第二节 实验室常规仪器和设备
一个标准的分子生物学基础实验室要具有一般生物学实验室的常规仪器设备，还具有一些特殊用途的仪器设备，有些仪器一般较为精密，价格昂贵，需要遵守一定的使用规则，如果使用不当不仅得不到准确的实验结果，甚至会造成设备仪器的彻底损坏。常规仪器使用频率很高，正确的使用不仅可以获得更精确的实验结果，而且可以延长仪器设备的使用寿命，因此有必要对实验室主要常规仪器或者设备的功能和使用方法进行了解。本节主要是对基础的分子生物学实验使用到的常规仪器和设备的一般原理和使用注意事项进行概述。
一、离心机
根据物质的沉降系数、质量、密度等的不同，应用强大的离心力使物质分离、浓缩和提纯的方法称为离心。离心机（centrifuge）是实施离心技术的装置，离心机工作原理是通过旋转产生离心力使液相非均一系混合物（包括液-液系统，是由两种或几种互不相溶的液体所组成的乳浊液）、液-固系统（在液体中含有悬浮固体的悬浮液）、液-液-固系统等非均一系的混合物得以分开。
离心技术，特别是低温离心技术是分子生物学研究中必不可少的手段，是蛋白质、酶、核酸、病毒及细胞亚组分分离的最常用的方法之一，也是生化实验室中常用的分离、纯化或澄清的方法，尤其是超速冷冻离心已经成为研究生物大分子实验室中的常用技术方法，因此低温冷冻离心机是分子生物学研究中必备的重要仪器。
目前离心机已经发展出很多的种类，离心机根据不同特点分类也不一样，按照使用领域，离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。工业离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等领域，包括三足式离心机、卧式螺旋推料离心机、盘片式分离机、管式分离机等。本节只重点介绍科研及分析中常用离心机的种类。
（1）按照使用目的分类。
实验用离心机按照使用目的可分为制备型离心机和分析型离心机两大类，它们由于用途不同，故其主要结构也有差异。制备型离心机主要用于分离，每次分离样品的容量比较大，可以用于获得目的产物。分析型离心机使用了特殊设计的转头和光学检测系统，以便连续地监视物质在一个离心场中的沉降过程，从而确定其物理性质。分析型超速离心机的转头是椭圆形的，以避免应力集中于孔处；此类转头通过一个有柔性的轴连接到一个高速的驱动装置上；转头在冷冻、真空的腔中旋转；转头上有2～6个装离心杯的小室，离心杯为扇形，由石英制成，可以上下透光；离心机中装有光学系统，在整个离心期间都能通过紫外吸收或折射率的变化监测离心杯中物质的沉降，在预定的期间可以拍摄沉降物质的照片。在分析离心杯中物质沉降情况时，在重颗粒和轻颗粒之间形成的界面就像一个折射的透镜，结果在检测系统的照相底板上产生了一个“峰”，由于沉降不断进行，界面向前推进，因此“峰”也移动，从“峰”移动的速度可以计算出样品颗粒的沉降速度。
分析型超速离心机的主要特点就是能在短时间内，用少量样品就可以得到一些重要信息，能够确定生物大分子是否存在、其大致的含量和沉降系数，结合界面扩散估计分子的大小，测定生物大分子的相对分子质量，检测生物大分子的构象变化，还能检测分子的不均一性及混合物中各组分的比例等。分析型离心机所配备的完善的柱面透镜光学系统、干涉光系统和紫外吸收扫描光学系统，结合特别配制的数据处理微机能自动计算沉降系数和相对分子质量等物理参数，也可以在离心过程中用离心机中的光学系统连续地监测样品的变化，达到分析样品纯度、形状和相对分子质量等性质的目的。不过，分析型离心机都是超速离心机，价格也较昂贵，不如制备型离心机那么常见，本节下文主要介绍的都是制备型离心机。
（2）按照转速大小分类。
离心机根据转子转速大小的不同可分为普通离心机、高速离心机和超速离心机三类。低速离心机一般转速在4000 r/min以下，台式小型低速离心机一般最大转速在10000 r/min以下，最大相对离心力小于10000×g，主要是用于固、液相的沉降分离，转子有角式和外摆式。落地式低速离心机一般容量较大，一次能处理6～12 L样品，有些不带冷冻系统，于室温下操作，用于样品的初期日常处理，如细胞和较大细胞器的沉降等；有些带制冷系统的落地式低速离心机，即低速大容量冷冻离心机，可以用于收集需要低温条件的样品，如血液收集。
高速离心机的最大转速一般在20000～30000 r/min以下，最大相对离心力为90000×g左右，用于固、液相的沉降分离和互不相溶的液液分离，转头配有各种角式转头、荡平式转头、区带转头、垂直转头和大容量连续流动式转头。大型高速离心机一般都有制冷系统，有些离心机还有抽真空系统，目的都是为了消除高速旋转时转头与空气之间摩擦产生的热量，离心室的温度可以调节和维持在0～4℃。高速冷冻离心机通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、硫酸铵沉淀物和免疫沉淀物等的分离与纯化，但不能有效地沉降病毒、小细胞器（如核蛋白体）或单个分子。
超高速离心机的最高转速一般在30000 r/min以上，最高可以达到50000～80000 r/min以上，相对离心力最大可达510000×g左右，目前微量超速离心机最高转速可达150000 r/min。超速离心机的转头具有角式、水平式、垂直式等多种类型，还有区带转头。超速离心机的出现，主要用于核酸、蛋白质和多糖等生物大分子、细胞器和病毒等的分离纯化，使生物科学的研究领域有了新的扩展。
超速离心机主要由温度控制、真空系统、转头以及驱动和速度控制系统组成，与普通离心机相比，其有消除转子与空气摩擦热的真空和冷却系统，有更为精确的温度和速度控制、监测系统，有保证转子正常运转的传动和制动装置等，此外还有一系列安全保护系统、制动系统及各种指示仪表等。与高速离心机的主要区别是，超速离心机装有真空系统，真空度可达到1.33～3.99 kPa，这样就大大地减少了空气的摩擦阻力和摩擦所产生的高温。离心机的速度在2000 r/min以下时，空气与旋转转头之间的摩擦只产生少量的热，速度超过20000 r/min时，由摩擦产生的热量明显增大，当速度在40000 r/min以上时摩擦产生的热量就成为严重的问题，为此，将离心机的腔体密封，并由机械泵和扩散泵串联工作的真空泵系统将腔体抽成真空，这样使温度的变化小，易控制，摩擦力也会大大地降低，从而使得转子达到所需的超高转速。
超速离心机转速很高，产生的离心力极大，如果操作不当会造成机器损坏甚至可能会发生转头爆炸的严重事故（如过速和转头不平衡），所以超速离心机的离心腔是用能承受转头爆炸的装甲钢板密闭。为此使用超速离心机时，对转头和离心管的选用、操作步骤以及对使用后的保养维护都是极为严格的，应由受过专门培训的专人进行管理使用，不允许自行独立操作，使用前一定要认真仔细阅读手册。
离心机按是否具有温度控制系统可以分为普通离心机和冷冻离心机；按照转头的容量可以分为大型离心机（5 L以上）和小型离心机（2 mL以下），因此冷冻离心机有大型冷冻和小型冷冻离心机。小型冷冻离心机使用方便适合小量样品的离心。
（1）离心机的最高转速。
离心机的最高转速是离心机可以达到的最高转速，也就是指可以用于该离心机的转头中，转速最高的数值。离心机必须是在离心机的最高转速以下使用。
（2）转头的最高转速。
转头的最高转速是指转头盖上标明的转速。使用某一离心机转头时，必须要在该转头标定的转速以下使用。但是要特别注意，同一转头在不同型号的离心机中使用，不一定都能达到转头的最高转速，所以要考虑转头的最高允许转速。
（3）转头的最高允许转速。
转头的最高允许转速是指转头在某一特定的条件下允许使用的最高转速。在实际使用中，转头的最高允许转速低于转头的最高转速。转头的最高允许转速和离心机型号、离心管帽的材质、离心管是否装满、离心样品的密度及是否用适配器等有关。样品密度不超过1.2 g/mL时，转头的最高允许转速和离心管形状、材料、厚度有关，注意，同样的离心管在不同转头中使用，最高允许转速也可能不同。样品密度超过了1.2 g/mL时
但此公式不适用于密度梯度离心。选择最高转速应仔细阅读离心机使用说明书、转头说明书，根据转头的参数结合实际使用情况确定转头的最高允许转速。
（4）转头K系数。
转头K系数是转头的一个特性指标，它取决于转头的形状，由离心管腔的最大离心半径和最小离心半径决定。K系数是表征转头沉降效率高低的最直观参数，K值越小，离心效率越高，离心实验所需的时间越短。
Rmax：转头的最大半径，cm；Rmin：转头的最小半径，cm；n：转头的转速，r/min。
在离心时，特别是需要长时间离心时，可以通过K系数估算离心的沉降时间。
t=K/S
t：离心时间，h；K：实际转速下的转头K值；S：粒子的沉降系数。
转头的K值可以查表得到，选择合适的转头，在离心管允许不加满的条件下，可以通过减少各个管内样品，降低K值，缩短离心时间。
利用已知转头的实验条件，使用另一个离心机或者另一个转头分离相同样品时，可以查到转头的K系数，利用公式T1/T2=K1/K2来估算离心时间。这样就可以根据文献资料提供的离心条件，使用现有的转头马上建立相应实验条件。
（5）转速。
转速的定义有两种表示方法：n，单位为r/min，即rpm；角速度，即每秒转过的弧度数（ω）。
弧度即为弧长等于半径的圆弧所对的圆心角，1ω=2π×v/60=0.10472 r/min。
（6）离心力。
离心力不仅为转速的函数，也是离心半径的函数，转速相同时，离心半径越长，离心力越大，故仅以转速表示离心力是不科学的。n是指每分钟转数（revolutions per minute），单位为r/min；RCF（relative centrifugal force）是指在离心场中作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数，单位是重力加速度“g”，例如5000×g，则表示相对离心力为5000。
n与RCF的换算公式为：
RCF=11.18×（n/1000）2×R×g
例如：水平离心机半径R=16 cm,n=3500 r/min时，其RCF=2200×g。
水平离心机半径R=8 cm,n=15000 r/min时，其RCF=20000×g，
R：半径，即离心机轴中央到水平离心机试管底部的距离，或到垂直式离心机试管中央的距离，cm；n：转速，r/min；g：重力加速度。
可见RCF值是转数值的平方的函数，增加41%的转数就可使RCF提高2倍，所以一般情况下，低速离心时常以转数“n”来表示，高速离心时则以RCF来表示更为科学。RCF值在离心管内并不是处处相等，靠近转子外侧处的值最大（Rmax），靠近中心轴处的值最小（Rmin）。计算颗粒的相对离心力时，应注意离心管与旋转轴中心的距离“R”不同，即沉降颗粒在离心管中所处位置不同，则所受离心力也不同，因此在报告超离心条件时，通常总是用地心引力的倍数“×g”代替每分钟转数n，因为它可以真实地反映颗粒在离心管内不同位置的离心力及其动态变化。科技文献中离心力的数据通常是指其平均值（RCFav），即离心管中点的离心力，应用中，习惯上所说的RCF值都是指旋转的平均半径（Rav）。
离心机转头是离心机可更换选配的构件，一般都配有许多不同类型或规格的转头以适应不同的离心目的，有些品牌的大型离心机有10多种转头可以选配，厂家也往往提供各种转头的材料、容量等的详细参数。常用的转头有以下几种类型。
（1）定角转头。
定角转头也称角式转头，是指离心管腔与转轴成一定倾角的转头，其上有4～32个装离心管用的离心管腔，孔穴的中心轴与旋转轴之间的夹角在20°～40°之间，夹角越大，沉淀越结实，分离效果越好。定角转头主要应用于基本的离心沉降实验（差分离心），悬液中的成分经过离心，部分成分会沉降到试管底部，部分成分保留在上清液中，根据有效成分的不同，或者取上清液，或者取沉淀物。
定角转头是由一块完整的金属构成的整体，因此强度好，结构稳定，重心低，运转平衡，使用安全，寿命较长，操作方便。定角转头还具有较大的容量，可用于较高的转速，定角转头的孔体积从0.2 mL到1 L不等，相对离心力（RCF）可以从几个g到1000000×g。
就定角转头而言，K值低，效率高。由于沉降路径短，沉淀颗粒时定角转头比水平转头的效率更高，因此，各种实验中均广泛使用定角转头。定角转头也是种类最多和使用最广泛的转头类型，许多高速离心机及微量离心机，特别是最常用的桌面小型离心机大多使用定角转头。选择何种定角转头取决于实验所需要的RCF值以及离心容量的多少，一般说来，转头大小和转头的最高转速成反比，即转头容量越大，其最高转速越低，如果要获得较高的RCF值就要选用容量小的转头。选择转头的另一个关键参数是转头的K系数，K越小，离心效率越高。颗粒在沉降时先沿离心力方向撞向离心管，然后再沿管壁滑向管底，因此管的一侧就会出现颗粒沉积，这种现象称为壁效应，壁效应容易使沉降颗粒受突然变速所产生的对流扰乱，影响分离效果。另一方面，转头的角度越小产生向上的划向力就会随之增加，这会使转头上部部件离心时因承受较大的侧向力而可能造成损害，这与垂直转头上盖有时产生损坏的原因相同。转头角度越小，相对高度就越高，样品质心的高度相对就高，产生不平衡力时不平衡弯矩的危害就大，这将使离心机转轴承受附加的不平衡力作用，使离心时产生振动现象，这样在实验中引起样品区带搅动，影响实验效果，也会影响到仪器的使用精度和仪器寿命。
（2）水平式转头，也称吊篮式转头。
水平转头也称吊篮式转头，由转头主体、吊桶（离心套管）和耳轴三部分组成，离心管放置在吊桶中，吊桶是轴对称地挂在转子上。转头主体可以安装到离心机驱动轴上，一般具有4或6个转头臂，耳轴位于转头臂上，用于悬挂吊桶。吊桶是可自由活动的，转头静止时吊桶垂直悬挂，当转头转速达到200～800 r/min时吊桶处于水平位置。
水平式转头最适合做密度梯度区带离心，其优点是梯度物质可放在保持垂直的离心管中，离心时被分离的样品带垂直于离心管纵轴，而不像角式转头中样品沉淀物的界面与离心管成一定角度，因而有利于离心结束后由管内分层取出已分离的各样品带。此外，水平式转头为离心半径（即最小离心半径试管内梯度液的顶部到最大离心半径试管底部的距离）最大，离心样品的距离最长，可以使不同的成分充分分离。由于水平转头在运转过程中吊篮与离心轴成90°，运行结束时吊篮又会恢复到静止位置，样品保持其起始方位，可以最大地减少样品沉降或区带的扰动。
水平式转头的缺点是颗粒沉降距离长，离心所需时间也长。水平转头也适合以较低转速分离大容量的样品，大容量水平转头可以根据所离心的离心管尺寸规格选配相应的适配器（塑料套筒），根据离心容器的不同还可以选择其他的附件（最多一次离心可处理12 L样品），某些吊篮还可提供密封盖，防止危险性生物样品在离心过程中产生气溶胶危害。水平转头用于低速离心机，其主要缺陷是延长了沉淀的路径，同时，减速过程中产生的对流会引起沉淀物的重新悬浮。水平式转头可应用于生物工程产物高批量离心、大量离心真空采血管、大容量培养细胞的收获离心等。
速率区带离心（根据不同成分的质量或大小的差异进行分离）或等密度梯度离心（根据不同成分的密度差异进行分离）时水平转头具有优势，因为离心半径足够长，可以使不同的成分充分分离。
（3）垂直转头。
垂直转头的离心管是垂直放置，样品颗粒的沉降距离最短，离心所需时间也短，适合用于密度梯度区带离心，离心结束后液面和样品区带要作90°转向，因而降速要慢。垂直转头是一类专用的转头，最常用在超速离心中的等密度梯度离心，特别是做DNA-氯化铯条带离心。在等密度梯度离心中，待分离成分的密度位于密度液的梯度范围内，通过离心该成分将最终保持在与其密度相等的梯度液中。等密度离心的效果不取决于离心路径的长短，而是取决于离心时间，离心时间需要够长，以使得待分离成分进入与其密度相等的梯度液中。
垂直转头具有很小的K值（通常为5～25），换句话说，待分离成分只需要移动很短的一段路径即可以沉降（在这种情况下是形成条带），因此大大缩短了离心时间。选择垂直转头时，同样需要根据实验所需的容量和转速选择相应的转头。当利用高速及超高速离心机进行等密度梯度离心时，垂直转头在沉淀没有形成之前不能用来收集悬浮液中的颗粒。
（4）区带转头。
区带转头无离心管，主要由一个转子桶和一个可旋开的顶盖组成，转子桶中装有十字形隔板装置，把桶内分隔成四个或多个扇形小室，隔板内有导管，梯度液或样品液从转头中央的进液管泵入，通过这些导管分布到转子四周，转头内的隔板可保持样品带和梯度介质的稳定。沉降的样品颗粒在区带转头中的沉降情况不同于角式和水平式转头，在径向的散射离心力作用下，颗粒的沉降距离不变，因此区带转头的“壁效应”极小，可以避免区带和沉降颗粒的紊乱，分离效果好，而且还有转速高，容量大，回收梯度容易和不影响分辨率的优点，使超离心用于制备和工业生产成为可能。区带转头的缺点是样品和介质直接接触转头，转头耐腐蚀要求高，操作复杂。
（5）连续流动转头。
连续流动转头可用于大量培养液或提取液的浓缩与分离。转头与区带转头类似，由转子桶和有入口和出口的转头盖及附属装置组成，离心时样品液由入口连续流入转头，在离心力作用下，悬浮颗粒沉降于转子桶壁，上清液由出口流出。
在上述转头中，角式转头和水平转头是最常用的，无论是台式离心机、落地大容量离心机，还是落地高速离心机都在大量使用，垂直转头主要用于超速离心机。大多离心机可以配用不同的转头，可以根据实验需要改变转头或使用一个与各种的吊桶/适配器相配的转头。
做好离心转头的日常维护，可以延长转头的使用寿命，还可以减少转头事故的发生。转头每次使用之后，要用水清洗后晾干。如果有污物，可以用温和的洗涤剂、柔软的布条或刷子清洁不易出去的残留物，注意不要使用金属工具进行清洁。如果用于危险性的生物样品的离心，运行结束之后必须消毒，注意不同转头材质不同，适用的消毒剂不同，必须选择合适的消毒剂。比如，漂白剂可以用于碳纤转头，但不能用于铝合金转头。所有转头厂商都有相关的可与其转头兼容的消毒剂的使用指南，需要仔细地阅读所提供的相关文件。
在一些情况下，转头需要用高压或紫外线灭菌。所有材质的转头，无论是碳纤转头、铝合金转头和钛合金转头均可以高压灭菌。所以高压灭菌是最简单、最通用的灭菌方法。如果不能用高压灭菌，需要与转头产家咨询合适的消毒剂。
除了转头主体需要护理，大多数转头含有一些其他附件，包括O-形密封圈、转头螺丝等，也需要经常进行护理。O-形密封圈防止样品泄漏，必须经常润滑，大多数去污剂和消毒剂都会去除润滑脂，所以在清洗或消毒之后，必须对O-形密封圈进行干燥处理并重新润滑，重复地清洁和高压灭菌会造成O-形密封圈老化，因此，需要注意更换新的O-形密封圈。转头或转头盖的固定螺丝及螺帽需要经常用柔软的绸布清洁以去除残留污物，可涂抹一层薄的原厂家提供的润滑油，以有效减少螺纹的磨损。定时检查转头固定螺帽，如果发现有缺口或磨损，需要通知转头厂家的工程师及时更换。超速转头都有厂家推荐的使用寿命，分别根据使用时间或运行的次数而定。
离心机工作会产生巨大的离心力，转速越高，离心力越大。一个35 mL盛满液体的离心管在3000×g RCF的加速下旋转，其有效重量要大于一个大块头的成年男子，如果转子不平衡，会使离心机产生剧烈的振动，甚至会导致转轴及转子组件损坏。因此，为确保离心机的安全运转，在离心前必须要平衡转头，绝对不可以用目测来平衡离心管，通常的原则是用托盘天平平衡所有样品管，差值控制在1%以内或更少。特别要注意：对于高速离心机采用两两等重对称，并成偶数对称放入的平衡方式，对于悬挂式转头，每个转头必须挂回固定的位置。
离心管有各种大小（1.5 mL到1000 mL），各种规格，所用材料也不一样，应当根据离心的目的和要求来选择合适的离心管，选择离心管时应考虑以下一些因素。
①容量：由样品的体积决定，需要注意在有些应用中（如密度梯度离心），离心管必须装满。
②形状：收集沉淀时，用锥型底的离心管较好，而进行密度梯度离心时用圆底的离心管效果会更好。
③最大离心力：离心管能承受的最大离心力的详细信息由厂家提供，在进行高速离心，特别是超高速离心时更要考虑离心管能承受的最大离心力。
④耐腐蚀性：玻璃离心管是耐腐蚀性能最好的离心管材料，玻璃的组成成分不同而其强度也不同，普通的钠玻璃不能耐受3000×g以上的离心力，而硼硅酸盐玻璃能承受10000×g以上；聚碳酸酯像玻璃一样透明，它的机械强度很高而且还能进行高压灭菌，但是它对很多溶剂很敏感，特别对如乙醇、丙酮以及酚等敏感，包括很多实验室用洗涤剂在内的碱性溶剂都可腐蚀它，对部分转头用的抛光剂和核酸酶抑制剂，如焦碳酸二乙酯也敏感。聚碳酸酯是一种很脆的材料，在超速离心机里甚至用1～2次就可能出现裂纹，因此使用前要仔细观察以确认无裂纹后才能使用。聚丙烯和结晶型塑料这两种材料的性能类似，而结晶型塑料的耐腐蚀性更好并更透明，但比聚碳酸酯稍差一些，这两种材料都可在120℃高压灭菌30 min，这两种材料都比聚碳酸酯软，可用穿刺法抽取样品区带。除了以上几种材料，还有聚砜和纤维素酯等材料的离心管，对于自己不熟悉的材料制成的离心管，一定要仔细阅读使用说明书。
此外还要考虑离心管的能否灭菌、透明度、能否穿刺和管帽等，一次性塑料离心管出厂时通常是消过毒的，玻璃及聚丙烯管可重复灭菌使用，多次高压灭菌可能会导致聚碳酸酯崩裂或变形；玻璃管和聚碳酸酯是透明的，而聚丙烯管为半透明；若要用穿刺管壁的方法收集样品，纤维素乙酸管和聚丙烯管相对较好，它们易于被注射管针头刺穿；大多数角式及垂直管式转头要求离心管有管帽，用于防止使用过程中样品漏出并在离心过程中支撑离心管，防止其离心时变形。特别要注意：对于放射性样品，即使是低速离心也一定要配管帽，并且要使用与所用离心管配套的管帽。
①大型离心机应放置在水平且坚固的地面上，应至少距墙10 cm以上并具有良好的通风环境，周围空气应呈中性，且无导电性灰尘、易燃气体和腐蚀性气体，环境温度应在0～30℃之间，相对湿度小于80%。离心机应始终处于水平位置，外接电源系统的电压要匹配，并要求有良好的接地线，机器不使用时，要拔掉电源插头。大型离心机需要进行严格的水平调节后方可使用，在移动后一定要再次进行水平调节后方可使用。
②开机前应检查转头安装是否牢固，机腔中有无异物掉入。
③样品应预先平衡，使用离心筒离心时离心筒与样品应同时平衡。
④挥发性或腐蚀性液体离心时，应使用带盖的离心管，并确保液体不外漏以免腐蚀机腔或造成事故。
⑤除工作温度、运转速度和运转时间外，不要随意更改机器的工作参数，以免影响机器性能，转速设定不得超过最高转速，以确保机器安全运转。
⑥不得在机器运转过程中或转子未停稳的情况下打开盖门，以免发生事故。
⑦每次操作完毕应做好使用情况记录，并定期对机器各项性能进行检修并进行转头的维护。
二、电泳仪电源系统
电泳技术主要用于分离各种有机物（如氨基酸、多肽、蛋白质、脂类、核苷酸、核酸等）和无机盐；也可用于分析某种物质纯度，还可用于相对分子质量的测定。电泳技术是分子生物学研究不可缺少的重要分析手段，特别是凝胶电泳技术在分离蛋白质、核酸等生物大分子方面发挥较大的作用。
电泳系统就是进行电泳的配套仪器设备，由电泳仪（电源）和电泳槽（电泳装置）两部分组成。电泳仪是电泳分析系统的电源部分，电泳槽是电泳系统核心部分，其系统的迅猛发展主要也是体现在电泳槽上。电泳技术的飞速发展，电泳系统的种类也不断出现，如双向电泳、变性梯度凝胶电泳、蛋白质双向电泳、垂直电泳、水平电泳、脉冲场电泳、毛细管电泳、显微（细胞）电泳等。每种电泳系统的结构和操作方法有很大差异，大多需要专门的专业管理人员进行操作维护，这里不作详细的介绍，只对其电源做简单的介绍。
电泳仪按照其输出特点大致分为以下几类：
①普通直流电源：这种电源稳压和稳流的精度较差，它是直接通过整流器把交流电源变为稳压直流电源，当交流电电压或负载电流发生变化时，整流器输出电压也会随之发生变化，一般用于对稳压、稳流不太高的电泳。
②稳流稳压电源：电泳过程中维持电压或电流的稳定才能获得更好的分离和分析效果和实验重复性。在某些情况下稳流比稳压使用要多一些，电泳中电流不变，液体蒸发就少，在室温变化较大时用稳流得到的结果重复性较好。在提高电泳的电压时，可加快电泳速度，短时间可得到清楚的电泳图谱，但电压高会产生大量的热量，导致电泳缓冲液的水分蒸发，电泳液成分发生严重改变，所以应根据电泳的要求选择合适的电源。
③三恒电源：三恒电源指能进行恒压、恒流、恒功率控制的稳流电源。普通电泳仪仅有两个恒定参数，即电压和电流，现已出现了电压、电流、功率都可以恒定输出控制的三恒电泳仪，有些电泳仪可以设定一定的恒定输出程序，如先恒压一定时间，再恒定功率一定时间，这样可以根据电泳的需求设定一定的电泳条件来提高电泳的分离分析水平。
目前商品化的电泳仪的种类繁多，按照其用途和输出参数可以分成以下类型：
恒压：超高压（＞5000 V）、高压（1000～3000 V）、中压（500～1000 V）和低压（＜500 V）。
恒流：大电流（＞0.5 A）、中电流（0.1～0.5 A）和小电流（＜0.1 A）。
恒功率：大功率（＞200 W）、中功率（60～200 W）和小功率（＜60 W）。
不同的商家的电泳仪在一些附加功能上，如报警功能，断电后自动恢复等功能会不同，因此在使用过程中一定先仔细阅读使用说明书，还要注意以下事项：
①首先用导线将电泳槽的两个电极与电泳仪的直流输出端连接，注意极性不要接反。
②电泳仪通电进入工作状态后，禁止人体（特别是裸手）直接接触电极、电泳物及其他可能带电部分，也不能到电泳槽内取放东西，以免触电，如有需要应先断电，同时要求仪器必须有良好接地端，以防漏电。
③仪器通电后，不要临时增加或拔出输出导线插头，以防短路现象发生，虽然仪器内部附设有保险丝，但短路现象仍有可能导致仪器损坏。
④由于不同介质支持物的电阻值不同，电泳时所通过的电流量也不同，其泳动速度及电泳至终点所需时间也不同，故不同介质支持物的电泳不要同时在同一电泳仪上进行。
⑤在总电流不超过仪器额定电流时（最大电流范围），多个相同的电泳槽可以并联使用，但要注意不能超载，否则容易影响仪器寿命。此时最好采用稳压输出，以减少两槽之间的相互影响，对于要求高的电泳最好一个电泳槽单独使用一个电泳仪，不要把不同规格的电泳槽同时连接到一个电泳仪使用，以免相互影响。
⑥某些特殊情况下需检查仪器电泳输入情况时，允许在稳压状态下空载开机，但在稳流状态下必须先接好负载再开机，否则容易造成不必要的人为机器损坏。
⑦使用过程中发现异常现象，如较大噪音、放电或异常气味，须立即切断电源，进行检修，以免发生意外事故。
⑧对于高压和超高压的电泳仪，违规使用可能会带来更大的危险。
三、核酸紫外线观测仪
核酸紫外线观测仪是核酸的检测、分析和回收的仪器，用于核酸琼脂糖凝胶电泳结果观测与切胶操作，是分子生物学核酸研究中不可缺少的工具。
核酸紫外线观测仪主要由紫外线灯管和石英滤光片组成，有的紫外线观测仪还配备有观察窗的暗箱，这样可以在没有暗室的条件进行观察，也可以对紫外线进行防护。
按照光线的照射方式，紫外线观测仪可以分为反射式和透射式两种。
反射式（也称直射式）的紫外线经过紫外滤光片，从上向下照射到胶面上再反射到观察人的眼里。一般来说反射式紫外线观测仪的紫外线光源较弱（一般只有两只灯管），波长较长（360 nm），观测DNA的灵敏度较低，紫外线对DNA的损伤较小，适合用于DNA的回收观察。
透射式紫外线观测仪是紫外线经过紫外滤光片由下向上透过凝胶再到观察者的眼里。透射式的紫外线光源较强（一般在6只灯管以上），波长较短（254 nm），观测DNA的灵敏度高，适合用于观测DNA电泳结果和进行结果拍照。需要注意的是，254 nm短波长紫外线对DNA的损伤严重，核酸的荧光寿命也短，照射时间较长时褪色严重。目前已经有把两种功能结合在一起的多用途紫外线观测仪。
按照使用的方式，紫外线观测仪可以分为：
手提式：一般属于反射式紫外线观测仪，使用方便，可以对正在进行凝胶电泳的核酸进行原位观测。
台式：结构简单，但需要暗室进行观测。
暗箱式：与台式相似，加装有防紫外线观察窗的暗箱，因此不需要暗室就可以观测。
紫外线滤色片易碎，不能和金属物体擦碰，不能受力，表面应保持干燥清洁，每次使用完毕要用干净纱布擦净，使其能保持正常透光，如表面有白色氧化物时，可用氧化铁红粉进行抛光清除。紫外线灯管在更换时不能直接用手接触、以免灯管被手上的痕量蛋白质玷污，造成紫外线失透。
在用紫外线光源时，要带好紫外线防护罩或防紫外线眼镜，以防紫外线对眼睛和皮肤造成灼伤，使用完毕后，应切断电源，清洁台面。
四、凝胶成像系统
凝胶成像及分析系统是用于对电泳凝胶图像进行分析的系统，它利用图像采集系统将观察仪上显示的结果信息采集到计算机上，并配以相应的软件，可一次性完成DNA、RNA、蛋白凝胶、薄层层析板等图像的成像和分析，最终可得到凝胶条带的峰值、蛋白质的相对分子质量或核酸的碱基对数、面积、高度、位置、体积或样品总量。凝胶成像系统可以快速而准确地记录下实验结果，并且可以方便地获得分析和组织实验的数据。凝胶成像系统包括以下系统组成：
①暗室系统：由不透光的暗室构成。
②图像采集系统：一般由可以调节的CCD照相机构成，图片大小最好在1 M以上，镜头上要加装紫外线滤镜（UV）和590 nm的带通型滤镜（Band Pass Filters,BP590），增强抗干扰性。
③紫外光观测系统：主要是由透射式的紫外线观测仪组成。
④计算机系统：运行图像采集系统和软件系统，采集并存储图像。
⑤软件分析系统：对图像中的电泳条带进行含量或大小的分析和比较。
使用凝胶成像系统要防止EB的污染，接触凝胶的手套，严禁接触成像系统暗室的门和电脑。系统使用完毕必须将胶块清理干净，保持暗箱和观测台的清洁。
暗箱体内潮湿，滤光片和镜头容易长霉产生污点，要定期查看滤光片、镜头，若存在污点，可用擦镜纸擦拭。电脑专机专用，并配备专门的移动存储器以拷贝数据，禁止上网，避免感染病毒。
五、超净工作台
超净工作台实际上是一种能在局部造成高洁净度工作空间的层流（平行流）装置。其工作原理在于，空气在风机驱动下经预过滤器和高效过滤器除去空气中的微生物和尘埃颗粒，然后洁净的空气以垂直或水平层流状态通过操作区，使得操作区保持既无尘又无菌的环境。工作台由高效空气过滤器（使通过它的空气洁净）、风机（使箱体内的空气不断循环，更新）、箱体（隔离外界空气，并且为空气循环提供了风道）三个最基本的部分组成。它具有操作简单、舒适、工作效率高的特点，开机10 min以上即可操作，可随时使用，因而成为实验室无菌操作理想的设备。
超净工作台的洁净环境是在特定的空间内，洁净空气（过滤空气）按设定的方向流动而形成的。以气流方向来分，超净工作台可分为垂直式、内向外式以及侧向式。垂直式即工作区域的空气流动方向是垂直的，内向外式工作区域的空气流动方向由内向外；侧向式工作区域的空气流动方向由一侧向另一侧。从操作质量和对环境的影响来考虑，以垂直式较优越，所以在科研方面多见垂直流的超净工作台。
对超净工作台而言，最主要的就是空气循环过滤的过程，这就是一切超净工作台为达到洁净目的采取的基本手段，在这个过程中，风机箱体内的空气不断地循环，更新；箱体的气密性使外界不洁的空气无法侵入，并且为空气循环提供了风道；高效空气过滤器捕捉空气中微生物和尘埃，使通过它的空气洁净。这里需要注意的是，超净工作台里不是处处都是洁净的，过滤器和空气循环模式只能保证空气离开过滤器出风口后在部分空间内是纯净的，一般这个空间被称为工作区域，只有在这个区域操作，才是安全的，而最脏的就是过滤器本身了。
超净工作台的空气循环模式决定了它的洁净度，空气循环模式有开环模式和闭环模式两种方式。
开环模式就是在每次循环中所有空气从外界采入并最终都回到环境中去。开环模式的超净工作台结构较简单，成本低廉，适合一般水平流式的超净工作台，但是风机和过滤器的负载较大，对其寿命会产生不良影响。同时完全开环的空气循环的洁净效率不高，且外排的空气可能会携带部分样本中的细菌等，可能会对环境造成危害，通常只用于洁净要求较低的或是无生物危害的场合。
闭环模式就是空气部分流过工作区域后经导流孔重新进入下一个循环过程，外排的气体已经过一个外排高效空气过滤器的过滤。闭环空气循环模式实际上是不完全封闭的气流循环，流过工作区域中，70%的气流经导流孔重新进入下一个循环过程，较外界吸入的空气而言，这些气体还是比较纯净的，这样过滤器的负载较小，寿命也会较长；30%的气流通过一个外排高效空气过滤器过滤后排放到外界，可以减少对环境空气的污染。
闭环模式超净工作台在箱体构造和空气过滤器上较开环模式复杂，闭环模式的超净工作台中，由供气滤板提供的洁净空气以一个特定的速度下降通过操作区，大约在操作区的中间分开，由前端空气吸入孔和后吸气窗吸走，在操作区的下部前后部吸入的空气混合在一起，并由鼓风机泵入后正压区，在机器的上部，30%的气体通过排气滤板从顶部排出，大约70%的气体通过供氧滤板重新进入操作区。为补充排气口排出的空气，同体积的空气通过操作口从房间空气中得到补充，这些空气绝对不会进入操作区，只是形成一个空气屏障。国产的超净工作台许多只有供气滤板，过滤空气进入操作区，形成一定的正压，空气从排气孔和操作口排出进入环境空气中，这种空气流动方式对周围环境和操作者都没有保护作用，但其生产成本较低。
要注意生物安全柜、通风柜、超净台的用途和使用上的区分。
生物安全柜（biological safety cabinets,BSCs）是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护工作人员、实验室环境以及实验品，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。
通风柜（通风橱）是为在化学实验过程中清除腐蚀性化学气体和有毒烟雾而设计的。由于没有装备空气过滤器，通风柜不能有效清除微生物介质。
超净工作台（超净台）是为了保护试验品或产品而设计的，通过吹过工作区域的垂直或水平层流空气防止试验品或产品受到工作区域外粉尘或细菌的污染。
通风柜和超净工作台都不属于生物安全柜，不可在涉及感染性生物材料的实验或生产过程中使用。还要特别注意：在生物安全操作柜内禁止长时间使用酒精灯或火焰式的本生灯，因为持续燃烧所产生的热效会干扰生物安全操作柜内的气体层流，且火焰热气会大大缩短HEPA高效滤层的寿命。
超净工作台的使用还需注意以下事项：
①超净工作台应安放于卫生条件较好的地方，便于清洁，操作间门窗能够密封以避免外界的污染空气对室内的影响。
②工作台面上不要存放不必要的物品，以保持工作区内的洁净，做完实验移走所有物品并做好清洁。
③每次使用超净工作台时，应先开启超净工作台的紫外灯，照射15 min后使用。
④整个实验过程中，实验人员应按照无菌操作规程操作，实验结束后，用消毒液擦拭工作台面，关闭工作电源，重新开启紫外灯照射15 min。
⑤超净工作台的滤材每2年更换一次，并作好更换记录。
⑥观测用的树脂有机玻璃，不能用手触摸，更不能用酒精擦洗，以免损坏影响观察，目前已有些超净工作台采用钢化玻璃来代替有机玻璃，但其阻挡紫外线较差，会对周围环境产生影响。
六、微量移液器
微量移液器（micropipet，俗称枪）是一种在一定容量范围内可随意调节的精密取液装置。其基本原理是依靠装置内活塞的上下移动调节移液量。气活塞的移动距离是通过调节轮来控制螺杆结构实现的，推动按钮，带动推动杆使活塞向下移动，排除活塞腔内的气体，松手后，活塞在复位弹簧的作用下恢复原位，从而完成一次吸液过程。微量移液器是分子生物学实验的必备工具，必须装上配套的吸头才能进行移取液体。
根据取样的容积是否连续，移液器可以分为固定容积移液器和可调连续量移液器。
固定容积移液器只有一个或两三个固定的量程，量程不可连续调节，属于早期的移液器。这些移液器可用于教学实验室中进行最常见样品容量的分配，每支移液器只能移取特定体积的溶液，每种型号都有其不同的颜色，方便鉴别。其特点是价格便宜，精度较高；缺点是不能调节容量。
可调连续量移液器装有容量调节器和直接读数容量计，取样容积是连续可调的。这类移液器使用方便，但精度高的产品价格较昂贵，都是依赖进口的产品。目前国产的移液器质量已经得到大幅度的提高，价格也低于进口产品，已被大多数实验室所使用。
可调连续量移液器在容量上实现可连续调节，但是为了保证移液器的精度、准确度和重复性，各品牌的微量移液器都配有多支不同量程规格的移液器，以实现更大范围的可连续容量调节。如吉尔森有P2：0.2～2μL；P10：0.5～10μL；P20：2～20μL；P100：20～100μL；P200：30～200μL；P1000：200～1000μL及大容量移液器P5000：1～5 mL和P10ML：1～10 mL共8种不同型号的移液器来实现0.2μL～10 mL的可调容量。
其中型号P20的范围紧接P2的范围，并覆盖了P10大部分范围，但并不代表可以不要P10，在同一操作范围中P10较P20更为精确，如P10的2、5和10μL取样误差分别为±0.038、±0.075和±0.1μL，而P20的2、5μL取样误差都为±0.1μL。
微量移液器一般是利用精度来衡量其质量，移液器的精度一般是指准确性和重复性。对此，各品牌的表述并不一致，有的说是准确度和精确度，有的说是系统误差和偶然误差。所谓准确性，是指测定值与真实值（设定值）符合的程度，也就是测量值与真实值的差距大小。而在实际计算时，我们往往把设定值作为真实值（对于绝大多数移液器，其最大量程的准确性一般在±1%左右）；所谓重复性，是指单次测定值与平均值符合的程度。随机选取一定数量的同型号移液器，分别取三个量程点（一般是移液器的最大量程、50%量程和10%量程），重复一定次数测量后计算出每支移液器的精度值。微量移液器的校正可以用分析天平称量所取纯水的质量并进行计算的方法来校正移液器，1 mL蒸馏水在20℃的条件下为0.9982 g，详细校正方法参照随移液器配套的相关说明书。
①根据取样容积，选择适合量程的移液器，调节到所需要的量程。
②将微量移液器装上吸头（不同规格的移液器用不同的吸头）。
③将微量移液器按钮轻轻压至第一停点。
④垂直握持微量移液器，使吸嘴浸入液面下几毫米，千万不要将吸嘴直接插到液体底部。
⑤缓慢、平稳地松开控制按钮，吸入样液。切忌太快松开控制按钮，容易导致液体倒吸入移液器内部，或使吸入体积减小。
⑥吸入样液后，等待1 s，再将吸嘴提离液面，转移到需要加样的容器中。
⑦稍倾斜贴在容器壁，平稳地把按钮压到第一停点，再把按钮压至第二停点以排出剩余液体。
⑧提起移液器，然后按吸嘴弹射器除去吸嘴。
①不同种类的移液器取样原理是一样的，但在控制取样的机械结构、吸头弹射装置和量程上，不同品牌或者不同型号的移液器会有很大的差异。随着科技及需求的发展，移液器已经涌现出很多新类型，有多通道的、自动（电动）吸样和加样的、电子加样器和分配器等许多新的类型。有些根据用途不同，材料也不同，如有些可以整体高温灭菌，有些只能部分高温灭菌或者不能高温灭菌，所以使用移液器前要先仔细阅读相关说明书。
②移液体积必须在容量量程范围内，不可将容量计读数调节超其适用范围，尽可能选择中间容量与要取样体积相同的移液器，不同容量的移液器要选择对应的吸头。
③移液器调节容量时动作要平缓，不能过快，用力过大。当减少容量时，容量值从大到小缓慢调到所需设定值，小心不要超越刻度；增加容量时先调超过1/3圈，再按照容量值从大到小缓慢调到所设定值，小心不要超过刻度，这样可排除机械间隙，使设定量值准确。
④移液器使用完毕，将容量计调到最高值，使弹簧处于松弛状态，减小弹簧疲劳引起的误差。定期用蒸馏水或无水乙醇清洗密封圈、套筒和活塞，降低污染，延长移液器寿命。
⑤未装上吸嘴的移液器严禁直接吸取液体，吸嘴内尚存液体时勿将移液器平放或倒置，防止液体倒流进入移液器内部。
⑥安装吸嘴时稍加扭转压紧吸嘴，使之与套筒间无空气间隙。
⑦所要移取的液体温度不可超过70℃。
⑧加微量样品时将吸嘴伸到液面以下并打匀，打匀样品时不要过快过猛。
⑨有些移液器连接吸头的套筒材料不耐氯仿，能被氯仿溶解，所以移取氯仿、丙酮或强腐蚀性的液体应该严格参照正确的方法操作，以免腐蚀损坏移液器。
⑩浓度和黏度大的液体，会产生误差，为消除其误差的补偿量，可由试验确定，补偿量可用调节旋钮改变读数窗的读数来设定。
七、pH（酸碱度）测量仪
pH测量仪也称酸度计，由电极和主机两部分组成。其工作原理是溶液的pH取决于溶液中氢离子的浓度，可以通过测量电极与被测溶液构成的电池电动势，得到被测溶液氢离子活度，也就是pH。人们根据生产与生活的需要，科学地研究生产了许多型号pH测量仪，按仪器体积上分有笔式（迷你型）、便携式、台式还有在线连续监控测量的在线式，按测量精度上可分0.2级、0.1级、0.01级或更高精度的，本节就实验室常用的高精度pH测量仪器进行简单介绍。
pH测量仪由主机和电极组成，不同品牌和型号的pH测量仪原理大致相似，但在主机构造、操作界面上，特别电源规格的使用上有所不同，配备的电极也不同，所以在安装使用前需要仔细阅读随机附带的说明书。电极在初次使用前要预处理，需要利用标准pH进行校正后再进行测量。
目前实验室使用的电极都是复合电极，其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的影响，且平衡速度较快。使用时将电极加液口上所套的橡胶套和下端的橡皮套全取下，以保持电极内氯化钾溶液的液压差。下面就把电极的使用与维护简单作一介绍：
①复合电极不用时，可充分浸泡在3 mol/L KCl溶液中，切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。
②使用前检查玻璃电极前端的球泡，正常情况下电极应该透明而无裂纹，球泡内要充满溶液，不能有气泡存在。
③测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间，用后仔细清洗，防止被测液黏附在电极上而污染电极。
④清洗电极后，不要用滤纸擦拭玻璃膜，而应用滤纸吸干，避免损坏玻璃薄膜，防止交叉污染，影响测量精度。
⑤测量中注意电极的Ag-AgCl内参比，电极应浸入到球泡内氯化物缓冲溶液中，避免电计显示部分出现数字乱跳现象，使用时注意将电极轻轻甩几下。
⑥电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。
⑦严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等溶液中使用。
酸度计所用的标准缓冲液的试剂容易提纯也比较稳定。常用的配制方法如下：
①pH为4.00的标准缓冲液：称取在105℃干燥1 h的邻苯二甲酸氢钾5.07 g，加超纯水溶解，并定容至500 mL。
②pH为6.88的标准缓冲液：称取在130℃干燥2 h的KH2PO43.401 g,Na2HPO 4·12H2O 8.95 g或Na2HPO43.549 g，加超纯水溶解并定容至500 mL。
③pH为9.18的标准缓冲液：称取硼酸钠（Na2B4O 7·10H2O）3.8144 g或无水硼酸钠（Na2B4O7）2.02 g，加超纯水溶解并定容至100 mL。
八、超低温冰箱的使用
一般控制温度低于-70℃的冰箱称为超低温冰箱（ultra-low temperature freezer），不同公司的产品其能达到的最低温度不同，常见的有-60℃、-86℃和-136℃，最低可以达到-152℃。超低温冰箱是20世纪后期发展起来的用于生物样品或药品的低温保存和储藏的设备，在生物研究、临床、医药和工业等领域都具有广泛的用途。超低温冰箱可用于保存药物、疫苗、酶、激素、干细胞、血小板、精液、移植的皮肤以及从人体抽取的标本、植物种子的种质库、基因克隆库和一些重要的生物和化学试剂等。在分子克隆实验中，-70℃超低温冰箱被广泛用于储存感受态大肠杆菌、感受态细胞和λ噬菌体原种。
超低温冰箱一般采用二级制冷，第二级制冷的冷凝器和第一级制冷的蒸发器是放在一起的，感温探头为热敏电阻，根据阻值的大小（即温度的高低）在面板上显示不同的温度。接通电源时，当面板显示温度比设定的温度高时，第一级压缩机首先启动，第一级制冷系统开始工作，使得第二级制冷系统的冷凝器温度下降，即第二级的制冷剂温度下降，经几分钟的延时后，第二级制冷系统也开始工作，它的蒸发器在冰箱内壁，这可使冰箱内部温度下降很多，它的冷凝器放出的热量全部由第一级制冷系统的蒸发器吸收，第一级冷凝器放出的热量则散入空气中。当冰箱内部温度达到设定温度后，感温探头电阻把信息传出，控制继电器失电断开，两级制冷系统全部停止工作。当超低温冰箱内温度再次升高，超出设定的温度时，超低温冰箱再次重复上述运作过程，从而使冰箱内温度始终保持在设定的温度左右。
目前超低温还具备高温警报功能，停电、过滤网堵塞检测功能，自动输入补助功能以及样品安全性警报系统，微处理和模拟控制系统，二氧化碳备用系统和记录仪系统等设备运行保障功能。
一般考察超低温冰箱的性能时，应从最低制冷温度、体积大小、外形特点（卧式或立式）、压缩机噪声大小、震动幅度、箱体内的温度均一性、故障率（尤其是压缩机）和选配件种类等结合自己的使用要求和实验室的空间排布等情况进行全面考虑。使用者主要关注超低温冰箱的可靠性和能够满足不同样品的储存条件，包括温度和气体组成。此外，有些公司为了满足生物材料对温度均一性的较高要求，在冰箱货架中采用了用于冷却的金属圈，或者将货架设计为孔形，解决散热问题，提高冷冻速度和增加温度的一致性。
由于超低温冰箱一般放置的都是较为重要的实验材料，价格昂贵，维修需要专门的售后服务，一旦出现故障，很难及时维修，会给实验带来很大的麻烦，所以大多实验室都会对超低温冰箱的使用制订专门的规定和注意事项。正确的维护和使用对延长超低温冰箱的使用寿命尤为关键，不规范的使用可能会缩短其使用寿命甚至造成冰箱的损坏。
超低温冰箱最为关键的是对冰箱温度和用电的控制。另外，要保持室内通风和良好的散热环境，放置的环境温度需要在5～32℃之间，否则冰箱会报警指示冷凝器过热，严重影响制冷效果甚至不制冷；相对湿度80%（22℃）；供电电压220 V（AC）要稳定，供电电流要保证至少在15 A（AC）以上，不能经常停电。对于能达到的最低温度为-86℃的超低温冰箱，其设置最低温度可以根据需要最好设置在-60～-80℃之间，不宜设置到最低值。
超低温冰箱使用时还要注意以下事项：
①使用超低温冰箱前，要首先仔细阅读设备的操作说明书。
②超低温冰箱的安装必须由有资质的工程师完成，安装环境和电源符合产品的要求；冰箱周围位置空间要保持30 cm以上距离，保证散热。
③超低温冰箱运输搬动过后至少要静置24 h才能通电，以保证制冷剂全部回流到压缩机。一般来说搬动过程倾斜不要超过45°，但如果超过45°了需要慢慢地放下，再慢慢地竖起来，冰箱倾斜后至少要静置24 h才能通电。如果需要搬动冰箱，必须在冰箱温度低于-50℃时断电，不要在温度低于-50℃时候来回插拔电源。
④空冰箱不放入物品，通电开机，分阶段使冰箱先降温至-40℃，正常开停后再降到-60℃，正常开停8 h后再调到-80℃，观察冰箱能正常开停24 h以上，证明冷柜性能正常。
⑤第一次使用冰箱，等温度降到设置的最低温度时再把物品放入，取放物品开门时间不宜过长，长时间开门会造成冰箱温度上升过高，降温慢。因此需要配置样品储存编目系统，冰箱内码放的物品之间要留一定空隙，不得盖住温度传感器。注意经常要存取的样品请放在上面二层，需要长期保存且不经常存取的样品请放在下面二层，这样可保证开门时冷气不过度损耗，温度不会上升太快。
⑥定期清洁过滤网和散热片，频率根据环境而定，保证散热良好，定期清理门封上的冰和冰箱里的积霜。