在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程。比如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。
分子生物学实验包含了生物大分子制备和分析常用技术、蛋白质与核酸的提取与分离、PCR技术、分子杂交与印迹技术、分子克隆技术、外源基因转移技术、蛋白质表达技术、分子标记技术、分子改造技术、测序及人工合成技术、基因组学技术、蛋白质组学技术、生物芯片技术、生物信息学技术、RNA研究技术等。
分子生物学实验作为现代生物学研究的重要组成部分，依赖于一系列精密且功能多样的仪器设备。这些设备不仅帮助科学家们深入探索生命的奥秘，还极大地提高了实验的准确性和效率。本文将详细介绍分子生物学实验中常用的仪器设备，以便读者对这一领域有更全面的了解。
1、PCR仪（基因扩增仪）
PCR仪，全称为Polymerase Chain Reaction仪，即聚合酶链式反应仪，是分子生物学实验室中最基础的设备之一。它利用特定的温度循环，使一对寡核苷酸引物结合到DNA链上的靶序列两侧，通过酶促合成数百万倍的靶序列DNA片段。PCR技术广泛应用于基因克隆、基因诊断、DNA测序等领域。PCR仪的每一循环通常包括DNA变性、引物复性和DNA聚合酶催化的延伸反应三个步骤，这三个步骤在仪器内通过精确控制温度来实现。
二、电泳系统
电泳技术是检测、鉴定生物大分子（如DNA、蛋白质）纯度、含量及描述其特征的重要手段。电泳系统主要由电泳仪和电泳槽装置两部分组成。电泳仪提供稳定的电场，使带电粒子按电荷和大小分离；电泳槽装置则根据凝胶种类和尺寸分为水平电泳槽和双垂直电泳槽，用于容纳凝胶和样品。电泳后，科学家们可以通过凝胶成像系统观察和分析分离后的生物大分子。
三、离心机
离心机是研究生物结构和功能中不可或缺的物理技术手段。它利用强大的离心力场，根据物质在沉淀系数、浮力、质量等方面的差异，实现物质的分离、纯化和浓缩。在分子生物学实验中，离心机常用于收集和分离细胞、细胞器和生物大分子。离心机种类繁多，包括台式高速离心机、高速冷冻离心机等，它们的转速和离心力各不相同，适用于不同体积和性质的样品。
四、称量系统
精确的称量对于分子生物学实验至关重要。实验室中常用的称量系统包括电子天平和电子分析天平。这些设备能够精确测量样品的质量，为实验的准确进行提供基础数据。此外，微量进样器和微量可调移液器也是常用的液体体积度量工具，它们能够精确控制样品的体积，确保实验的精确性和可重复性。
五、温控设备
分子生物学实验对温度控制有着严格的要求。智能生化培养箱、恒温培养箱和全温振荡培养箱等设备能够提供稳定的恒温环境，用于细菌、细胞的培养和实验条件的控制。这些设备的控温系统采用微电脑芯片处理器PID控制方式，控温精确且具有时间设定功能。超低温冰箱则用于长期保存样品、纯化的样品和特殊的低温处理消化液等。
六、消毒灭菌设备
分子生物学实验所用的大部分试剂和实验用具都需要严格消毒灭菌。高压蒸汽灭菌器是实验室中常用的消毒设备，它能够迅速有效地杀灭微生物，确保实验的无菌条件。此外，实验室纯水器也是确保实验用水纯度的重要设备，它用于提供高质量的纯水，满足PCR、DNA测序、酶反应等实验的需求。
七、其他常用设备
除了上述设备外，分子生物学实验室还配备了一系列其他常用设备。例如，超声波细胞粉碎仪（超声波破碎仪）利用超声波产生的强烈振动和空化效应，使细胞或组织破碎，释放细胞内的成分；凝胶成像系统用于对电泳后的凝胶进行成像和分析；磁力搅拌器和多角度旋转混匀器则用于混合和均匀化样品；蓝光切胶仪则用于对目标样品中的蛋白质进行分离和收集。
此外，还有一些辅助设备如通风柜、电热鼓风干燥箱、水浴锅、雪花制冰机等，它们为实验室提供了安全、干燥、恒温的实验环境，以及制造低温环境的需求。通风柜能够有效排除实验过程中产生的有害气体，保护实验人员的健康；电热鼓风干燥箱则用于干燥和培养样品；水浴锅提供恒温环境，常用于电泳琼脂糖凝胶的配制和溶化；雪花制冰机则用于制造低温环境，减少核酸酶或蛋白质酶的水解。
八、试剂盒与耗材
在分子生物学实验中，试剂盒和耗材也是不可或缺的一部分。它们为实验提供了方便、快捷的操作方式，减少了实验步骤的复杂性。例如，极速PCR扩增试剂盒、琼脂糖凝胶电泳试剂盒、聚丙烯酰胺凝胶电泳试剂盒等，这些试剂盒包含了实验所需的所有试剂和耗材，使得实验过程更加标准化和规范化。此外，各种规格的离心管、吸头等耗材也是实验中常用的物品，它们用于储存、转移和分离样品。
九、设备的维护与校准
分子生物学实验室中的仪器设备需要定期维护和校准，以确保其准确性和可靠性。实验室工作人员应遵循安全操作规程，正确使用和存放这些设备。设备的维护和校准包括清洁、检查、调整参数等步骤，以确保设备在最佳状态下运行。同时，实验室还应建立完善的设备管理制度，对设备的采购、验收、使用、维护和报废等环节进行规范和管理。
综上所述，分子生物学实验常用的仪器设备种类繁多，功能各异。这些设备在实验中发挥着至关重要的作用，为科学家们提供了强大的技术支持。随着科技的不断发展，这些设备也在不断更新换代，为分子生物学研究提供更加精确、高效、便捷的实验手段。因此，了解和掌握这些设备的使用方法和原理，对于提高实验技能和科研水平具有重要意义。
