移液与梯度稀释:配出可追溯的六级 NaCl 梯度

以现成 10 mM NaCl 水溶液为母液,完成 10 倍连续稀释、直接稀释及移液称重练习,每管体积和浓度都有核对表。

01本篇适用条件

适用对象是第一次使用空气置换式移液器的操作者。本例仅用室温水和已经配好、标签明确的 10 mM NaCl 水溶液,不使用细胞、药物或危险样本。输出 S0–S5 六管梯度和 D 一管直接稀释液。稀释液无色,肉眼不能证明浓度正确;评价依据为计算、移液记录及称重。黏稠、易挥发或起泡样本不在此练习范围。

02实验原理

移液误差可传递到所有下游实验。C₁V₁=C₂V₂ 适用于浓度量纲一致、溶质量守恒的简单稀释;总体积 V₂ 包括母液体积,并不等于要加的溶剂体积。

03安全与适用范围

佩戴实验服、手套和护目镜。核酸染料、裂解液及电泳设备按试剂 SDS 与机构 SOP 使用;接触样本后更换手套。人源及动物来源样本还需符合相应生物安全与伦理要求。

04材料与仪器

  • 有效校准且无漏液的 P20、P200、P1000 移液器和各自配套枪头。P20 用于 10 μL,P200 用于 100 μL,P1000 用于 900–1000 μL。
  • 10 mM NaCl 水溶液至少 2 mL、实验级纯水至少 10 mL、7 支 1.5 mL 管、废液杯与记号笔。
  • 读数到 0.1 mg 的天平、带盖称量容器、温度计。若只有 0.01 g 天平,只能粗查 1000 μL 转移,不能评价 10 μL 准确度。

05配液与用量

管号本步加入液体加入纯水混匀后浓度完成全部转移后的留存量
S010 mM NaCl 母液 1000 μL010 mM900 μL
S1S0 100 μL900 μL1 mM900 μL
S2S1 100 μL900 μL100 μM900 μL
S3S2 100 μL900 μL10 μM900 μL
S4S3 100 μL900 μL1 μM900 μL
S5S4 100 μL900 μL0.1 μM900 μL,混匀后另弃去 100 μL
DS0 原始母液 10 μL,另从母液瓶取990 μL100 μM1000 μL

S0 只承担串行转移;D 从原始母液另取,避免打乱 S0 留存量。每步总体积均为 1000 μL。NaCl 母液若已过期、无浓度或出现沉淀,停止并更换。

06时间安排

阶段温度与时间完成标志
核算、贴签与准备20–25°C,10 分钟七管对应表格
预加水与稀释20–25°C,15–20 分钟每管混匀后再向下转移
称重检查与整理约 20°C,20–30 分钟三次称重及计算完整

07开始前的准备

先写 1 mM = 1000 μM,1 mL = 1000 μL。S2 的累计稀释倍数是 10×10 = 100 倍,不是 20 倍。D 管核算:10000 μM × 10 μL / 1000 μL = 100 μM。将 S1–S5 的 900 μL 水及 D 的 990 μL 水分别画勾选格。检查枪头型号和移液器量程,禁止把旋钮拧到上下限之外;有裂纹、按钮回弹不顺或吸液后液面自行下降的仪器先停用。水与母液在台面平衡至同温。

08逐步操作

  1. 在管盖和管身分别写 S0、S1、S2、S3、S4、S5、D,另记日期及操作者;将管按顺序放在管架,未用管盖好。
  2. 用 P1000 设定 900 μL,装匹配枪头;用纯水吸排 3 次预润洗,水排入废液杯。读懂本型号第一挡和第二挡,再开始正式加液。
  3. 用同一清洁加水枪头向 S1–S5 各加 900 μL 水;枪头不碰管内液体和管壁污染处。每完成一管就在加水格打勾,若失去计数不要凭液面猜,倒掉该管液体重新加水。
  4. 给 D 管加 990 μL 水后盖好;换枪头,用 P1000 向 S0 加 1000 μL 母液,盖管并轻轻颠倒 5 次。
  5. 将 P200 设 100 μL,装新枪头,以 S0 溶液预润洗 3 次并排回 S0;垂直持枪,按钮压至第一挡才入液,枪头浸入约 2–3 mm,平稳松开吸液,停留约 1 秒再提起。
  6. 查看枪头内液柱有无气泡。若有气泡,将液体排回原管,换头检查接合后重新吸取;不要把有气泡的 100 μL 继续传给下一级。
  7. 将这 100 μL 排入 S1,沿管壁慢慢压到第一挡再压到第二挡;保持按钮压住,先离开液面再松开,避免把 S1 吸回枪头。弃头。
  8. S1 盖紧后颠倒 10 次;再用新头以 P200 吸排 5 次,每次 150 μL,使液体上下混合,避免只在表层搅动。混匀后才允许取 S1 做下一步。
  9. 按相同的“新头取 100 μL、排入下一级、弃头、充分混匀”动作依次完成 S1 到 S2、S2 到 S3、S3 到 S4、S4 到 S5,不跨管、不倒序。每次转移立即在记录表写时间和管号。
  10. S5 混匀后弃去 100 μL,使 S0–S5 最终均留存 900 μL。这个弃液动作不改变 S5 的浓度。任何一级若重复加样或漏混,停下,从该级及其后全部重做。
  11. 用 P20 新头从原始母液取 10 μL 加入 D,盖好颠倒 10 次,再用 P200 新头吸排 150 μL 共 5 次。D 与 S2 理论浓度相同,实际一致性需要电导等适合的方法检测,不能观察无色液体判断。
  12. 做独立称重检查:空称量容器加盖置天平去皮,P1000 取约 20°C 纯水 1000 μL 加入,盖回记录净增质量;重新去皮重复共 3 次,不把有盐的样本倒进称重水。
  13. 20°C 水密度约 0.9982 mg/μL,按“体积 = 净质量 / 0.9982”换算;1000 μL 理论质量约 998.2 mg。记录三次体积、平均偏差与重复性,和该移液器厂家容许误差比较。该练习不构成正式计量校准。
  14. 为各管写浓度、体积、溶剂和日期。练习液当天按普通盐水规定处理;清理枪头、把移液器恢复合适存放状态,签名保存原始记录。

09结果判断与质控

应能从 S5 倒推到 10 mM 母液,累计稀释 100000 倍;D 和 S2 均为 100 μM。成功要求包括每步都有记录、未发生漏混或错转、没有吸液气泡,称重结果符合本移液器说明书容许误差。三次质量接近只能说明本次大体积操作一致,不能证明低体积通道也准确。样本无色,最终浓度是根据正确配制推定而非已经化学测定。

10实验记录模板

日期/操作者管号来源浓度来源体积 μL加水 μL理论浓度混匀次数异常与重配
待填S0–S5/D待填待填待填待填待填待填
移液器编号水温 °C次数净质量 mg换算 μL厂家容许误差判定
待填待填1/2/3待填待填查本型号待填

11常见问题与排错

吸液后自行滴落

先换匹配枪头并检查安装;同一问题持续出现即停用该移液器,不通过加快转移掩盖漏液。

第三级加了两次母液

该管已经不是十倍稀释,所有后续管均失效。从该级新管开始重做,保留错误记录。

称量持续减小

检查蒸发、气流、容器是否加盖和天平是否稳定;每次排液后尽快按一致时间称量。

需要 0.1 μL 母液怎么办

不要强行用 P20;先算并配制合适中间液,让实际取样量进入校准范围,再重新计算溶剂体积。

12参考资料

  • Eppendorf 移液技术资源;实际浸入深度、预润洗和容许误差以手头型号为准。
  • 本文 NaCl 六级梯度及 D 管为教学算例,浓度和总体积逐项按 C₁V₁=C₂V₂ 核算;水称重为操作筛查,正式校准应采用适用计量程序。
✓

做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。