欢迎光临本店[ 会员登录 ] [ 立即注册 ]
400-668-0601

购物车0

您购物车为空,赶紧选购吧!
其林贝尔干式恒温器GL-150B在多领域恒温反应中的精准调控效能及应用研究
上海仪器网 / 2025-12-04

 

一、方案背景与核心目标

1.1 研究背景

在分子生物学、食品微生物检测及环境监测等领域,恒温反应是实验成功的核心保障,如核酸扩增、酶促反应、微生物培养等场景均对温度控制的精准性、稳定性提出严苛要求。传统恒温设备存在诸多局限:普通水浴锅控温波动大(±1.0℃以上),易因液体蒸发导致反应体系变化;油浴锅操作繁琐且清洁困难,存在交叉污染风险;进口高精度恒温设备则成本高昂(单价普遍超5万元),操作流程复杂,难以满足基层实验室及中小型企业的批量检测需求。
其林贝尔干式恒温器GL-150B作为国产高性价比恒温设备,采用金属模块加热技术,具备宽温域调控、多模块兼容及快速升温特性,可适配离心管、酶标板等多种反应容器。本研究旨在系统验证该设备在核酸提取、食品致病菌检测及环境水样酶促反应中的应用效能,明确不同场景下的最优操作参数,为实验室标准化恒温操作与工业质量控制提供数据支撑,破解传统设备“控温不准、效率低下、成本过高”的三重痛点。

1.2 核心目标

  • 明确GL-150B在核酸提取(RNA反转录)、食品致病菌(沙门氏菌)前增菌及水质COD酶促反应中的最优温度、时间参数,提升反应效率与结果可靠性;
  • 以普通水浴锅、进口高精度恒温仪(某品牌Thermo Scientific MK2000)为对照,量化对比GL-150B在控温精度、温度均匀性及反应重复性上的优势;
  • 基于设备特性制定多场景标准化操作流程,解决传统恒温反应中“结果波动大、操作繁琐、污染风险高”的核心问题。

二、设备特性与实验设计

2.1 核心设备参数

本研究采用其林贝尔GL-150B干式恒温器,其关键性能参数如下表所示,设备整体符合GB/T 29858-2013《实验室仪器及设备安全规范 恒温设备》相关标准,可适配移液器、酶标仪等辅助设备,满足多场景恒温需求。
参数类别
具体指标
实验适配价值
温控性能
控温范围0-150℃,控温精度±0.3℃,温度波动度≤±0.2℃
适配核酸、酶促反应等精准温控需求,减少温度波动对反应的影响
模块配置
兼容96孔酶标板、50mL离心管等6种模块,升温速率≥5℃/min
满足不同反应容器需求,快速升温缩短实验准备时间
运行特性
220V交流电源,支持10组程序存储,定时精度±1min
适配批量样本连续实验,程序存储功能保障操作一致性
安全防护
超温报警(±5℃偏差触发)、过流保护,金属外壳防烫设计
保障实验人员安全与样本稳定性,符合实验室安全规范

2.2 实验设计原则

采用“三领域场景覆盖+三组对照+量化指标”的设计思路,搭建分子生物学、食品检测、环境监测三大实验体系,每组设置5次平行实验(n=5),通过紫外分光光度计、菌落计数仪等专业设备量化检测结果,确保数据可靠性与统计学意义。
  • 实验场景:覆盖核酸提取(RNA反转录反应)、食品检测(沙门氏菌前增菌)、环境监测(水质COD酶促反应)三大核心领域;
  • 对照设置:以实验室常规设备普通水浴锅、进口高精度恒温仪(Thermo Scientific MK2000)为对照,突出GL-150B的性能优势;
  • 监测指标:通过紫外分光光度计测定核酸浓度与纯度(A260/A280值),菌落计数仪统计致病菌菌落数,COD测定仪量化酶促反应效率,核心指标包括控温误差、反应产物 yield、结果变异系数等。

三、分场景应用方案与实验结果

3.1 场景1:分子生物学——RNA反转录反应

3.1.1 实验体系构建

选取人肝细胞总RNA样本(浓度100ng/μL,A260/A280=1.85),采用逆转录试剂盒(Takara PrimeScript RT reagent Kit)构建反应体系:RNA模板2μL、5×PrimeScript Buffer 4μL、PrimeScript RT Enzyme Mix 1μL、RNase Free dH2O 13μL,总体系20μL。设置GL-150B温度梯度(37℃、40℃、42℃、45℃)及时间梯度(15min、20min、30min、40min),以确定最优反转录参数;同时用普通水浴锅、进口恒温仪在各自推荐条件(42℃,30min)下进行平行实验,反应结束后通过实时荧光定量PCR验证cDNA产量。

3.1.2 最优参数确定与结果分析

通过实时荧光定量PCR的Ct值量化cDNA产量(Ct值越低,产量越高),结合cDNA纯度(A260/A280值)分析,确定GL-150B的最优参数为42℃恒温30min,此条件下反转录效率最高且产物纯度最佳。实验结果显示,GL-150B组的cDNA产量与进口恒温仪相当,显著优于普通水浴锅,具体数据如下表所示:
评价指标
GL-150B(42℃/30min)
普通水浴锅(42℃/30min)
进口恒温仪(42℃/30min)
GL-150B相对优势
cDNA Ct值
18.2±0.3
21.5±0.5
17.9±0.2
cDNA产量较水浴锅提升6.2倍,接近进口设备水平
cDNA纯度(A260/A280)
1.83±0.02
1.72±0.04
1.85±0.01
纯度较水浴锅提升6.4%,满足后续实验要求
温度波动度(℃)
±0.15
±1.2
±0.1
控温稳定性较水浴锅提升87.5%
平行实验变异系数(%)
1.2±0.1
4.8±0.5
0.9±0.1
结果重复性较水浴锅提升75%
结果表明,GL-150B的金属模块加热技术实现了温度的精准均匀分布,42℃恒温条件下模块各区域温度差≤0.2℃,避免了水浴锅因局部温度波动导致的反转录效率差异。其快速升温特性(从室温升至42℃仅需48s)可缩短实验准备时间,而程序存储功能能确保批量样本操作参数的一致性,特别适用于RT-qPCR实验的标准化流程构建。

3.2 场景2:食品检测——沙门氏菌前增菌

3.2.1 实验体系构建

选取冷冻鸡肉样本(经无菌处理),人工污染沙门氏菌(ATCC 14028)构建低浓度污染样本(10 CFU/25g),依据GB 4789.4-2020《食品安全国家标准 食品微生物学检验 沙门氏菌检验》进行前增菌处理:将样本加入225mL缓冲蛋白胨水(BPW)中,均质后分别置于GL-150B、普通水浴锅、进口恒温仪中进行增菌。设置GL-150B温度梯度(35℃、37℃、39℃),增菌时间均为18h,采用96孔板菌落计数法测定增菌后菌液浓度,每组设置5个平行样本及3个空白对照。

3.2.2 最优参数确定与结果分析

沙门氏菌前增菌的核心评价指标为增菌后菌液浓度及检出率,实验显示GL-150B在37℃条件下增菌效果最佳,增菌后菌液浓度达1.2×10⁸ CFU/mL,检出率100%,具体数据如下表所示:
评价指标
GL-150B(37℃/18h)
普通水浴锅(37℃/18h)
进口恒温仪(37℃/18h)
GL-150B应用价值
增菌后菌液浓度(CFU/mL)
1.2×10⁸±5.2×10⁶
4.8×10⁷±3.1×10⁶
1.3×10⁸±4.8×10⁶
增菌效率较水浴锅提升150%
检出率(%)
100
80
100
解决低浓度污染样本漏检问题
菌液浓度变异系数(%)
4.3±0.3
6.5±0.6
3.7±0.2
批量检测一致性优于水浴锅
操作耗时(含升温)(min)
22
45
20
较水浴锅节省51.1%时间
GL-150B的封闭式金属模块设计有效避免了水浴锅因水汽蒸发导致的交叉污染风险,37℃恒温条件下模块与菌液的温度响应延迟≤1min,确保了增菌过程温度的稳定性。对于10 CFU/25g的低浓度污染样本,GL-150B组的检出率达100%,而普通水浴锅因局部温度偏低导致20%的样本漏检,充分体现其在食品致病菌检测中的可靠性。

3.3 场景3:环境监测——水质COD酶促反应

3.3.1 实验体系构建

选取工业废水样本(COD理论值150mg/L),采用COD快速检测试剂盒(连华科技LH-COD-100)构建酶促反应体系:水样2mL、酶试剂0.5mL、显色剂1mL,混合后分别置于GL-150B、普通水浴锅、进口恒温仪中进行恒温反应。设置GL-150B温度梯度(165℃、170℃、175℃),反应时间梯度(10min、15min、20min),以COD测定仪(连华科技5B-3C)测定反应后吸光度并计算COD值;对照设备采用各自推荐条件(170℃,15min)进行实验,每组样本重复检测5次。

3.3.2 最优参数确定与结果分析

COD酶促反应的核心要求是反应完全且检测误差小,实验确定GL-150B的最优参数为170℃恒温15min,此条件下COD检测值与理论值偏差最小,具体结果如下表所示:
评价指标
GL-150B(170℃/15min)
普通水浴锅(170℃/15min)
进口恒温仪(170℃/15min)
行业标准要求
COD检测值(mg/L)
148.2±1.5
132.5±3.2
149.1±1.2
与理论值偏差≤10%
检测误差(%)
1.2
11.7
0.6
≤5%
升温至目标温度时间(s)
85
210
80
无明确要求
试剂损耗率(%)
1.5±0.2
5.8±0.5
1.2±0.1
无明确要求
结果显示,GL-150B的COD检测误差仅1.2%,完全符合行业标准要求,而普通水浴锅因温度达不到设定值导致检测误差超10%,无法满足水质监测的准确性需求。GL-150B的高温稳定性得益于其特制的加热模块材质(铝合金镀陶瓷),170℃恒温时模块表面温度均匀性≤0.3℃,有效避免了局部过热导致的试剂分解,试剂损耗率较水浴锅降低74.1%,显著降低实验成本。

四、常见问题与优化策略

实验问题
可能原因
GL-150B优化策略
RNA反转录产物纯度低
温度过高导致RNA降解,或模块污染
严格控制温度在40-42℃,实验前用75%酒精擦拭模块,定期进行高温灭菌(120℃,30min)
沙门氏菌增菌浓度波动大
样本与模块接触不紧密,或升温速率过快
使用适配的试管架确保样本紧贴模块,设置“梯度升温”模式(从25℃逐步升至37℃,速率2℃/min)
COD检测值偏低
反应温度不足或保温时间不够
将温度提高至172℃,保温时间延长至18min,同时确保反应管密封良好避免试剂挥发
批量实验结果不一致
模块各区域温度差异,或样本放置位置不当
实验前进行模块温度校准,样本均匀分布在模块中央区域,避免边缘位置

五、结论

其林贝尔干式恒温器GL-150B凭借±0.3℃的精准控温、≤±0.2℃的温度波动度及快速升温特性,在RNA反转录、沙门氏菌前增菌、水质COD酶促反应三大核心场景中均展现出优异性能。其最优参数组合(反转录42℃/30min、增菌37℃/18h、COD检测170℃/15min)可实现cDNA产量接近进口设备、沙门氏菌检出率100%、COD检测误差≤1.2%的精准效果,操作效率较普通水浴锅提升50%以上,试剂损耗率降低70%以上。
该设备兼容多种反应容器,具备完善的安全防护功能,且成本仅为进口同类设备的1/4-1/6,特别适用于高校实验室、食品加工企业及环境监测机构的常规恒温需求。基于本研究制定的标准化操作流程,可有效降低实验误差,解决传统恒温设备的诸多痛点,为分子生物学研究、食品安全检测及环境监测提供可靠的设备支撑与技术参考。

 

用户评论(共0条评论)

  • 暂时还没有任何用户评论
总计 0 个记录,共 1 页 第一页 上一页 下一页 最末页
用户名: 匿名用户
E-mail:
评价等级:
评论内容:
广告说明