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第2课时化学实验的基本操作一、化学仪器的使用(b)少量试剂的反应容器，盛放溶液，可直接加热用于蒸发液体，浓缩溶液，可直接加热溶解、配制溶液，大量试剂反应容器分平底和圆底两种，用作反应物较多且加热时间较长的反应容器用于量取一定体积的液体不能用作反应容器带铁夹、固定各种反应容器和其他仪器用于加热，酒精量1/4收集、贮存少量气体，组装少量气体发生装置广口瓶用于盛放固体，细口瓶用于盛放液体用于盛放固体物质在气体中燃烧胶头滴管用于吸取或滴加少量液体用作反应容器，易使反应物摇匀用来夹持试管取用粉末状或小颗粒状固体药品匙的两端是大小不同的两个匙搅拌、过滤或转移液体时引流二、化学药品的取用(b)1．实验室药品取用规则(1)三不原则：不能用手接触药品；不要把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味；不得尝任何药品的味道。
(2)节约原则：注意节约药品。
应该严格按照实验规定的用量取用药品。
如果没有说明用量，一般应该按最少量取用，液体1～2mL，固体只需盖满试管底部。
(3)处理原则：“三不一要”，实验剩余的药品既不要放回原瓶，也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器内。
2．固体药品的取用(1)固体药品通常保存在广口瓶里。
(2)固体粉末一般用药匙或纸槽取用。
操作时先使试管倾斜，把药匙小心地送至试管底部，然后使试管直立。
(一倾、二送、三直立)(3)块状药品一般用镊子夹取。
操作时先横放试管，然后用镊子把块状药品或金属颗粒放入试管口，再把试管慢慢竖立起来，使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部，以免打破容器。
(一横、二放、三慢竖)3．液体药品的取用(1)液体药品通常盛放在细口瓶里。
广口瓶、细口瓶等都经过磨砂处理，目的是增大容器的气密性。
(2)取用不定量(较多)液体——直接倾倒。
(3)使用时的注意事项：①细口瓶的瓶塞必须倒放在桌面上，防止药品腐蚀实验台或污染药品。
②瓶口必须紧挨试管口，并且缓缓地倒，防止药液损失。
③细口瓶贴标签的一面必须朝向手心处，防止药液洒出腐蚀标签。
仪器分析第知识点总结1. 仪器分析的原理仪器分析是利用各种科学仪器对物质进行测试分析，从而确定物质的成分和性质。
仪器分析的原理是基于物质的特定性质和相应的测试方法。
常见的仪器分析原理包括光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析等。
2. 仪器分析的分类仪器分析可以按照分析方法、使用仪器、测定目的等多种方式进行分类。
根据不同的分类方式，仪器分析可以分为以下几类：（1）按分析方法分类：包括光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析、热分析等。
（2）按使用仪器分类：包括光谱仪、色谱仪、质谱仪、电化学仪器等。
（3）按测定目的分类：包括定性分析和定量分析。
3. 仪器分析的常用技术（1）光谱分析：是利用物质吸收、发射、散射等光谱特性进行定性和定量分析的方法，包括紫外-可见吸收光谱、红外光谱等。
（2）色谱分析：是一种以物质在固定相和流动相中分配系数不同而分离出组分的方法，包括气相色谱、液相色谱等。
（3）质谱分析：是利用物质在质谱仪中被离子化并在电场作用下产生碎片进行分析的方法，包括质子、电子和质子化电子撞击等。
（4）电化学分析：是利用电化学方法进行分析的技术，包括电导率法、电动势法、极谱法等。
4. 仪器分析的应用仪器分析技术已广泛应用于化学、生物、环境、药物等领域，为各行各业的科研和生产提供了重要支持。
例如，在环境保护领域，仪器分析可用于检测大气、水体和土壤中的污染物；在药物研发领域，仪器分析可用于药物的成分分析和质量控制。
综上所述，仪器分析作为一种重要的化学分析手段，具有广泛的应用前景。
通过对仪器分析的原理、分类、常用技术和应用进行系统总结，有助于加深对仪器分析技术的理解，对于提高仪器分析的能力和水平具有积极的意义。
现代医学电子仪器原理与设计复习指导目录绪论阅读材料复习与练习第一章医学仪器概述第二章生物信息测量中的噪声和干扰第三章信号处理第四章生物电测量仪器第五章血压测量第六章医用监护仪器第七章心脏治疗仪器与高频电刀第八章医用电子仪器的电气安全0阅读材料复习与练习1.（医疗仪器）主要指那些单纯或组合应用于人体，用于生命科学研究和临床诊断治疗的仪器，包括所需的软件。
2.随着当今人类社会的发展和对医学模式认识上的转变，特别是以Internet为代表的信息技术的普及，以医院为中心的模式必然会再次回归到以（社区、家庭医疗为中心，“以人为本”、以预防为主）的医学模式上来。
医学仪器的设计应充分认识这一医学发展的必然趋势。
3.以（社区医疗）为中心的医学模式正在崛起，我们从事医学仪器设计应充分认识到这一发展趋势。
4.（生物医学信号检测）技术是对生物体中包含的生命现象、状态、性质及变量和成分等信息的信号进行检测和量化的技术。
5. （生物信息处理）技术即是研究从被检测的湮没在干扰和噪声中的生物医学信号中提取有用的生物医学信息的方法。
6.（专家系统）实质上是某一专门知识，例如某种疾病的诊断、处方，某些矿物的资源勘探数据分析等的计算机咨询系统(软件)。
专家系统的基础是（专家知识），一类是已经总结在书本上的定律、定理和公式等，另一类是专家们在实际工作中长期积累的经验、教训。
7.请给出虚拟医学仪器的系统构成，并叙述各模块的功能。
答案要点：虚拟医学仪器通常由通用计算机系统、扩充的硬件模块和软件模块三大部分构成。
计算机系统指通用计算机，如PC机或工作站.功能：完成仪器的全套应用软件设计；硬件模块包括接口驱动部件、医学功能部件和传感器或作用部件。
功能：接口驱动部件的功能是实现硬件模块与计算机的接口，是使硬件模块与计算机系统能进行有效的通信和数据传输的关键；医学功能部件是硬件模块的核心，该部件进行有关生理信号的放大、滤波、处理，然后经模数转换变为数字信号，由接口驱动部件送计算机系统；传感器或作用部件是硬件模块和虚拟医学仪器最前端的部件，传感器是将所获微弱生命信号转换为电信号，作用部件是用于治疗的各种物理因子发生器；软件模块由计算机的部分系统软件、工具软件和专为虚拟医学仪器设计的医学应用软件组成。
大二化学仪器分析知识点化学仪器分析是一个重要的化学分析技术领域，涉及多种仪器的原理、操作和应用。
对于大二化学专业的学生来说，了解和掌握化学仪器分析的知识点是非常重要的。
本文将介绍一些大二化学仪器分析中的关键知识点，帮助学生更好地理解并应用于实践。
一、电化学方法1. 电化学分析基本原理：电化学方法是利用电极与溶液中的物质发生氧化还原反应进行分析的方法。
通过测定电流、电压等电化学参数，可以获得样品中物质的含量信息。
2. 电极的分类与特点：常见的电极有玻璃电极、金属电极、气体电极等。
不同类型的电极具有不同的应用范围和特点。
3. 电化学分析方法：包括电位滴定法、电位分析法、电导法、极谱法等。
每种方法有其独特的测量原理和应用场景。
二、光谱分析方法1. 紫外可见吸收光谱：利用物质对紫外或可见光的吸收特性，来了解物质的结构和含量。
常见的仪器有紫外可见分光光度计。
2. 红外光谱：利用物质对红外光吸收的特性，了解化合物的结构和特性。
常见的仪器有红外光谱仪。
3. 原子吸收光谱：利用原子对特定波长的光的吸收特性，测定样品中特定元素的含量。
常见的仪器有火焰原子吸收光谱仪和石墨炉原子吸收光谱仪。
三、色谱分析方法1. 气相色谱：根据物质在气相载体中的分配行为，来分离和定量分析混合物。
常见的仪器有气相色谱仪。
2. 液相色谱：根据物质在液相载体中的分配行为，来进行分离和定量分析。
常见的仪器有高效液相色谱仪和离子色谱仪。
四、质谱分析方法1. 质谱仪原理：利用质谱仪对化合物分子进行分析和测定，常见的质谱仪有质谱联用仪和飞行时间质谱仪等。
2. 质谱指纹图谱：利用质谱仪对样品进行分析，通过分析得到的质谱指纹图谱来鉴定和定量物质。
五、其他仪器分析方法1. 热分析：通过对样品在升高温度过程中的物理和化学性质的变化进行分析，包括差示扫描量热法、热重分析法等。
2. 核磁共振：通过对样品中的核自旋进行磁共振现象的研究，来了解样品的分子结构和化学环境。
仪器分析各个章节小结仪器分析是对于物质进行定性、定量和结构分析的一种方法。
它是近几十年来发展迅猛的一门科学，已经成为当代化学、生物学、药学和地球科学等各类研究工作中不可缺少的分析技术。
在仪器分析课程中，涵盖了许多章节，如下。
第一章：分光光度法分光光度法是利用物质对光的吸收作用来分析物质的一种方法。
该方法是一种非常常用、快速准确的分析方法，可以用于测定有机和无机物质，例如测量肝素、胆固醇、蛋白质、染料、金属离子等的浓度。
分光光度法的测定方法有单波长法、多波长法和倒置分光光度法等。
单波长法测定速度快，但多波长法测定的结果更加准确。
第二章：原子吸收光谱法原子吸收光谱法利用物质吸收特定波长的光来分析物质的成分和浓度，这种方法是一种分析化学的经典技术。
原子吸收光谱法的主要优势是其选择性、准确性和精确程度都比较高。
原子吸收光谱法的应用范围广泛，可以用于测定钠、钾、镁、铜、铅、锌等元素的含量。
第三章：荧光分析法荧光分析法是利用物质对光的荧光特性来分析物质的一种方法。
这种方法对于非常微小的样本也具有极高的灵敏度，可以用于检测基于荧光信号的分子诊断，荧光标记的细胞和生物分子等。
在荧光分析法的范畴中，有几种不同的方法，包括比色融合法、固相光谱法和时间分辨荧光光谱法等。
每种方法都有其独特的应用领域和优劣点。
第四章：分析色谱法分析色谱法是一种广泛应用于分析化学、生物化学和环境科学中的方法。
该方法是通过将样品通过色谱柱来分离各种成分，再用检测器来检测成分的浓度来进行分析。
分析色谱法包括气相色谱法、液相色谱法和毛细管电泳法等。
它们的使用范围广泛，涉及到生物和药物的分析、环境监测等方面。
第五章：电化学分析法电化学分析方法是利用电化学反应的原理进行定量分析的方法。
在电化学分析领域中，包括电位滴定法、极谱法和循环伏安法等多种方法。
电化学分析法的优点在于对物质进行非常精确的定量分析，对样品的形状和大小没有要求。
这种方法可以应用于分析化学、电化学和材料科学中的很多方面。
第一部分PCR及其相关的技术1. P C R 技术原理PCR技术实际上是DNA体外合成放大反应。
其基本原理是根据细胞分裂中DNA的半保留复制机理。
PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成。
①模板DNA的变性: 模板DNA经加热至94 - 95℃一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备。
②模板DNA与引物的退火(复性)模板DNA经加热变性成单链后，温度降至40-70℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。
③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。
重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。
每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
2. PCR反应体系缓冲液；模板DNA；引物；脱氧核糖核苷三磷酸（dA TP dTTP dGTP dCTP)；TaqDNA 聚合酶；Mg2+3. 引物设计原则①引物应用核酸系列保守区内设计并具有特异性。
②产物不能形成二级结构。
③引物长度一般在15~30碱基之间。
④ G+C含量在40%~60%，两个引物的Tm值应基本接近(<5 ℃)，且以在55 – 65℃为好。
⑤碱基要随机分布。
⑥引物自身不能有连续4个碱基的互补（发夹结构）。
⑦引物之间不能有连续4个碱基的互补（引物二聚体），特别是一引物的3…端不能结合到另一引物。
⑧引物5′端可以修饰（标记、酶切位点等）。
⑨引物3′端不可修饰，最好选G/C，一般不放A。
⑩引物3′端要避开密码子的第3位。
4. PCR的特点（1）灵敏度高皮克(pg=10-12)量级扩增到微克(ug=10-6)水平能从100万个细胞中检出一个靶细胞病毒检测的灵敏度可达3个RFU细菌检测的最小检出率为3个细菌（2）简便、快速一次性加好反应液，2～4 小时完成扩增扩增产物一般用电泳分析（3）对标本的纯度要求低血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等组织的粗提DNA5. RT-PCR及其应用RT-PCR指逆转录PCR, 是指从RNA或mRNA直接扩增获得目的DNA片段的过程.主要应用：1）RNA序列分析2）基因表达研究3）遗传病诊断6.荧光定量PCR通过荧光染料或荧光标记的特异性的探针，对PCR产物进行标记跟踪，实时在线监控反应过程，结合相应的软件可以对结果进行分析，计算待测样品的初始模板量。
7.荧光定量PCR定量原理及计算方法反应最初，虽然产物是指数增长,但是荧光处于背景水平，检测不到荧光增加.当累积了足够的扩增产物，可以产生可检测的荧光信号时，这个循环数叫初始循环数，即CT。
由于CT值处于指数期内，这时的反应成份不会抑制扩增反应进行，因此荧光定量PCR 结果是可靠的，可以准确地反应体系中模板的初始量。
如果产物在每一循环都加倍，荧光曲线之间的间距由等式“2n=稀释倍数“决定；n为阈值线上扩增曲线之间的循环数（CT的差值）例如：10倍稀释的DNA样品，2n=10 因此n=3.32，即CT值相差3.32个循环8. 荧光定量PCR的应用（1）实时监测产物量，计算初始模板量（2）基础研究的基因表达分析研究（3）临床病原体检测病人体液中目标基因的检测：病毒,寄生虫,细菌市场上有各种开发好的试剂盒（4）食品卫生检疫a.转基因食品的检疫：根据转入基因的特异性区段设计探针b.食品中病原微生物的检测第二部分蛋白质的分离纯化1.蛋白质分离纯化的依据①蛋白质的分子大小主要取决于蛋白质的肽链数目及每条肽链的氨基酸残基数目，透析、超过滤、分子筛层析、变性聚丙烯酰胺凝胶电泳等就是依据蛋白质分子大小进行分离纯化蛋白质的；②蛋白质的带电特性蛋白质肽链的氨基末端、羧基末端、酸性氨基酸残基的侧链R基以及碱性氨基酸残基的侧链R基等，在不同的pH条件下会带有不同的电荷，等电点沉淀、离子交换层析、等电聚焦电泳等都是以此为依据来分离纯化蛋白质；③蛋白质的溶解特性大多数蛋白质在水溶液中会形成稳定的胶体溶液，易溶于稀酸、稀碱或稀盐等，当破坏胶体稳定存在的条件时，蛋白质会沉淀析出，硫酸铵分级沉淀、有机溶剂分级分离等均依据此原理；④蛋白质的变性与复性：蛋白质在一定的物理化学条件下会失去原有的空间结构、生物学功能以及部分理化特性等称为变性，在变性条件不剧烈，某些蛋白质在除去变性条件后会恢复原有的空间结构和生物学功能即为复性。
例如，采用尿素变性复性的方法从包含体中纯化原核表达蛋白；⑤蛋白质的结晶：天然蛋白质在一定的物理化学条件下，浓度达到过饱和状态时就会结晶析出，如从鸡蛋中纯化溶菌酶等就可以采取结晶与再结晶的方法；⑥蛋白质分子表面的特性：蛋白质分子表面疏水氨基酸残基的数目、比例以及分布区域不同，因此它们与吸附剂的吸附作用力不同，蛋白质的吸附层析就是依据此原理；⑦蛋白质的分子形状：不同的蛋白质具有不同的分子形状，因此其与特定的配基(或配体)具有专一的结合特性，如酶与底物、酶与其抑制剂或激活剂，抗体与抗原，凝集素与葡聚糖等，亲和层析就是以此为依据；2. 蛋白质分离纯化与鉴定的主要步骤（1）选择实验材料（2）实验材料的预处理（3）蛋白质的提取（4）蛋白质粗分级（5）蛋白质细分级（6）蛋白质的鉴定3. 蛋白质粗分级方法⏹硫酸铵分级沉淀⏹有机溶剂分级沉淀⏹超速离心⏹等电点沉淀⏹透析⏹超滤⏹蛋白质结晶⏹4. 蛋白质细分级方法⏹分子筛层析⏹离子交换层析⏹亲和层析⏹聚丙烯酰胺凝胶电泳、双向电泳、毛细胞电泳、等电聚焦电泳等5蛋白质鉴定的相关要素⏹蛋白质分子质量⏹等电点⏹氨基酸组成及其顺序⏹免疫特性⏹结晶特性⏹生物学功能6.实验设计大肠杆菌中表达的融合有组氨酸标签的绿色荧光蛋白的分离纯化(1)选择实验材料：大肠杆菌(含有His-GFP表达质粒)在液体LB培养基中培养，离心，除去LB培养基，收集菌体沉淀。
(2)实验材料预处理：用蛋白质提取缓冲液悬浮菌体，离心后收集菌体沉淀，再用蛋白质提取缓冲液洗涤菌体一次，用少量提取缓冲液悬浮菌体，冰浴条件下超声波破碎菌体，离心后的上清液即为绿色荧光蛋白粗提取液。
(3)蛋白质粗分级：将绿色荧光蛋白粗提取液装入透析袋中浓缩，透析除去小分子杂质。
(4)蛋白质细分级：使用镍亲和层析柱亲和纯化带有组氨酸标签的绿色荧光蛋白。
(5)蛋白质的鉴定：使用聚丙烯酰胺凝胶电泳测定绿色荧光蛋白分子质量，使用荧光分光光度计测定绿色荧光蛋白荧光光谱等。
7．常用的分子筛层析凝胶⏹葡聚糖凝胶（Sephadex）⏹琼脂糖凝胶（Sepharose ）⏹聚丙烯酰胺凝胶（Bio-Gel P）⏹Sephacryl凝胶⏹Superdex凝胶⏹Superose凝胶⏹其他凝胶：多孔硅胶、多孔玻璃珠8．分子筛层析的原理凝胶颗粒内部呈网孔状结构，分子质量大的蛋白质难以进入凝胶颗粒内部，主要从凝胶颗粒的间隙里通过，所受阻滞作用小，所以大分子蛋白质迁移速度快，先流出凝胶。
分子质量小的蛋白质则容易进入凝胶颗粒内部，所受阻滞作用大，所以小分子蛋白质迁移速度慢，后流出凝胶，从而将分子质量大小不同的蛋白质分开。
9．离子交换层析原理：蛋白质是两性分子，在一定的pH条件下带有电荷，不同的蛋白质所带有电荷的种类和数量不同，因此它们与带电的凝胶颗粒间的电荷相互作用不同。
这样，当蛋白质混合物流经带电凝胶时，电荷吸引作用小的蛋白质先流过，而电荷吸引作用大的蛋白质后流过凝胶，从而把不同的蛋白质分开。
10．吸附层析原理由于不同的蛋白质所含有的氨基酸的种类和数目不同，分子表面的极性氨基酸和非极性氨基酸的数目、分布区域不同，因此它与分子比表面积大的吸附剂间的相互作用力大小不同。
根据此原理对蛋白质进行分离纯化。
11．亲和层析原理：亲和层析是利用蛋白质与配体专一性识别并结合的特性而分离蛋白质的一种层析方法。
优点：一步得到高纯度的目标蛋白缺点：制备特定蛋白质的专一性配体较为困难；一种亲和层析介质只能纯化一种或一类蛋白，成本较高。
12．蛋白质的鉴定基本方法⏹蛋白质含量测定⏹蛋白质纯度鉴定⏹蛋白质分子质量及等电点测定⏹蛋白质氨基酸组成及顺序分析⏹蛋白质结晶与结构分析⏹蛋白质免疫印迹(Western-blotting)鉴定⏹蛋白质生物活性及功能测定第三部分蛋白质组学1．蛋白质组学概念♦蛋白质组(proteome)是指基因组表达的全部蛋白质及其存在方式。
♦从蛋白质组的定义上就可以清楚看出，蛋白质组学不同于传统的蛋白质学科之处在于它的研究是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，它从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动的角度来揭示和阐明生命活动的基本规律。
2．蛋白质组学的难点（1）蛋白质组的多样性：基因组作为遗传信息的载体，无论在什么样的生长条件下，它是始终不变的，然而，对于不同类型的细胞或同一个细胞在不同的活动状态，蛋白质组是具有多样性的。
（2）基因与蛋白质不是一一的对应关系：一方面，人们已经发现有许多“拟基因”的存在，这些拟基因有和真基因相同的可读框，但却从不表达；另一方面，由于存在RNA水平上遗传信息的加工一mRNA编辑和蛋白质水平上遗传信息的加工一蛋白质剪接，许多蛋白质很难找到直接对应的可读框。
所以，要想找到一个生物体基因组的全部基因和相应的全部蛋白质是一个非常困难的任务。
（3）蛋白质组的动态性：♦一个个体的基因组自个体诞生到死亡，始终保持不变。
而作为新陈代谢的主要执行者的蛋白质组，在个体的生命活动中却总是变动不停。
因为蛋白质的稳定性要比核酸差得多，在制备的过程中可能会发生降解或丢失。
（4）蛋白质组的时空性：♦而在蛋白质组的研究中，不仅要考虑时间因素，更要考虑空间的影响。
首先不同的蛋白质分布在细胞的不同部位。
它们的功能与其空间定位密切相关。
要想真正了解蛋白质的功能，必须要知道蛋白质所处的空间位置。
其次，许多蛋白质在细胞里不是静止不动的，它们在细胞里常常通过在不同的亚细胞环境里运动发挥作用。
因此对于亚细胞蛋白质组学来说有两个难点：一是如何对细胞进行恰当的分级分离；二是如何区别亚细胞组成蛋白质和由于生理作用而在细胞不同区域进行运动的蛋白质。
3．蛋白质组研究核心技术♦蛋白质分离技术(如双向电泳和多维液相层析)；♦蛋白质鉴定方法(如氨基酸序列分析和质谱技术）♦生物信息学技术4．双向电泳第一向: 等电聚焦（IEF）：等电聚焦是利用蛋白质分子的等电点不同，在一个稳定的、连续的、线形pH梯度中进行蛋白质的分离和分析。
第二向:SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）：SDS-PAGE电泳是根据SDS和还原试剂将蛋白质分子解聚后亚基的大小，在恒定的pH缓冲系统中的分离。
