1.7 生化实验室的基本设施与装备
1.7.1 温度与环境设施
  许多生化实验都要求在一定的温度和湿度下进行操作，因此，一个正规的生化实验室必须能够保持恒温、恒湿的环境。为了保持这些条件，实验室都应装备空调和加湿器等，而仪器分析室则要求保持干燥，一些怕潮湿和易水解的试剂应保存在干燥箱中。由于各种生物材料、制剂和各种生化试剂要求在不同的温度下保存，实验室必须备有4℃、－20℃、－80℃的冰箱，需要在更低温度下保存的样品，则须使用液氮罐。对于需在较高温度下进行的操作，则可使用烘箱和高温电炉等。实验室还应备有干冰，以便使用乙醇～干冰浴进行样品的快速冷冻分装。
1.7.2 实验室用纯水
  生化实验室使用最多的溶剂是“水”，配制生化实验用试剂不能用自来水，只能使用经过纯化的水。生化实验对所用水的纯度是要求比较高的，通常可以认为，水的质量越高，实验的结果就越真实可靠和准确，为此必须保证实验用水的质量。常用的两种纯水是二次蒸馏水和无离子水。在超纯分析和特殊的生化实验中要求更高的水质，如15～18 MΩ-cm高纯无离子水、无热源高纯水、无菌水、亚沸蒸馏水、无二氧化碳蒸馏水等。
  实验室制备无离子水，通常使用聚苯乙烯磺酸型强酸性阳离子交换树脂和聚苯乙烯季胺型强碱性阴离子交换树脂填充的阳离子和阴离子交换柱，或是阴、阳离子交换树脂的比例为2∶1的混合柱。无离子水的水质用电阻率表示，最高纯度是18 MΩ-cm（25℃）。虽然无离子水中阴、阳离子的含量可以很低，但用离子交换法却不能去除水中的有机物杂质，离子交换树脂中的低分子有机化合物亦可能溶于水，因此由无离子水的电阻率不能看出水中有机物的污染程度，有机物的污染有可能干扰生化实验中的某些反应，也会使水的紫外吸收增加，对于那些对紫外吸收要求十分严格的实验，应选用蒸馏水而不用无离子水。
  实验室中制备蒸馏水，多采用石英管加热的硬质玻璃蒸馏水器，蒸馏时不能用自来水，因为会产生水垢，最好用无离子水作为水源。如欲除去有机物，可在蒸馏水器中每升水加1g高锰酸钾和1mL 85％的磷酸，以便通过氧化除去有机物。不含金属离子的水，需用亚沸蒸馏水，即用石英亚沸蒸馏器进行蒸馏，其特点是在液面上方加热，但水并不沸腾，只是液面处于亚沸状态，可将水蒸气带出的杂质减至最低，但制水量较小，每小时约1～4升。
  实验工作中不应盲目追求水的纯度，水的价格随水质的提高而成倍地增长，因此要根据实际工作的需要，即所用水中应排除的干扰物质的类型，来选用水的种类，如：无离子水、普通蒸馏水、二次蒸馏水、亚沸蒸馏水及按特殊要求制备的高纯水等。
  所有的各种纯水，在贮存中都会被污染：塑料容器会产生有紫外吸收的有机物；玻璃和金属容器会产生金属离子的污染；长时间放置更会使水长菌，空气中的二氧化碳会溶入水中，所以贮存高纯水一定要隔绝空气，密封盖严，必要时贮存在冰箱的冷藏室中。
1.7.3 消毒系统
  生化实验要进行生物培养和生物反应的操作，这些操作都必须排除其他生物因素的干扰，因此在做这些实验之前，都必须对实验中用到的、可能造成污染的材料、器械等进行消毒灭菌处理。常用的灭菌方法有：高温、高压灭菌、紫外线照射、火焰焚烧、过滤除菌、酒精等试剂浸泡消毒等，因此实验室必须配备各种无菌处理设备。
1.7.4 计量系统
  生化实验都要求在各种标准的定量条件下进行，因此实验室必须配备各种标准的定量系统。常用的定量系统有：称量系统、液体体积度量系统、pH测定系统、液体溶质定量系统等。
  ⑴ 称量系统：最常用的设备是各种千分之一的扭力天平、电子天平和各种万分之一的单、双盘天平和电子天平等，它们分别用于各种缓冲液的配制和标准物质的称量等。
  ⑵ 液体体积度量系统：常用的有各种量筒、移液管、容量并、微量进样器和各种自动取液器等。
  ⑶ 酸碱度pH测量系统：最常用的是pH试纸和pH计。
  ⑷ 液体溶质定量系统：此系统主要是根据液体溶质的某些理化特性而设计的，不同的物质在一定的条件下有特定的吸收光谱，其吸收值的大小与其在溶液中的浓度有一定的关系，可以通过测定某物质在溶液中的吸收光谱来计算出该物质的浓度，因而分光光度计就是生化实验室必备的仪器分析手段。主要有可见分光光度计、紫外／可见分光光度计和高档的快速扫描紫外／可见分光光度计等。
1.7.5 离心设备
  离心方法是分离和制备生物大分子最常用的手段，因而生化实验室必须备有各种形式的离心机。常用的有普通台式离心机、高速冷冻离心机和超速离心机等。
1.7.6 电泳装置
  电泳是生化实验中最常用最重要的实验技术之一，主要用于分析、鉴定，也可用于制备。电泳装置由电源和电泳槽两部分组成，详见第4章。
1.7.7 层析装置
  层析又称为色谱，是分离各种生物大分子的主要手段之一，因而各种层析系统和核酸蛋白检测器就是生化实验室最常用的仪器设备。主要的层析技术有：吸附层析、凝胶排阻层析、离子交换层析和亲和层析等，详见第3章。
1.7.8 光密度仪
  激光光密度仪是适用于多种电泳结果分析的仪器。它采用激光为光源，色散性强，线性范围广，分辨率高，所得结果可以在电脑中进行多维的图象处理，并打印出结果，在生化实验室中正得到越来越广泛的使用。
1.7.9 真空印迹系统
  该设备是一种利用真空原理将已经分离的生物大分子(蛋白质、核酸)从电泳后的凝胶中转移到膜上的仪器，主要由印迹仪和真空印迹泵组成，印迹效率接近100％，重复性好，方法简易、快速，将转移分子的变性、中和、印迹等所有步骤均在印迹仪中完成，从而避免了凝胶受损。
1.7.10 核酸自动合成仪与测序仪
  用于DNA、RNA的自动合成及序列测定。
1.7.11 蛋白质的自动合成与测序仪
  用于蛋白质分子的体外合成与序列测定。
1.7.12 PCR仪
  PCR(Polymerase Chain Reaction)是指聚合酶链式反应。该反应是用DNA聚合酶在体外大量扩增DNA片段的一种方法。PCR仪就是将此方法实现了自动化操作的一种仪器，是生化与分子生物学实验常用和必备的设备。
1.7.13 同位素实验设施
  生物化学许多实验都要用到放射性同位素，如：生物体分子示踪、分子杂交、放射性检测等，因此实验室必须有安全的同位素实验设施。
  ⑴放射源材料存放室：用于放射源材料的存放、保管等，应较僻静。
  ⑵操作时的防护设施： 常用的器具有：有机防护并、特制防护衣、防护罩等．接触同位素样品时必须戴防护手套。
  ⑶放射性检测、监测器：在操作同位素的地方，应配备检测、监测器，能自动安全报警，随时报告并指示放射源情况。
  ⑷放射性核素分析测定仪：用来检测分析实验结果。常用的有液体闪烁计数器，数字式放射自显影分析仪，盖革计数器和Ｘ射线放射显影盒等。
  ⑸废物处理器：使用同位素应有能够安全地存放和处理同位素废物的场所，否则严禁使用同位素。
1.7.14 生物培养设施
  生物培养是生化实验必不可少的设备。生物材料的培养有微生物培养、植物细胞及组织培养、动物细胞及动物培养等。不同的培养，其对设施的要求也有所不同。
  微生物培养：需要恒温恒湿培养箱、振荡培养器即摇床（有空气和水浴式以及全温式摇床）、发酵罐、大型生物反应器等。
  植物细胞及组织培养： 需要恒温恒湿光照培养箱、振荡培养器、生物反应器和植物房等。
  动物细胞及动物培养：需要二氧化碳培养箱、电热恒温培养箱和动物房等。
  为了对所培养的微生物和动植物细胞进行破碎，提取所需的生物大分子，还必需有各种高效率的细胞破碎装置。                       
1.7.15 基因导入仪
  用于向受体生物细胞中导入基因。常用的导入仪有：电导入仪、基因枪、激光和超声导入仪、原生质体融合仪等。
1.7.16 高效液相色谱仪和毛细管电泳仪
  用于各种生物大分子的分析与鉴定。
1.7.17 暗室
  在生化实验研究中，必须有一间装备完整的暗室，能对各种照相乳胶和感光材料进行处理，如各种电泳凝胶的照相冲洗和放大，放射性自显影的X射线片及其他感光底片的处理，以及进行核酸与荧光物质（溴化乙锭）结合后在紫外线照射下对电泳结果的观察操作等。
  暗室中应装备有：照相装置、放大机、曝光箱、翻拍仪、自动冲片机和紫外透射仪等。
1.7.18 冷室
  生化实验一般都要求在低温下进行，由于冰浴太小，冷柜也不能进人操作，因此就需要有一间4℃～10℃的冷室，工作人员可以在其中进行各种柱层析、各种电泳、生物大分子的提取和分离、硫酸铵沉淀蛋白质以及各种物质的透析等操作，并可以贮存各种生物制品和生化试剂。
1.7.19 其他设备
  实验室除以上常规设备和设施外，还必须装备下列一些常用设备：
  ⑴通风柜：用于有害和有毒气体的操作。
  ⑵微波炉：用于化冻、灭菌及其他一些需要快速加热的操作。
  ⑶组织打碎机和匀浆器：用于各种生物材料、动植物组织和细胞的破碎。
  ⑷超声清洗机：用于各种器皿、移液管和自动取液器吸头的清洗和高效液相色谱仪所用流动相的脱气等。
  ⑸制冰机：为实验室提供足够的碎冰块。
  ⑹冰冻干燥机：用于生物大分子水溶液的冰冻干燥，可由其水溶液直接制得固体干粉。
  ⑺机械和水环式真空泵：用于旋转蒸发器和各种真空抽气操作。
  ⑻旋转蒸发器：用于各种水溶液和有机溶液的旋转减压蒸馏操作。
  ⑼普通显微镜和倒置显微镜：用于对各种细胞和生物材料的观察。
  ⑽酶标仪：用于免疫化学实验的酶联免疫吸附测定。
  由上述内容可见，生化实验室所需装备的各种仪器设备和设施是多种多样的，因而要求每一位生物化学工作者和学生都必须非常重视这些仪器设备和设施的使用和维护，必须具有较强的实验动手能力。能否正确熟练地使用上述这些仪器设备，在很大程度上将决定他们实验的成败。