Введение

В современных биомедицинских и химических лабораторияхОдноразовые культуральные пробирки широко используются в клеточных культурах, химических реакциях, консервации образцов и других критических операциях.Их значение в экспериментальном процессе нельзя игнорировать. Поскольку эти пробирки для культивирования непосредственно контактируют с экспериментальными образцами, их материал, размер, качество закрытия и даже стерилизация оказывают значительное влияние на результаты эксперимента. Неправильный выбор может привести к перекрёстному загрязнению, потере образцов или смещению экспериментальных данных, что влияет на точность и воспроизводимость исследования.

Основные типы одноразовых культуральных пробирок

Существует широкий ассортимент одноразовых культуральных пробирок, и исследователям необходимо выбрать правильный тип в зависимости от цели эксперимента, условий эксплуатации и характеристик образцов. Они классифицируются по следующим трём параметрам: материал, ёмкость и специальная функция:

1. Классификация по материалу

Одноразовые культуральные пробирки, изготовленные из разных материалов, различаются по термостойкости, химической стабильности и оптическим свойствам:

• Полипропиленe: Хорошая устойчивость к высоким температурам и химической коррозии, подходит для повседневного культивирования клеток, экспериментов по молекулярной биологии и других применений.
• Полистирол: высокая прозрачность, легко наблюдать за состоянием жидкости и клеток, обычно используется в оптических испытаниях, но не обладает высокой термостойкостью, обычно не может использоваться для автоклавирования.
• Стеклянные культуральные пробирки: Несмотря на то, что они пригодны для повторного использования и химически стабильны, они дороги, требуют дополнительных процедур очистки и стерилизации и представляют потенциальный риск перекрестного заражения.

2. Классификация по вместимости

В зависимости от объема образца, необходимого для эксперимента, вместимость культуральных пробирок варьируется от микро- до больших объемов:

• Микроцентрифужные пробирки: обычно используется для дозирования образцов, центрифугирования, экстракции ДНК/РНК и других операций.
• Стандартные культуральные пробирки: наиболее часто используемая емкость в лаборатории, подходящая для культивирования клеток, смешивания реакций, сохранения образцов и других целей.
• Пробирки для культивирования большой емкости: подходит для крупномасштабного культивирования клеток или обработки большого количества растворов.

3. Классификация по специальной функции

Трубки доступны с различными дополнительными функциями для удовлетворения конкретных экспериментальных потребностей:

• Асептические предварительно стерилизованные трубки: стерилизован на заводе гамма-излучением или автоклавированием, подходит для экспериментов с высокими требованиями к асептике.
• С колпачком для картриджа: обеспечивает газообмен, подходит для микроорганизмов или клеточных линий, которым требуется аэрация, и предотвращает загрязнение из экзогенных источников.
• Трубки, устойчивые к низким температурам: можно безопасно использовать при температуре -80 ℃ или даже в среде жидкого азота, подходит для длительного хранения биологических образцов при низких температурах.
• Градуированные/неградуированные трубки: Градуированные пробирки удобны для быстрой оценки и дозирования объема жидкости, что повышает эффективность экспериментов.

Ключевые факторы при выборе культуральных пробирок

В процессе планирования и проведения эксперимента выбор подходящих одноразовых культуральных пробирок имеет решающее значение для обеспечения эффективности эксперимента и точности результатов. Исследователям следует всесторонне учитывать несколько ключевых факторов:

1. Тип эксперимента

Требования к культуральным пробиркам значительно различаются от эксперимента к эксперименту и должны выбираться в соответствии с содержанием операции и экспериментальной средой:

• Для культивирования клеток: требования к стерильности чрезвычайно высоки, поэтому рекомендуется использовать стерильные предварительно простерилизованные трубки с воздухопроницаемыми колпачками-картриджами для обеспечения газообмена.
• ПЦР/молекулярно-биологические эксперименты: трубки не должны содержать ДНК-ферментов, РНК-ферментов и быть пирогенными; часто используют чистые полипропиленовые трубки.
• Низкотемпературное хранение: Чтобы избежать лизиса при низких температурах, следует использовать пробирки с хорошей устойчивостью к низким температурам.

2. Характеристики образца

Физико-химические свойства образца напрямую влияют на выбор материала и функциональную конфигурацию культуральных пробирок:

• Жидкие или твердые образцы: определяет требуемый объем и форму отверстия трубки.
• Кислотные или щелочные образцы: для высококоррозионных образцов требуются химически стойкие материалы, чтобы избежать деформации трубки или загрязнения.
• Стоит ли избегать света: для светочувствительных образцов следует выбирать пробирки из янтарного или непрозрачного материала для культивирования, чтобы предотвратить фотодеградацию.

3. Требования к стерилизации

Необходимость стерилизации и тип используемой стерилизации являются ключевыми факторами при выборе трубок:

• Предварительная стерилизация против самостерилизации: предварительно стерилизованные на заводе изделия подходят для экспериментов с высокой пропускной способностью, экономя время; если в лаборатории есть оборудование для стерилизации в автоклаве, вы можете выбрать полипропиленовые трубки, которые можно автоклавировать.
• Совместимость со стерилизацией: Например, материал PS не пригоден для автоклавирования и предназначен только для одноразового использования.

4. Совместимость

Пробирки должны быть хорошо адаптированы к лабораторному оборудованию, чтобы обеспечить бесперебойную работу и надежные результаты:

• Центробежная совместимость: Пробирки, используемые для центрифугирования, должны иметь прочную конструкцию, чтобы выдерживать центробежные силы при высоких скоростях вращения.
• Совместимость с автоматизацией: Для экспериментов, требующих использования роботов-пипеток, автоматизированных систем дозирования и т. д., необходимо использовать пробирки стандартизированных размеров.

5. Стоимость и устойчивость

Разумный контроль затрат и потребления ресурсов также является важным фактором при удовлетворении экспериментальных потребностей:

• Одноразовые и многоразовые: одноразовые пробирки просты в использовании и позволяют избежать загрязнения, подходят для экспериментов с высокой пропускной способностью; многоразовые стеклянные пробирки подходят для базовых экспериментов с ограниченным бюджетом.
• Масштаб покупки: крупные оптовые закупки могут снизить цену за единицу, подходят для долгосрочных, масштабных проектов; мелкосерийные, индивидуальные спецификации более гибкие, но относительно высокие затраты.

Рекомендации для распространенных сценариев применения

В соответствии с конкретными потребностями различных типов экспериментов для нескольких распространенных сценариев применения рекомендуются следующие одноразовые культуральные пробирки, направленные на повышение эффективности и надежности экспериментов:

1. Культивирование клеток

• Рекомендуемый тип: стерильные полипропиленовые пробирки для культивирования с воздухопроницаемыми крышками
• Причина: Полипропиленовый материал обладает хорошей химической инертностью и биосовместимостью, подходит для работы с культуральными жидкостями. Крышка картриджа обеспечивает эффективный газообмен, предотвращает микробное загрязнение и обеспечивает необходимую газовую среду для пролиферации клеток.

2. Молекулярная реализация ПЦР/кПЦР

• Рекомендуемые типы: специализированные ПЦР-пробирки или микроцентрифужные пробирки, не содержащие нуклеазы и пирогенов
• Причина: Высокочистые полипропиленовые трубки, прошедшие тщательную обработку, позволяют эффективно предотвратить деградацию и загрязнение образца, обеспечивая точные и надежные результаты амплификации. Для повышения эффективности теплопередачи рекомендуется использовать тонкостенную конструкцию.

3. Хранение при низких температурах

• Рекомендуемый тип: Полипропиленовая трубка, стойкая к низким температурам, с защитой от замерзания и герметичной крышкой
• Причина: Эти пробирки можно использовать для длительного хранения образцов при температуре -80°C или даже в жидком азоте. Специальная конструкция предотвращает хрупкое растрескивание и утечку образцов. Подходят для длительного хранения клеточных линий, образцов крови, белков или нуклеиновых кислот.

4. Центрифуга

• Рекомендуемые типы: высокопрочные полипропиленовые трубки, с круглым или коническим дном, с роторами центрифуги
• Причина: Полипропиленовые пробирки обладают хорошей центробежной устойчивостью и способны выдерживать высокие центробежные силы без деформации и разрыва. Коническое дно способствует централизованному сбору клеток или осадков и повышает скорость извлечения.

Распространенные ошибки и способы их избежать

На практике время от времени случаются экспериментальные неудачи из-за неправильного выбора пробирок для культивирования. Ниже для справки исследователей приведено несколько распространённых ошибок и рекомендации по их решению:

1. Неправильное использование материалов, не устойчивых к высоким температурам, для автоклавирования.