Регулирование температуры в лаборатории: применение тепла

Существует множество способов регулирования температуры в лаборатории. Иногда реагенты необходимо нагревать, клеточные культуры необходимо поддерживать при определенной температуре для оптимального роста, а температуру тела животного необходимо регулировать во время или после хирургических процедур. В этом видео мы подробно рассмотрим некоторые способы и причины, по которым ученый может захотеть нагреть предметы, а также конкретные температуры, используемые для нагрева образцов и реагентов.

Во-первых, важно отметить, что в обычных лабораторных процедурах мы обычно говорим о температуре при измерениях в градусах Цельсия или Цельсия. Как и другие метрические единицы измерения, используемые в науке, градус Цельсия является одним из стандартов Международной системы единиц для измерения температуры.

Термометр, как вы, наверное, уже знаете, является прибором, используемым для измерения температуры.

Чтобы получить наиболее точные показания температуры нагреваемой или охлаждаемой жидкости, погрузите термометр на глубину не менее 10-15 см или примерно на 4-6 дюймов ниже поверхности. Затем тщательно зажмите или иным образом закрепите термометр на месте, следя за тем, чтобы прибор находился на высоте не менее 5 см, или около 2 дюймов, над дном контейнера и не менее чем на одну ширину термометра от боковой части контейнера.

Если вы перемешиваете жидкость, убедитесь, что термометр не будет ударяться о мешалку, иначе у вас может получиться опасный беспорядок на руках.

Считывайте показания индикатора температуры жидкости на уровне глаз. Считывая показания термометра, следите за тем, чтобы не касаться его вдоль вала. Тепло вашего тела может повлиять на точность измерения.

Далее давайте рассмотрим некоторые распространенные температуры, при которых проводится множество экспериментов.

В зависимости от типа работ, выполняемых в вашей лаборатории, и типа оборудования, размещенного в вашей лаборатории, температура окружающей среды в помещении обычно составляет около 20-25 °C. В общем случае можно предположить, что эксперимент должен проводиться при комнатной температуре, если не указано иное. Комнатная температура часто обозначается в протоколах как, как вы уже догадались: RT.

Когда вы сталкиваетесь с процедурой «in vitro», эксперимент обычно должен проводиться при температуре 37°C. Процессы, которые проводятся «in vitro», включают ткани, клетки или экстракты и пытаются имитировать условия, существующие внутри организма. Эксперименты in vivo, с другой стороны, проводятся с интактным организмом, а поскольку температура тела млекопитающих составляет 37 °C, эксперименты с культурами клеток in vitro обычно проводятся при этой температуре.

При температуре выше 56°C белки разворачиваются, и этот процесс называется денатурацией. Это может быть полезно по разным причинам, включая изменение формы белков для более легкой идентификации антителом при обнаружении.

Вода и некоторые водные растворы кипятят при температуре около 100 °C. Это также может быть хорошей температурой для растворения реагентов, которые трудно ввести в раствор при комнатной температуре.

Часто в протоколе эксперимента указывается, что определенные шаги должны выполняться при определенной температуре.

Эксперименты, проводимые на стенде, проводятся при температуре около 20-25°C, или комнатной температуре.

При комнатной температуре большинство реагентов и клеточных культур стабильны, хотя некоторые реактивы необходимо защищать от света, некоторые эксперименты необходимо проводить в колпаке для поддержания стерильности, а некоторые анализы необходимо проводить во влажной камере, чтобы предотвратить высыхание экспериментальных тканей или реагентов.

Когда в вашем протоколе указано, что для «размораживания клеток или определенного реагента» используйте водяную баню, установленную на 37 °C для медленного и равномерного прогревания. Если в вашем протоколе не указан дальнейший нагрев, обязательно снимите образец с водяной бани, как только растает последний фрагмент льда.

Если протокол указывает на то, что следует использовать «предварительно подогретую среду» или другие предварительно подогретые реагенты, водяная баня при температуре 37 °C также полезна для поддержания постоянной теплой, но не горячей температуры растворов.

Для того, чтобы ваши растворы не загрязнялись или не разбавлялись окружающей водой, используйте пенопластовый штатив для размораживания замороженных аликвот клеток или для нагрева микролитров раствора. Если вы предпочитаете более надежный держатель пробирки, для этой цели также можно использовать металлическую стойку.

Для больших объемов жидкости можно использовать пластиковые штативы или металлические зажимы для вертикального удержания образцов на водяной бане.

Когда вас инструктируют по инкубации клеточных культур млекопитающих, это обычно означает помещение клеток в инкубатор с температурой 37 °C и атмосферой 5% углекислого газа и поддоном для воды, который поддерживает влажность в инкубаторе около 95%.

Бактериальные клетки также иногда культивируют при 37°C, в инкубаторе, теплом помещении. Встряхивая жидкие культуры, вы гарантируете, что бактерии получают достаточное количество питательных веществ, потому что они не оседают на дне пробирки.

Для очень быстрого нагрева или кипячения традиционно используются горячие плиты. Теперь, когда микроволновые печи часто встречаются в лаборатории, их можно использовать и для быстрого кипячения водных растворов.

Теперь давайте рассмотрим некоторые из причин, по которым вы, возможно, захотите нагреть воздух в лаборатории.

Термофиксация — это простой и быстрый способ прикрепить определенные биологические образцы, такие как бактериальные клетки или биомакромолекулы, к предметному стеклу перед окрашиванием. Здесь вы можете увидеть некоторые хромосомные спреды, которые стали возможными благодаря термофиксации.

Нагретое перемешивание жидкого раствора, в котором вы пытаетесь растворить твердый реагент, может помочь ускорить процесс, как и порошкообразный агар, который здесь растворяется.

Многие эксперименты с живыми клетками требуют по крайней мере одного инкубационного периода. Инкубатор Incucyte позволяет визуализировать рост клеток в режиме реального времени без возмущения клеток, которое может произойти при извлечении контейнеров для культур из инкубатора.

Визуализация живых клеток также может быть выполнена с помощью настольных микроскопов. Здесь клетки поддерживаются в инкубаторе визуализации, в то время как их активность до и в ответ на добавление экспериментального стимула просматривается и записывается для последующего анализа.

Вы только что посмотрели введение JoVE в регулирование лабораторной температуры на уровне 23°C и выше.

В этом видео мы рассмотрели: некоторые из наиболее распространенных единиц лабораторного оборудования для нагрева элементов, животных и растворов, как решить, какое оборудование использовать для нагрева клеток или растворов, а также некоторые различные причины, по которым может потребоваться регулирование температуры во время эксперимента. Спасибо за наблюдение и помните, обращайтесь с термометром бережно!