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Z1  自動吸管

自動吸管 (autopipet) 是所有實驗最基本的配備，有如步兵的步槍一樣，若一支步槍的射擊校正不夠準確，則是打不到目標的。 請一定要先小心校正你的自動吸管，以免往後整個實驗過程的取量都有問題。

 儀器用具：

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自動吸管 Pipetman P-20, P-200, P-1000, P-5000 各一支

各種容量的吸管頭 (tip)： 黃色 (20, 200 mL), 藍色 (1000 mL), 無色 (5 mL)

天平 (9.999) 及秤量船 (要多借用幾台天平，以免同學久候)

純水及燒杯

 操作項目：

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1. 要試用過每一種大小的自動吸管。

2. 用自動吸管吸取定量的水到天平上秤量，看體積與重量間的關係。

3. 拆開自動吸管，熟悉內部構造；裝回去以後，再次確定取量是否精確。

 注意事項：

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1. 當吸管接上 tip 後，一定要確定有緊密接上，否則取量會不準。

2. 吸取溶液時，一定要小心吸上或放出，速度太快就會吸入空氣。

3. 用 1 mL 以上的自動吸管時，在吸取溶液後 tip 尖端不要馬上離開液面。尤其在吸取密度或黏滯度很高的液體時，要等候更長久的時間 (3-5 秒)。

4. 要自己練習一看到 tip 內液體的高度時，即可猜出有若干體積。

5. 吸有液體的自動吸管，不得放下平躺或倒置，溶液會流入吸管中。

6. 拆開自動吸管後，小心其中各個零件，不要遺失或沾上灰塵；內部不可塗抹凡士林。

7. 若自動吸管本體不小心吸入液體，要馬上拆開清理後擦乾。

8. 千萬不可把自動吸管掉到地上！ 自動吸管不可用火烤！

問題與檢討：

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1. 如何發現你的 tip 並沒有裝得很緊密？

2. 如何確定你的自動吸管是準確的？

3. 儘量節省 tip，當你吸取同一溶液的系列濃度時，需不需要每次都換 tip？

4. 某生匆匆取了一支自動吸管，轉到刻度 50 後，急忙吸取 50 mL，可能有何差錯？

5. 你如何以自動吸管取用 0.5 mL 50% 甘油？

Z2

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Z2  天平及酸鹼度計

天平及酸鹼度計都是實驗室中常用且重要的儀器；像自動吸管一樣，若沒有操作或校正好，所有的實驗將都會有問題。 Tris 可以作為良好的緩衝液分子，Sigma 售有 Tris 的 acid 及 base 兩種形態，以不同的重量比例混合，可配製出不同 pH 的溶液；本操作將指定一個 pH，讓同學查表秤取兩種 Tris，配製出來的溶液，可用酸鹼度計測量其 pH 是否正確。 另外，測量 Tris 的 pH 需使用特定的酸鹼度計，其酸鹼度探針 (probe) 上的透膜可以耐 Tris。

 儀器用具：

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天平 (9.999) 及秤量船 (最好能借到五台天平，以免同學久候)

酸鹼度計 及標準酸鹼度溶液 (使用耐 Tris 的探針，兩台即可)

Tris HCl 及 Tris base (Sigma 各種 pH 的 Tris 緩衝液配製表)

純水及燒杯

攪拌器及攪拌子

 操作項目：

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1. 校正電動天平。

2. 校正酸鹼度計。

3. 配製 100 mL Tris 緩衝液 (50 mM, pH 由助教指定)。

 注意事項：

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1. 使用前先檢查天平的位置是否水平，可能的話還要校正天平。

2. 小心酸鹼度計的探針很容易被打破，也不能長久暴露於空氣中。

3. Tris 緩衝液的 pH 受溫度影響很大，要注意當日的室溫如何。

4. 使用天平及酸鹼度計最容易弄髒實驗桌，使用後桌面一定要清理乾淨。

5. 許多有害的物質，在秤量時要注意勿吸入肺部。也小心處理使用後的秤量紙，要小心輕輕包好後，才置入垃圾桶中；毒劇藥的用紙不能隨便丟到垃圾桶中。

問題與檢討：

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1. 若你所配製出來 Tris 緩衝液的 pH 不對，可能有哪些地方出了問題？

2. 為何校正酸鹼度計要使用兩種標準 pH 液？ 而且其中一個必須是 pH 7.0？

3. 為什麼有些緩衝液在室溫或空氣中久置後，酸鹼度會改變？

4. 如何經由觀察即可得知某一台天平或酸鹼度計準不準確？

Z3

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Z3  離心機

離心機是實驗室極常見的分離工具，通常依其使用目的可分成數種：低速離心機、高速冷凍離心機、超高速真空離心機等；低速又有細胞離心機，以及常見的微量離心機等。使用離心機首重安全，因為離心力失控可能造成很大的破壞；因此要注意離心管是否有平衡，離心轉速是否超過極限，離心陀是否有腐蝕或過荷。

 儀器用具：

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高速冷凍離心機

離心陀 及離心管

微量離心機 (microfuge)

懸臂式粗天平

 操作項目：

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1. 平衡離心管。

2. 離心機操作方法。

3. 離心機及離心陀的保養方法。

 注意事項：

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1. 通常離心機都會有登記表，請在使用前 確實登記 (使用者、轉陀、轉速、時間)。 (下載本實驗室離心機登記表 20, 22)

2. 離心管一定要平衡好，放入離心陀時也要注意位置平衡。絕對不要超過離心機或離心陀的最高限轉速。

3. 一定要在達到預設轉速後，才能離開離心機；若有任何異狀，要立刻停機。

4. 通常聽聲音即可得知離心狀況是否正常，也可注意離心機的震動情形。

5. 使用硫酸銨等高鹽溶液樣本後，一定要把離心陀洗乾淨，也要清理離心機轉艙。

6. 超高速離心機則因轉速極高，也更加複雜，需要另外的專門訓練才可使用。

問題與檢討：

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1. 高速以上的離心機為何要冷凍或者抽真空？

2. 你已經很小心地把兩隻樣本離心管平衡好，但開動離心機後，還是發生不平衡狀況，停機後取出再秤一次，發現兩隻離心管還是平衡的；請問為何會發生不平衡？

3. 離心陀一般分成懸籃式 (swing bucket) 及角型 (angular) 兩大類，使用上有何差別？

4. 一般論文中記載的離心條件，有人記錄轉速 (如 8,000 rpm)，有人記錄離心重力 (如 10,000g)；二者有何不同？ 何者較為適當？

以下用 日立 20PR-5 機型為範例，詳細說明離心機的操作步驟。

使用步驟：

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通常使用離心機前都要登記，請養成登記習慣。

1. 設定使用溫度 (通常為 4℃) 後，先把離心陀放入離心艙中，注意離心陀要卡好軸心；關上艙門，離心艙的溫度開始下降，預冷時間要充足。

2. 把樣本裝入適當的離心管，雙雙用天平平衡重量，蓋上離心管蓋子並旋緊。

◆ 注意離心管只裝七成滿，雖然加有蓋子，但也可能因離心力太強而外洩。

◆ 大部分離心管都附有蓋子，注意離心管的蓋子也要一起平衡。

◆ 離心管通常都會放在碎冰上，注意取出平衡時，要把碎冰的液體擦拭乾淨。

◆ 落單的離心管要用另一隻裝有清水的離心管平衡。

3. 把平衡好的離心管對稱地放入離心陀中，蓋上離心陀的蓋子，注意有無旋緊。

◆ 若離心陀的蓋子沒旋緊，離心時會掉出來，造成很大的傷害！

4. 關上離心機艙門，在儀表板上調好所要的轉速與時間 (例如 8,000 rpm, 30 min)。

◆ 注意所用轉速 絕對不能超過離心陀的限定，最高轉速通常寫在離心陀上面，例如 RPR20 的最高轉速為 20,000 rpm，但若離心機太老舊，必須往下調降。

◆ 轉速與時間設定儘量不要太高，例如能使用 7,000 rpm 者就不要用 8,000 rpm。

5. 確定所有步驟無誤後，按 Start 鈕開動，離心機漸漸加速，此時要密切監控。

◆ 有些老式的時間轉鈕，設定 5 min 以下時，要先轉過 10 min 再轉回 5 min。

◆ 按 Start 的按鈕時，按住時間不能太短，請持續按約一秒鐘後才鬆開。

◆ 開始加速的時候最危險，若發現聲音不對，或產生大震動，請立刻按 Stop。

6. 等到離心達到所要的轉速後，確定一切正常才可離去。

7. 完成離心時，要等離心陀完全靜止後，才能打開艙門；請儘快取出離心管，先觀察離心是否完全，以及沈澱的位置，儘速把上清倒出，小心不要把沈澱弄混濁。

◆ 不管所要的是上清或沈澱，請取用乾淨的燒杯收集上清，以免有失誤。

◆ 傾倒上清要很小心，以免把沈澱一起倒出來；若不慎混在一起，就要重來一次。

◆ 若離心管有漏，要找出原因，並且立刻清理離心陀或離心艙。

8. 在兩次離心之間的空檔，不需取出離心陀，但蓋上艙門，勿讓熱空氣流入離心艙。

9. 全部使用完畢後，取出離心陀清理，可以用自來水沖洗，並且倒放晾乾之。離心艙門要打開，等結冰融化後，再稍加擦拭及清理，若有液體漏出，要用清水洗之。也要回頭檢查平衡離心管的天平以及桌面，很容易弄髒，要仔細清理乾淨才離開。

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Z4  光度計及 ELISA 計

光度計是實驗室最基本的測量儀器，通常以光源區分為可視光及紫外線兩種，機型有簡單的，也有很複雜的形式；另可分為使用測光管的傳統機型，以及近年來流行使用微量滴定盤的 ELISA 光度計，後者一般只能讀可視光，只有少數貴重機型可以讀紫外光。

 儀器用具：

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普通光度計 及測光管 (cuvette)

ELISA 光度計 (Dynatech 或其他廠牌)

微量滴定盤 (microtiter plate)

 操作項目：

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1. 普通光度計的使用及校正方法。

2. 測光管的維護及保養。

3. 微量滴定盤的使用。

4. ELISA 光度計的使用方法。

 注意事項：

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1. 通常光度計都有登記表，請在使用前 確實登記 (使用者、波長、樣本、時間)。

2. 光度計最忌忽開忽關，供應電源不穩，或者不使用而長時間開著燈泡；回家前應當檢查光度計是否已經關掉，並且把光度計清潔乾淨。

3. 使用紫外光時，測光管一定要用石英材質者，其他材質者無法透光；同時，測有色物質的溶液時，要避免使用石英測光管。

4. 新型光度計都有複雜的電腦系統，不會使用者經常會搞得當機，請先請問他人。

5. 微量滴定盤的底部請保持乾淨，且滴定槽內不能有氣泡，以免干擾測光。

6. 每次測吸光前，要注意使用的波長對不對，空白組是否有做好。

問題與檢討：

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1. 請描述光度計的測光原理，樣本的吸光度大小與樣本的哪些性質有關？

2. 蛋白質、核酸在多少波長會有吸光？ 為何它們會吸光？

3. 有些反應的生成物會有顏色，就可以利用微量滴定盤進行測定；但若此反應過程要加熱，而微量滴定盤無法耐熱，則如何使用 ELISA 光度計來測光？

4. 光度計可靠的吸光值範圍多少？ 若超過最高可靠值，應當如何處理？

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Z5  透析及濃縮

透析與濃縮也是極為基本而且重要的實驗步驟。兩者都是利用薄膜的通透性，來區別分子大小，而達到透析或濃縮的目的。本實驗課程則使用最傳統的透析袋進行透析，另以離心式的薄膜濃縮器進行濃縮，主要是因為其方便性，且可供多數樣本同時進行。

 儀器用具：

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透析膜 (前處理方法如下)：

1. 戴手套把透析膜剪成適當長度，浸在蒸餾水中 15 min 泡軟。

2. 浸入 10 mM sodium bicarbonate 中，並加熱至 80℃，一邊攪拌至少 30 min。

3. 換到 10 mM Na₂·EDTA 中浸泡 30 min，以新鮮的 EDTA 同樣方法處理三次。

4. 再用 80℃ 蒸餾水洗 30 min，然後換到 20% 酒精中，放在 4℃ 冰箱中保存。

透析夾、攪拌子、攪拌器及 5 L 塑膠燒杯 (裝蒸餾水 4 L)

細胞離心機 (懸藍式 3,000 rpm)

離心濃縮管 (Centriprep, Amicon; User Guide)

樣本：Blue Dextran + FMN (濃度不拘，看得到顏色即可，每人約 10 mL)

 操作項目：

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1. 綁一個透析袋，裝約 5 mL 樣本，使其浮於大燒杯內的水面上，透析過夜。

2. 觀察 Centriprep 的構造與其濃縮的原理，注意所要收集的部位為何。

3. 試以離心濃縮管處理 5 mL 樣本；注意控制好離心速度，一般離心機都不超過 3,000 rpm，而離心時間不用太久，看到顏色變化即可。

 注意事項：

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1. 取出透析袋要先用蒸餾水清洗乾淨，綁透析袋前要先試裝蒸餾水，看透析袋有沒有蛀孔，會不會有水噴出。 綁透析袋不要太用力拉扯，否則透析袋可能會裂開。

2. 一般透析至少要 3 h，至少要換兩次透析液 (100 至 1000 倍樣本體積) 才能完全。

3. 注意離心濃縮管的離心轉速不能太快，否則薄膜很容易破裂。

4. 每次離心濃縮後，暫時不要丟掉外濾液 (filtrate)，收集起來以防薄膜破裂流失。

問題與檢討：

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1. 記下透析與薄膜濃縮的結果比較，樣本的顏色有無變化？

2. 透析後常常發現透析袋內產生大量沈澱，是何原因？

3. 如何察覺或檢定你的離心濃縮管有無破裂？

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Z6  電腦及軟體

電腦是極為強大的工具，如運用得當，可使你的研究或做事能力倍增；下面列出一些常用的軟體，及其使用時機，請自行學習使用。 資訊網路則是另一個世界，在資訊的獲取上非常重要，千萬不可忽視。

 儀器用具：

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個人電腦及印表機

網路連線

電腦套裝軟體 (如下表)

★, 一定要純熟使用  ☆, 建議學習使用  ●, 推薦使用  ○, 推薦學習

* 在網路上多使用 GCG (Genetics Computer Group) 巨分子序列分析，可由國家衛生研究院的網站 (http://gcg.nhri.org.tw) 進入，但正式使用 GCG 需申請使用者密碼。

 操作項目：

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1. 啟動個人電腦，試進入以上各套裝軟體，並進行簡單操作使用。

2. 進入本校計算機中心網路及圖書館資料庫，試著找尋一些資料庫 (如 Medline)。

3. 先練習好基本操作，然後在上課期間自行學習使用各種軟體。

 注意事項：

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1. 若使用的電腦設有登記表，請在使用前確實登記 (使用者、使用時間)。

2. 請勿在公共電腦灌入任何軟體，也不要更動電腦上的任何設定，請確實遵守。

3. 儘量不要使用外界磁片，以防中毒；若發現有中毒現象，請立即通知教師。

4. 使用頻率高的軟體，各實驗室應當採購原版軟體；大部分軟體都發行有教育版。