磁珠的使用技巧

纯化是大多数分子生物学实验中的常见程序，例如去除 PCR 反应中的短引物、未掺入的 dNTP、酶和盐以及其他杂质。纯化方法有多种，包括过滤、离心和分离。分离已成为生命科学中非常流行的方法，并使用各种类型的固相支持物。这包括琼脂糖珠、琼脂糖珠、二氧化硅珠和磁珠。使用磁珠分离是所有磁珠分离方法中最快、最干净且有效的技术。

磁珠可以涂有针对抗原、抗体、蛋白质或核酸的特异性亲和配体。将磁珠与样品一起孵育后，对磁珠（和附着的生物分子）施加磁力，以将磁珠收集成浓缩颗粒。分离完成后，可以轻松去除上清液，并且可以从磁珠上洗脱与珠子结合的生物分子。

使用磁力操纵磁珠的能力使得洗涤步骤比使用琼脂糖、琼脂糖凝胶或硅珠更容易和更快。纯化的产物还可以使用磁力分离方法以更浓缩的形式回收。

以下是给新用户的一些提示：

1.       重悬珠子

磁珠需要有足够的磁性含量，以便可以通过磁铁简单地下拉。传统磁珠的尺寸超过 1 µm (1 µm = 1000nm)。较新的珠子尺寸更小（低至数百纳米），以增加珠子表面积。这导致结合能力增加并改善分散性。磁珠是由氧化铁组成的重颗粒，因此它们会随着时间的推移而沉淀。珠子的尺寸越大，沉淀得越快。使用前涡旋并重悬磁珠非常重要，以重新分散磁珠并确保等分试样之间的一致性。

2.       清洗珠子

增加洗涤步骤的数量有助于减少与磁珠的非特异性结合。用乙醇（用于核酸纯化）或洗涤缓冲液洗涤磁珠时，请使用足够的洗涤溶液覆盖沉淀。

3.       了解珠子的特性

磁珠有不同的尺寸、形状、磁响应、涂层、缓冲条件和附着的官能团。这些变量影响珠子的特性。获取珠子的基本信息对于更好地了解如何处理它们非常重要。

4.       捕获珠子

一般来说，磁珠会被磁铁吸引并在一分钟内形成颗粒。延长磁珠对磁铁的吸引力，以确保所有磁珠均被回收。

5.       去除洗涤液时不要扰动珠粒

去除洗涤液或上清液时，倾斜移液器吸头，使吸头不接触磁珠沉淀。这可以防止珠子与上清液重新混合。使用具有倾斜侧面的磁力架，使珠粒集中在管壁的一侧。这使得去除上清液变得更加容易。

硅烷偶联剂的使用

Gelest为胶粘剂和密封剂应用提供各种功能的产品。

硅烷可用于金属底漆、结合生物材料、固定催化剂、提供交联以及改善聚合物和颗粒分散性。它们还可以增强粘合剂的粘合力，增加电气性能，最大限度地提高复合材料强度，并提高机械性能。

一、什么是硅烷偶联剂？

硅烷偶联剂可以在有机和无机材料之间形成持久的粘接。硅烷偶联剂的一般式通常显示两类官能团：可水解基团X和有机官能团R。

X是可水解基团，通常是烷氧基、酰氧基、卤素或胺。水解后，形成反应性硅醇基团，该基团可以与其他硅醇基团（例如硅质填料表面的硅醇基团）缩合，形成硅氧烷键。铝、锆、锡、钛、镍等其他氧化物也形成稳定的缩合产物。与硼、铁和碳的氧化物形成不太稳定的键。碱金属氧化物和碳酸盐不能与Si-O-形成稳定的键。R基团是一种不可水解的有机自由基，可能具有赋予所需特性的功能。

有机硅烷与基材反应的最终结果包括改变基材的润湿性或粘附特性，利用基材催化非均相界面的化学转化，对界面区域进行排序，并改变其分配特性。值得注意的是，它包括影响有机和无机材料之间共价键的能力。

二、硅烷偶联剂是如何工作的？

大多数广泛使用的有机硅烷具有一种有机取代基和三种可水解取代基。在绝大多数表面处理应用中，三烷氧基硅烷的烷氧基被水解形成含硅醇的物质。这些硅烷的反应包括四个步骤。

虽然是按顺序描述的，但这些反应可以在初始水解步骤后同时发生。在界面处，有机硅烷的每个硅到衬底表面通常只有一个键。剩下的两个硅醇基团以缩合或游离形式存在。R基团仍可用于共价反应或与其他相的物理相互作用。硅烷可以在无水条件下改性表面，符合单层和气相沉积要求。在高温（50°C-120°C）下，典型的反应时间延长（4-12小时）。在烷氧基硅烷中，只有甲氧基硅烷在没有催化作用的情况下对气相沉积有效。气相沉积有效的硅烷是环氮杂硅烷。

水解注意事项

水解用水可能来自多种来源。它可以被添加，它可能存在于基材表面，或者它可能来自大气。硅烷的聚合度由可用水的量和有机取代基决定。如果将硅烷添加到水中且溶解度低，则有利于高度聚合。多重有机取代，特别是当涉及苯基或叔丁基时，有利于形成稳定的单体硅醇。

聚硅氧烷层的厚度也由硅氧烷溶液的浓度决定。虽然通常需要单层吸附，但多层吸附是由通常使用的溶液产生的。据计算，从0.25%的硅烷溶液沉积到玻璃上可以产生三到八个分子层。这些多层层可以通过松散的网络结构相互连接，也可以混合在一起，或者两者兼而有之，事实上，它们是由大多数沉积技术形成的。官能团在基材表面的取向通常是水平的，但不一定是平面的。

与表面形成共价键具有一定的可逆性。当水被去除时，通常通过加热到120°C30-90分钟或排空2-6小时，键可能会形成，断裂和重组以缓解内应力。相同的机制可以允许接口组件的位置位移。

三、如何使用硅烷偶联剂？

1.水性酒精沉淀

从酒精水溶液中沉积是制备硅烷化表面的方法之一。用乙酸将95%乙醇-5%水溶液调节至pH 4.5-5.5。在搅拌下加入硅烷，产生2%的最终浓度。应留出五分钟进行水解和硅醇形成。将大物体（例如玻璃板）浸入溶液中，轻轻搅拌，并在 1-2 分钟后取出。通过短暂浸入乙醇中来冲洗掉多余的材料。颗粒（例如填充物和载体）通过在溶液中搅拌 2-3 分钟然后倾析溶液来硅烷化。通常用乙醇短暂冲洗颗粒两次。硅烷层在110°C下固化5-10分钟，或在室温（<60%相对湿度）下固化24小时。

2.从水溶液中沉淀

大多数商业玻璃纤维系统都采用水溶液沉积。烷氧基硅烷以0.5-2.0%的浓度溶于水。对于溶解度较低的硅烷，在硅烷之前加入0.1%的非离子表面活性剂，并制备乳液。用乙酸将溶液调节至pH 5.5。将溶液喷洒到基材上或用作浸渍浴。在110-120°C下固化20-30分钟。对于简单的烷基硅烷，硅烷水溶液的稳定性在2-12小时之间变化。溶解度参数差限制了该方法对长链烷基和芳香族硅烷的使用。蒸馏水不是必需的，但必须避免使用含有氟离子的水。

3.散装沉淀到粉末上

在粉末上的大量沉积，例如填料处理，通常通过喷涂方法完成。它假设所需的硅烷总量是已知的，并且填料上存在足够的吸附水分以引起硅烷的水解。硅烷被制备为25%的酒精溶液。粉末被放置在高强度固体混合器中，例如带增压器的双锥混合器。如果填料在托盘中干燥，则必须注意通过调节热量和气流来避免处理材料顶层的芯吸或结皮。

4.积分混合方法

整体混合方法用于复合配方。在这种方法中，硅烷用作简单的添加剂。复合材料可以通过在复合之前将烷氧基硅烷添加到聚合物和填料的干共混物中来制备。通常，通过将醇载体中的硅烷喷洒到预混料上来分散0.2-1.0重量百分比的硅烷（总混合物）。在这种技术中，将硅烷添加到非分散填料中是不可取的，因为它会导致团聚。将混合物短暂干混，然后熔融复合。在熔体复合过程中，对硅烷反应的副产物进行真空去挥发对于实现最佳性能是必要的。有时通过在分散前向硅烷中加入0.5-1.0%的钛酸四丁酯或苄基二甲胺来增强性能。

5.无水液相沉积

氯硅烷、甲氧基硅烷、氨基硅烷和环氮杂硅烷的无水液相沉积是小颗粒和纳米特征基板的一个选择。制备含有5%硅烷的甲苯、四氢呋喃或烃类溶液。将混合物与待处理的基材一起回流12-24小时。用溶剂洗涤。然后通过空气或防爆烘箱干燥除去溶剂。无需进一步治愈。该反应涉及表面硅醇对硅烷氯的直接亲核置换。如果需要单层沉积，则应在150°C下预干燥4小时。如果基板上存在吸附水，则会导致大量沉积。这种方法对于大规模制备来说很麻烦，必须建立严格的控制以确保结果的可重复性。使用一氯硅烷可获得更可重复的覆盖率。

6.氯硅烷

氯硅烷也可以从酒精溶液中沉积。无水醇，特别是乙醇或异丙醇，是好的选择。将氯硅烷加入醇中，得到2-5%的溶液。氯硅烷与醇反应产生烷氧基硅烷和盐酸——应使用适当的通风。通过停止 HCl 逸出来观察反应的进展。溶液的温和升温（30-40°C）促进反应的完成。部分 HCl 与酒精反应生成少量烷基卤化物和水。水导致烷氧基硅烷形成硅醇。硅醇凝结在基材上。将处理过的基材在110°C下固化5-10分钟或在室温下静置24小时。

7.气相沉积硅烷

气相沉积硅烷可以通过化学气相沉积方法在干燥、非质子条件下应用于基材。这些方法有利于单层沉积。虽然在适当的条件下，几乎所有的硅烷都可以以气相应用于基材，但那些在100°C时蒸气压>5托的硅烷已经实现了最多的商业应用。在密闭腔室设计中，基板支撑在硅烷储罐上方或附近，并将储罐加热到足够的温度以达到 5 mm 蒸气压。或者，可以施加真空，直到观察到硅烷蒸发。在另一种变化中，硅烷可以制备为甲苯溶液并回流，允许足够的硅烷通过分压贡献进入气相。一般情况下，底物温度应保持在50°C至120°C之间，以促进反应。环状氮杂硅烷沉积速度最快，通常不到 5 分钟。胺官能团硅烷通常在没有催化剂的情况下快速沉积（30分钟内）。其他硅烷的反应需要延长反应时间，通常为4-24小时。可以通过添加催化量的胺来促进反应。

8.旋装

旋装应用是在有利于最大功能化和多层沉积的水解条件下实现的，或者是在有利于单层沉积的干燥条件下实现的。对于水解沉积，制备2-5%的溶液（参见水性酒精沉积）。旋转速度较低，通常为 500 rpm。旋转沉积后，需要保持 3-15 分钟，然后再用溶剂冲洗。干法沉积采用溶剂溶液，如甲氧基丙醇或乙二醇单乙酸酯（EGMA）;非质子系统使用甲苯或四氢呋喃。硅烷溶液在氮气吹扫下以低速施加。如果严格的单层沉积，则应将基板加热至50°C。 在一些协议中，通过在相对湿度为55%的大气环境下旋转来诱导有限的多层形成。

9.喷涂应用

喷雾应用配方因最终用途而异。它们涉及建筑和砌体应用中使用的酒精溶液和连续水解的水溶液。通过文丘里管（吸气器）将含有酸催化剂（如乙酸）的硅烷混合物送入水流中，会影响连续水解。稳定的水溶液（参见水性硅烷）、稳定性有限的硅烷混合物（4-8 小时）和乳液用于纺织和玻璃纤维应用。与聚醋酸乙烯酯或聚酯的复杂混合物作为施胶配方进入后一种应用。

血清的使用和注意事项

质量和来源: 选择高质量的胎牛血清供应商，并确保其符合国际标准和质量控制要求。了解胎牛血清的来源和处理方式，以确保其质量和纯度。

批次一致性:由于不同批次的胎牛血清存在差异，建议在实验中尽量使用同一批次的血清，以减少结果的变异性。

储存和解冻: 通常情况下，胎牛血清应-20°C以下冷冻保存。并避免多次冻融循环，因为这可能会降低其效力。解冻时，将冷冻血清先置于4°C冰箱中融解，然后再移入室温。在解冻过程中可均匀摇晃，使温度与成份均一，减少沉淀的发生。

灭活处理: 56°C加热可灭活补体系统。培养ES细胞、昆虫细胞和平滑肌细胞时推荐热灭活血清。

稀释和添加量: 根据特定实验的要求，适当稀释胎牛血清，并将其加入培养基中。建议在初期实验中进行不同浓度的试验，以确定适合特定细胞类型和实验目的的血清浓度

组内控制: 如果实验中涉及多个样品或组的比较，建议在每个组中使用相同浓度的胎牛血清，并确保实验条件的一致性，以排除血清差异对结果的影响。

细胞特异性:不同类型的细胞对胎牛血清的需求可能不同。一些细胞可能对胎牛血清中的成分敏感，而其他细胞则可能对其他批次的血清更适应。因此，在选择培养基和血清时，要考虑特定细胞类型的要求。

微生物培养基的使用注意事项有几点

标准物质使用中的常见问题

标准样品(RM)是一种或多种特性值已经很好地被确定的足够均匀的材料或物质，有证标准样品(CRM)是附有证书的标准样品，其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定，使之可溯源到准确实现用于表示该特性值的计量单位，而且每个标准值都附有给定置信水平的不确定度。

在化学分析实验室中标准样品被广泛用于校准仪器、评价测试方法或为材料赋值，标准物质的正确使用和规范管理对保证分析结果的准确性、溯源性有重要意义。

1.有证书(certificate)的标准物质就是有证标准物质(CRM)吗?

回答这个问题，首先要理解“有证标准物质(certified reference material)”的含义。有证标准物质是指“附有由机构发布的文件，提供使用有效程序获得的具有不确定度和溯源性的一个或多个特性值的标准物质”。因此，有证书的标准物质不一定就是有证标准物质。

2.选择、购买和验收标准物质时应考虑哪些因素？

用户在选择、购买标准物质时，应考虑以下因素：

1.特性量的种类及定值方法：某些标准物质可能只适用某一特定方法或专属领域的应用，某些标准物质的值有特殊规定，如含结晶水的值，应对证书中该类说明加以注意，防止误选误用。

2.特性量水平：标准物质的特性量水平应与日常测量样品的水平匹配。

3.可接受的不确定度水平：标准物质特性量的相关不确定度水平应与日常测量中的精密度和正确度限度要求匹配。

4.基体及可能的干扰：标准物质用于开展方法确认、质量控制以及一些基体效应较为严重的测量方法的校准时，基体应与日常测量样品基体尽可能接近。

5.形式：标准物质可制备成不同的形式，如冻干与冰冻样品，制备方式的不同可能会导致相同特性在标准物质与真实样品中的行为差异，从而产生互换性问题，选购前应充分调研。

6.最小取样量：只要标准物质证书中规定了最小取样量，用于测量的取样量应不小于该最小取样量，因此选购时应考虑最小取样量能否满足测量方法要求。

7.用量：标准物质的购买用量应足以满足整个实验计划中的应用，包括根据需要考虑的备样。

8.稳定性：选购前应确认所购买批次标准物质的有效期限，避免使用时发生过期的情况。

对于购买到的标准物质，在收到后应首先对照证书确认标准物质的运输条件符合要求，然后核对品种、数量等是否与购买要求一致；包装、外观是否正常；标识是否清晰、完整；有无证书；是否在证书声明的有效期内等。核对完毕后，立即按照证书中规定的保存条件进行保存。如有问题，应及时与研制或发售单位联系。

3.有证标准物质和其他标准物质在使用上有什么区别？

首先应明确，只有有证标准物质提供的认定值或标准值才能够用于校准、为其他物质赋值以及测量正确度确认，并通过其使用来声明测量结果的计量学溯源性。

在日常测量中，还会使用其他类型的标准物质，它们主要用于开展测量质量控制、测量精密度确认等。有时，在缺少有证标准物质的情况下，也不得不使用这些标准物质来开展校准等活动，但是应进一步评估这些标准物质是否符合有证标准物质的特征，或溯源性和量值不确定度水平是否能够充分满足测量结果溯源性和准确度要求。

4.有证标准物质的参考值或信息值怎么用？

有证标准物质的证书中，有时会提供一些额外的参考值或信息值，这些值通常缺少明确的计量学溯源性，缺少不确定度信息或不确定度评估不全面，因此它们的主要用途是帮助用户了解标准物质基体组成，判断标准物质的适用性，或视可靠程度用于开展测量质量控制。

5.标准物质一定要在有效期内使用吗？

标准物质的有效期是研制单位根据稳定性研究数据，为了确保标准物质量值及不确定度的可靠性而确定的，因此，务必在有效期内使用。到期后未使用的标准物质也许仍旧稳定，对于一些批量较大、稳定性周期较长(如5年)的标准物质，研制单位有时会提供延长有效期的服务，但是在标准物质的稳定性无法得到研制单位保证的情况下，用户如果继续使用该标准物质，需自行承担责任。

6.标准物质的最小取样量有什么意义？

标准物质的最小取样量是在均匀性研究中规定的。使用标准物质时的实际取样量应不低于标准物质的最小取样量，当小于标准物质的最小取样量时，证书中声明的标准物质特性量值和不确定度等参数可能会由于标准物质的不均匀性而不再有效。

7.标准物质的测量值一定要在不确定度范围之内吗？

如果实验室对标准物质的测量值超出了标准物质特性量值的不确定度范围，是不能直接得出测量结果存在偏差的结论的，原因是标准物质的不确定度U标准物质仅包括了与标准物质定值、均匀性、稳定性有关的不确定度，没有涉及用户在实验室里对标准物质进行测量有关的随机不确定度U测。因此，应采取以下通用公式判断标准物质测量值与标准值之间存在.

8.为什么一定要按照证书中规定的条件使用和保存标准物质？

标准物质证书中规定的使用和保存条件是确保标准物质有效性的必要条件。标准物质的保存条件是在稳定性研究中确定的，而标准物质的使用条件(如温度、配制方法、干燥方法、水分校正方法、混匀方法等)，则是标准物质定值过程严格确定和遵守的，不按照规定使用和保存会导致标准物质的量值不再有效，测量结果与标准值相比较出现偏差。

9.校准用标准物质的稀释和使用过程中应注意什么问题？

用户购买到的校准用标准物质常常浓度较高，不能直接使用，应做好这些过程的质量控制。标准物质稀释配制过程中所使用的容器与稀释剂需要引起注意。有些物质用玻璃瓶存储时，容易受降解或溶出的影响，这时就要使用其他材料的瓶子，如K、Na等元素溶液标准物质，需采用塑料瓶保存；有些物质用塑料瓶存储则会发生吸附或溶出，如汞在塑料瓶中可能会产生吸附现象，因此选择玻璃瓶较为可靠。所采用的稀释剂除了应对空白进行必要的控制外，不同的稀释剂其稳定效果也不同，原则上应按照检测标准方法中规定的稀释剂品种及浓度进行配制。标准物质称量、稀释过程中使用的计量器具(如天平、移液器、容量瓶等)，应经适当的校准或检定确认符合准确度要求，特别是有机分析中使用的微量注射器和移液枪的误差较大，应注重进行日常校准。

10.打开后的标准物质如何保存和维护？

标准物质证书中有时会规定“一次性使用”，这些标准物质一般不稳定或具有较高的量值准确度，如安瓿瓶分装的溶液标准物质，在打开包装后量值易发生超出不确定度范围的变化，应按照要求尽快移取，不能留存后反复使用。可一次性制备成中间标准储备溶液保存、使用。

对于可多次使用的有证标准物质，确保标准物质包装单元开封后的恰当保存和包装、证书的完整性非常重要，某些情况下，有必要根据证书要求，对剩余的物质进行重新密封包装。取样时应采取防止沾污的措施。

同种型对照抗体选择和使用