken.
Nu laten we eens kijken naar enkele van de redenen waarom u dingen in het lab zou willen verwarmen.
Hittefixatie is een eenvoudige en snelle
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: Why do scientists need to regulate temperature in laboratory experiments?
Temperature regulation is essential because cells require specific conditions for optimal growth, proteins need controlled heating for structural modification, and reagents must be heated to dissolve or activate. For example, mammalian cell cultures are maintained at 37°C to mimic body temperature, while temperatures above 56°C denature proteins for identification purposes. Different experimental procedures demand different thermal conditions to ensure accurate results.
Q2: What is the proper technique for measuring temperature in a stirring liquid?
Immerse the thermometer at least 10-15 centimeters below the liquid surface, positioning it at least 5 centimeters above the container bottom and one thermometer width from the side. Secure it carefully to avoid contact with the stir bar. Read the temperature indicator at eye level without touching the thermometer shaft, as body heat can compromise accuracy.
Q3: What temperature range is considered room temperature in laboratory protocols?
Room temperature, abbreviated as RT in protocols, typically ranges from 20-25°C and represents the ambient temperature of most laboratory environments. Unless a protocol specifies otherwise, experiments are assumed to be performed at room temperature. At this temperature, most reagents and cell cultures remain stable, though some require protection from light or specific environmental conditions.
Q4: How should you thaw frozen cells or pre-warm reagents in the laboratory?
Use a 37°C water bath for slow, even warming of thawed cells or pre-warmed reagents. Remove samples immediately after the last ice fragment melts to prevent overheating. For contamination prevention, use foam floating racks or metal racks to hold tubes, keeping solutions separate from surrounding water while maintaining consistent warm temperatures.
Q5: What equipment is used to culture mammalian cells at optimal temperature?
A 37°C incubator with 5% carbon dioxide atmosphere and a water tray maintaining approximately 95% humidity is standard for mammalian cell culture. This environment mimics physiological conditions. For bacterial cultures, a 37°C incubator or warm room suffices, while shaking incubators rapidly expand bacterial populations by ensuring adequate nutrient distribution and preventing cell sedimentation.
Q6: What is heat fixation and why is it used in sample preparation?
Heat fixation is a quick method to affix biological samples like bacterial cells or biomacromolecules to glass slides before staining. This technique enables preparation of chromosomal spreads and other microscopic specimens. It provides a simple, rapid alternative to chemical fixation while preserving sample integrity for subsequent histological sample preparation for light microscopy.
Q7: How does heating help dissolve difficult reagents in laboratory solutions?
Heated stirring accelerates dissolution of solid reagents that resist dissolving at room temperature, such as powdered agar. Heat increases molecular motion and solubility. Water and aqueous solutions boil at approximately 100°C, making this an effective temperature for dissolving stubborn reagents. This technique speeds up solution preparation while maintaining reagent integrity.
Chapters in this video
0:00
Overview
0:41
Using the Thermometer: A Brief Overview
2:15
Important Laboratory Temperatures (Above 23 °C)
4:01
Keeping Things Warm
6:39
Applications
7:49
Summary
Videos from this collection: