11 września 2023
Naczynia laboratoryjne to nie tylko szkło! Czego jeszcze używamy w laboratorium?
Kiedy słyszymy hasło “naczynia laboratoryjne”, wielu z nas od razu wyobraża sobie szklane kolby, zlewki czy szkiełka mikroskopowe. Jednak laboratoria korzystają z wielu innych materiałów, które odpowiadają różnorodnym potrzebom badawczym.
Wymieńmy więc niewielką część, niezbędnych dla naszej pracy przyrządów: butle, butelki, zlewki, nasadki, krany, złącza, kolby, tryskawki, kroplomierze, słoje, kanistry, krystalizatory, rozdzielacze, wkraplacze, parownice, tygle, moździerze, naczynia do wyżarzania, tłuczki, łódeczki do spalań, szalki Petriego, kuwety, nosidła na butelki, eksykatory…
Dla osób niewtajemniczonych brzmi to jak wyposażenie laboratorium średniowiecznego alchemika. 😉
W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej różnym rodzajom naczyń laboratoryjnych.
Szkło laboratoryjne — o nim już pisaliśmy
Szkło, o którym pisaliśmy już wcześniej, wszystkim kojarzy się z laboratorium. Szklane naczynia laboratoryjne są idealne do przechowywania i kontaktu z wieloma substancjami, ponieważ charakteryzują się wysoką odpornością chemiczną. Ich unikalne właściwości sprawiają, że są one nieodłącznym elementem wyposażenia laboratoriów na całym świecie. No i do tego wyglądają zjawiskowo (nie tylko w laboratorium)! 🙂
Ale nie tylko szkło króluje w laboratoriach. Mamy tam również plastik, metal i inne ciekawe materiały.
Plastikowe naczynia laboratoryjne
Plastik stał się ważnym materiałem, zwłaszcza gdy potrzebujemy odpornej alternatywy dla szkła. Plastikowe naczynia, w postaci krzyżówek, nasadek czy kranów, są często używane, m.in. do przechowywania próbek. Są lekkie, odporne na pękanie, zdecydowanie tańsze od szkła i łatwe do oznaczania. Używamy ich jako naczynia jednorazowego, co minimalizuje ryzyko kontaminacji. Często można je zobaczyć w miejscach, gdzie ilość próbek jest duża.
Niestety, nie wszystkie rodzaje plastiku są odporne na agresywne chemikalia. Mogą też się deformować w wysokich temperaturach i być przepuszczalne dla gazów. Niektóre substancje mogą się również adsorbować na ich powierzchni, co ogranicza możliwości ich zastosowania.
W laboratoriach znaleźć można następujące przedmioty wykonane z plastiku:
- Pojemniki:
- Eppendorfy — małe pojemniki z zamknięciem na zakrętkę, służące do przechowywania niewielkich ilości płynów lub próbek.
- Probówki — plastikowe rurki o różnych rozmiarach służące do mieszania, inkubacji czy przechowywania substancji.
- Poziome pudełka — używane do przechowywania narzędzi, takich jak końcówki do mikropipet, w sterylnych warunkach.
- Mikropipety:
- Narzędzia do dokładnego dozowania małych ilości płynów. Często mają wymienne końcówki plastikowe, które eliminują ryzyko kontaminacji.
- Płytki mikrotitracyjne:
- Służą do przeprowadzania wielu jednoczesnych testów. Zwykle mają kształt siatki z wieloma małymi studzienkami. Idealne do testów ELISA, analiz kinetycznych i wielu innych aplikacji.
Metalowe naczynia laboratoryjne
Metalowe naczynia laboratoryjne są stosunkowo mniej powszechne niż ich odpowiedniki szklane czy plastikowe, ale pełnią ważne role w specyficznych zastosowaniach w laboratoriach, a w niektórych są wręcz niezastąpione.
Wyróżniamy następujące ich rodzaje:
- Naczynia nierdzewne:
- Kolby i zlewki wykonane ze stali nierdzewnej, stosowane w szczególnych warunkach, takich jak prace z silnie korozyjnymi substancjami.
- Naczynia do destylacji stworzone ze stali nierdzewnej, które są odporne na korozję i mogą być używane w procesach destylacji przy wysokich ciśnieniach.
- Pojemniki na odpady przeznaczone do bezpiecznego przechowywania i transportu niebezpiecznych materiałów.
- Aluminiowe pojemniki:
- Dedykowane pudełka do przechowywania próbek w niskich temperaturach, ponieważ aluminium ma doskonałe właściwości przewodzenia ciepła.
- Naczynia do odparowywania wykorzystywane w sytuacjach, gdy potrzebna jest równomierna dystrybucja ciepła.
Do ich zalet zaliczymy wysoką odporność chemiczną na korozję oraz wysokie ciśnienie. Charakteryzują się również długą żywotnością w porównaniu do plastiku i szkła. W aluminiowych pojemnikach można przechowywać próbki w ultraniskich temperaturach.
Doskonała przewodność cieplna, która w przypadku pojemników aluminiowych stanowi ogromną zaletę, w niektórych zastosowaniach może stanowić problem.
Pojemniki metalowe mogą stanowić również idealne aparaty do destylacji, zwłaszcza gdy wymagana jest odporność na wysokie ciśnienie.
Innowacyjne naczynia laboratoryjne
Było już o podstawowych materiałach takich jak: szkło, plastik i metal, a na deser zostawiliśmy te najciekawsze.
Współczesna nauka i technologia nieustannie poszukują nowych rozwiązań i materiałów, które mogą poprawić wydajność i bezpieczeństwo prac laboratoryjnych. Wprowadzenie nowoczesnych materiałów do produkcji naczyń laboratoryjnych jest jednym z kierunków tego postępu. Dzięki innowacji w dziedzinie inżynierii materiałowej mamy dostęp do zaawansowanych materiałów, które mają wyjątkowe właściwości chemiczne, termiczne i mechaniczne. To pozwala na tworzenie naczyń laboratoryjnych, które są bardziej odporne, wytrzymałe i wszechstronne.
Oto kilka z ich fascynujących zastosowań:
- Mikrofluidyka: Mikrofluidyka zajmuje się badaniem i kontrolą płynów w skali mikrometrowej. Naczynia mikrofluidyczne, często wykonane z polimerów jak PDMS, pozwalają na precyzyjne manipulowanie niewielkimi ilościami płynów, co jest niezwykle ważne w biologii molekularnej, chemii oraz medycynie precyzyjnej.
- Naczynia dla biologii komórkowej: Kultury komórkowe wymagają specjalistycznych warunków hodowli. Nowoczesne naczynia, takie jak bioreaktory, pozwalają na kontrolę warunków fizjologicznych, takich jak temperatura, pH czy stężenie tlenu, co jest kluczowe dla badań nad komórkami macierzystymi czy inżynierią tkankową.
- Nano-naczynia: Technologia nanoskalowa pozwala na tworzenie naczyń o rozmiarach rzędu nanometrów, co pozwala na badanie pojedynczych cząsteczek czy interakcji molekularnych.
- Naczynia z materiałów inteligentnych: Niektóre nowoczesne materiały zmieniają swoje właściwości w odpowiedzi na bodźce zewnętrzne, takie jak temperatura czy pH. Takie “inteligentne” naczynia mogą adaptować się do bieżących potrzeb eksperymentu.
- Zintegrowane systemy sensoryczne: Wiele współczesnych naczyń laboratoryjnych jest wyposażonych w czujniki, które pozwalają na bieżący monitoring warunków eksperymentu i dostarczają cennych danych w czasie rzeczywistym.
- Automatyzacja i robotyzacja: Innowacyjne naczynia często są zaprojektowane tak, aby mogły być używane w zautomatyzowanych systemach, gdzie ręczna interwencja człowieka jest minimalna, co pozwala na zwiększenie precyzji i powtarzalności eksperymentów.
Rozwój technologii ostatnich lat umożliwił nam również samodzielne tworzenie naczyń dostosowanych do konkretnych potrzeb dzięki drukarkom 3D!
Podsumowanie
Podsumowując, naczynia laboratoryjne nie tylko ułatwiają przeprowadzanie badań, ale również, dzięki nieustannemu i bardzo dynamicznemu rozwojowi nowych technologii, pozwalają na eksplorację nowych obszarów nauki, które byłyby trudne lub niemożliwe do zbadania przy użyciu tradycyjnych narzędzi. Wraz z postępem technologicznym można się spodziewać dalszego rozwoju i innowacji w tym obszarze.