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福斯強(qiáng)力酶清洗液管在實(shí)驗(yàn)室污染器皿清洗中的應(yīng)用研究
上海儀器網(wǎng) / 2025-12-22

 

摘要

實(shí)驗(yàn)室器皿污染殘留會嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，高效的器皿清洗是實(shí)驗(yàn)流程規(guī)范化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。福斯強(qiáng)力酶清洗液管作為集成化酶解清洗設(shè)備，憑借其含有的復(fù)合酶系（蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等）對各類有機(jī)污染物的特異性降解作用，具備清洗效率高、無殘留、對器皿損傷小等優(yōu)勢。本文以實(shí)驗(yàn)室常見的蛋白質(zhì)污染、脂類污染、淀粉類污染器皿為研究對象，系統(tǒng)探究福斯強(qiáng)力酶清洗液管的清洗效果，通過優(yōu)化清洗液稀釋比例、清洗溫度、清洗時間、超聲輔助條件等關(guān)鍵參數(shù)，建立針對不同污染類型器皿的標(biāo)準(zhǔn)化清洗方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在最優(yōu)參數(shù)條件下，福斯強(qiáng)力酶清洗液管對三類污染器皿的清洗合格率均達(dá)到98%以上，蛋白質(zhì)殘留量≤0.05μg/cm²，脂類殘留量≤0.03μg/cm²，淀粉殘留量≤0.02μg/cm²，清洗效率較傳統(tǒng)化學(xué)清洗液提升30%-40%，且對玻璃、聚四氟乙烯等常見器皿材質(zhì)無明顯腐蝕損傷。該研究確定的福斯強(qiáng)力酶清洗液管應(yīng)用參數(shù)與操作規(guī)范，可為高校實(shí)驗(yàn)室、科研院所、檢測機(jī)構(gòu)等場所的器皿清洗提供可靠技術(shù)支撐，助力實(shí)驗(yàn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化與精細(xì)化。

關(guān)鍵詞

福斯強(qiáng)力酶清洗液管；實(shí)驗(yàn)室器皿清洗；有機(jī)污染降解；清洗合格率；殘留量

1 引言

實(shí)驗(yàn)室器皿作為實(shí)驗(yàn)操作的核心載體，其潔凈度直接決定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與重復(fù)性。在生物化學(xué)、分子生物學(xué)、食品檢測等實(shí)驗(yàn)中，器皿表面易殘留蛋白質(zhì)、脂類、淀粉類等有機(jī)污染物，這些污染物若未徹底清除，會導(dǎo)致后續(xù)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)交叉污染、反應(yīng)體系干擾等問題，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室器皿清洗多采用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或單一化學(xué)清洗劑，存在清洗不徹底、殘留量大、對器皿材質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易造成環(huán)境污染等弊端，且針對不同類型污染物需更換不同清洗劑，操作繁瑣，難以滿足現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室對高效、環(huán)保、通用的清洗需求。
酶清洗技術(shù)利用酶的特異性催化作用降解有機(jī)污染物，具有高效、溫和、環(huán)保、無殘留等顯著優(yōu)勢，已逐漸應(yīng)用于醫(yī)療、食品、實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域的清洗場景。福斯強(qiáng)力酶清洗液管作為集成化的酶清洗專用設(shè)備，將復(fù)合酶系清洗液與專用清洗管一體化設(shè)計，可實(shí)現(xiàn)對污染器皿的精準(zhǔn)、高效清洗，同時簡化清洗操作流程，提升清洗規(guī)范性。然而，目前關(guān)于福斯強(qiáng)力酶清洗液管在不同類型污染實(shí)驗(yàn)室器皿中針對性應(yīng)用的研究較為匱乏，缺乏系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化與效果驗(yàn)證數(shù)據(jù)?；诖?，本文選取實(shí)驗(yàn)室常見的蛋白質(zhì)污染、脂類污染、淀粉類污染器皿為研究對象，深入探究福斯強(qiáng)力酶清洗液管的清洗效果，優(yōu)化關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)，建立標(biāo)準(zhǔn)化的清洗方案，為其在實(shí)驗(yàn)室器皿清洗領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)與技術(shù)參考。

2 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

核心設(shè)備：福斯強(qiáng)力酶清洗液管（規(guī)格：5mL/管，含復(fù)合酶系：蛋白酶≥2000U/mL、脂肪酶≥1500U/mL、淀粉酶≥1000U/mL，pH值7.0-8.0）；輔助設(shè)備：電子天平（精度：0.1mg）、恒溫水浴鍋（控溫范圍：0-100℃，精度：±0.5℃）、超聲波清洗器（功率：50-300W，頻率：40kHz）、超純水機(jī)（電阻率≥18.2MΩ·cm）、殘留檢測儀器（蛋白質(zhì)殘留檢測儀、油脂殘留檢測儀、淀粉殘留檢測儀）、接觸角測量儀（用于評估器皿表面潔凈度）。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)器皿：玻璃燒杯（50mL）、聚四氟乙烯離心管（10mL）、石英比色皿（1cm），均為實(shí)驗(yàn)室常用規(guī)格，使用前經(jīng)超純水清洗至無殘留備用；污染源：牛血清白蛋白（BSA，純度≥98%，模擬蛋白質(zhì)污染）、大豆油（分析純，模擬脂類污染）、可溶性淀粉（分析純，模擬淀粉類污染）；試劑：考馬斯亮藍(lán)G-250（用于蛋白質(zhì)殘留檢測）、蘇丹Ⅲ染液（用于脂類殘留定性檢測）、碘-碘化鉀溶液（用于淀粉殘留定性檢測）、超純水。

3 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果

3.1 應(yīng)用場景一：蛋白質(zhì)污染器皿的清洗

3.1.1 實(shí)驗(yàn)方法

1. 污染器皿制備：取潔凈玻璃燒杯、聚四氟乙烯離心管各30個，分別加入1mL 10mg/mL牛血清白蛋白溶液，均勻涂抹于器皿內(nèi)壁，置于37℃恒溫箱中烘干2h，制備蛋白質(zhì)污染器皿。
2. 清洗參數(shù)優(yōu)化：選取福斯強(qiáng)力酶清洗液管，考察清洗液稀釋比例（1:50、1:100、1:200、1:300）、清洗溫度（30℃、40℃、50℃、60℃）、清洗時間（5min、10min、15min、20min）、超聲輔助功率（0W、100W、200W、300W）對蛋白質(zhì)污染器皿清洗效果的影響。清洗流程：按比例稀釋福斯強(qiáng)力酶清洗液，注入污染器皿中（液面沒過污染區(qū)域），置于對應(yīng)溫度的恒溫水浴鍋中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置開啟超聲輔助，清洗完成后用超純水沖洗3次，晾干備用。
3. 清洗效果評價指標(biāo)：① 定性評價：采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法，器皿內(nèi)壁滴加1mL考馬斯亮藍(lán)溶液，靜置2min后沖洗，無藍(lán)色殘留即為清洗合格；② 定量評價：采用蛋白質(zhì)殘留檢測儀測定器皿內(nèi)壁蛋白質(zhì)殘留量；③ 材質(zhì)影響評價：通過接觸角測量儀檢測清洗前后器皿表面接觸角，評估材質(zhì)完整性。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

不同參數(shù)對蛋白質(zhì)污染器皿清洗效果的影響如下表所示。由表可知，福斯強(qiáng)力酶清洗液管清洗蛋白質(zhì)污染器皿的最優(yōu)參數(shù)為：清洗液稀釋比例1:100、清洗溫度50℃、清洗時間10min、超聲輔助功率200W。在此最優(yōu)條件下，玻璃燒杯與聚四氟乙烯離心管的清洗合格率均達(dá)到100%，蛋白質(zhì)殘留量分別為0.032μg/cm²、0.035μg/cm²，均低于0.05μg/cm²的標(biāo)準(zhǔn)要求；清洗后器皿表面接觸角與清洗前無顯著差異（玻璃燒杯：清洗前32.5°±1.2°，清洗后32.1°±1.0°；聚四氟乙烯離心管：清洗前98.3°±2.1°，清洗后97.8°±1.8°），表明該清洗參數(shù)對器皿材質(zhì)無明顯損傷。實(shí)驗(yàn)表明，清洗液稀釋比例過高（如1:300）會導(dǎo)致酶濃度不足，蛋白質(zhì)降解不徹底，清洗合格率下降至60%以下；清洗溫度低于40℃時，酶活性較低，清洗效率不佳，溫度高于60℃時，酶活性會受到抑制，反而降低清洗效果；超聲輔助可顯著提升清洗效率，200W功率下酶解液與污染物的接觸更充分，清洗時間可縮短至10min，無超聲輔助時需延長至20min才能達(dá)到相同清洗效果。
清洗液稀釋比例
清洗溫度（℃）
清洗時間（min）
超聲功率（W）
器皿類型
清洗合格率（%）
蛋白質(zhì)殘留量（μg/cm²）
接觸角變化（°）
1:50
50
10
200
玻璃燒杯
100
0.030
-0.4
1:100
50
10
200
玻璃燒杯
100
0.032
-0.6
1:100
40
10
200
玻璃燒杯
86.7
0.068
-0.5
1:100
50
5
200
玻璃燒杯
93.3
0.048
-0.3
1:100
50
10
0
玻璃燒杯
80.0
0.075
-0.4
1:100
50
10
200
聚四氟乙烯離心管
100
0.035
-0.5

3.2 應(yīng)用場景二：脂類污染器皿的清洗

3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法

1. 污染器皿制備：取潔凈玻璃燒杯、石英比色皿各30個，分別加入1mL大豆油，均勻涂抹于器皿內(nèi)壁，置于60℃恒溫箱中烘干1h，制備脂類污染器皿。
2. 清洗參數(shù)優(yōu)化：選取福斯強(qiáng)力酶清洗液管，考察清洗液稀釋比例（1:50、1:100、1:200）、清洗溫度（40℃、50℃、60℃）、清洗時間（10min、15min、20min）、超聲輔助功率（100W、200W、300W）對脂類污染器皿清洗效果的影響。清洗流程同3.1.1節(jié)。
3. 清洗效果評價指標(biāo)：① 定性評價：采用蘇丹Ⅲ染液染色法，器皿內(nèi)壁滴加1mL蘇丹Ⅲ染液，靜置1min后沖洗，無紅色殘留即為清洗合格；② 定量評價：采用油脂殘留檢測儀測定器皿內(nèi)壁脂類殘留量；③ 材質(zhì)影響評價：檢測清洗前后器皿表面接觸角及透光率（針對石英比色皿）。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，福斯強(qiáng)力酶清洗液管清洗脂類污染器皿的最優(yōu)參數(shù)為：清洗液稀釋比例1:50、清洗溫度60℃、清洗時間15min、超聲輔助功率300W。在此最優(yōu)條件下，玻璃燒杯與石英比色皿的清洗合格率均達(dá)到100%，脂類殘留量分別為0.022μg/cm²、0.020μg/cm²，均低于0.03μg/cm²的標(biāo)準(zhǔn)要求；石英比色皿清洗前后透光率無顯著差異（254nm波長下：清洗前92.5%±1.3%，清洗后92.3%±1.1%），表明清洗過程未損傷石英材質(zhì)的光學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)表明，脂類污染物疏水性較強(qiáng)，需較高濃度的酶清洗液（1:50）才能保證降解效果，稀釋比例1:200時清洗合格率僅為73.3%；清洗溫度60℃時脂肪酶活性達(dá)到峰值，脂類降解效率最高，溫度低于50℃時清洗時間需延長至20min以上；300W超聲功率可有效破除脂類在器皿表面的附著層，提升酶解液的滲透能力，顯著提升清洗效率。
清洗液稀釋比例
清洗溫度（℃）
清洗時間（min）
超聲功率（W）
器皿類型
清洗合格率（%）
脂類殘留量（μg/cm²）
透光率變化（%）
1:50
60
15
300
玻璃燒杯
100
0.022
-0.2
1:50
60
15
300
石英比色皿
100
0.020
-0.4
1:100
60
15
300
玻璃燒杯
93.3
0.038
-0.3
1:50
50
15
300
玻璃燒杯
86.7
0.045
-0.2
1:50
60
10
300
玻璃燒杯
90.0
0.032
-0.3

3.3 應(yīng)用場景三：淀粉類污染器皿的清洗

3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法

1. 污染器皿制備：取潔凈玻璃燒杯、聚四氟乙烯離心管各30個，分別加入1mL 5%可溶性淀粉溶液，均勻涂抹于器皿內(nèi)壁，置于50℃恒溫箱中烘干2h，制備淀粉類污染器皿。
2. 清洗參數(shù)優(yōu)化：選取福斯強(qiáng)力酶清洗液管，考察清洗液稀釋比例（1:100、1:200、1:300）、清洗溫度（35℃、45℃、55℃）、清洗時間（5min、10min、15min）、超聲輔助功率（0W、150W、300W）對淀粉類污染器皿清洗效果的影響。清洗流程同3.1.1節(jié)。
3. 清洗效果評價指標(biāo)：① 定性評價：采用碘-碘化鉀溶液染色法，器皿內(nèi)壁滴加1mL碘-碘化鉀溶液，靜置1min后沖洗，無藍(lán)色殘留即為清洗合格；② 定量評價：采用淀粉殘留檢測儀測定器皿內(nèi)壁淀粉殘留量；③ 材質(zhì)影響評價：檢測清洗前后器皿表面接觸角。

3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，福斯強(qiáng)力酶清洗液管清洗淀粉類污染器皿的最優(yōu)參數(shù)為：清洗液稀釋比例1:200、清洗溫度45℃、清洗時間10min、超聲輔助功率150W。在此最優(yōu)條件下，玻璃燒杯與聚四氟乙烯離心管的清洗合格率均達(dá)到100%，淀粉殘留量分別為0.015μg/cm²、0.018μg/cm²，均低于0.02μg/cm²的標(biāo)準(zhǔn)要求；清洗后器皿表面接觸角與清洗前無顯著差異，表明對器皿材質(zhì)無損傷。實(shí)驗(yàn)表明，淀粉類污染物易被淀粉酶降解，即使清洗液稀釋至1:200仍可達(dá)到良好清洗效果，稀釋比例1:300時清洗合格率仍可達(dá)96.7%，僅淀粉殘留量略升高至0.023μg/cm²；清洗溫度45℃時淀粉酶活性最佳，溫度過高或過低都會降低酶活性；超聲輔助功率150W即可滿足清洗需求，過高功率（300W）不會顯著提升清洗效果，反而增加能耗；淀粉類污染物的清洗時間較短，10min即可徹底降解，較蛋白質(zhì)、脂類污染器皿的清洗效率更高。
清洗液稀釋比例
清洗溫度（℃）
清洗時間（min）
超聲功率（W）
器皿類型
清洗合格率（%）
淀粉殘留量（μg/cm²）
接觸角變化（°）
1:200
45
10
150
玻璃燒杯
100
0.015
-0.3
1:200
45
10
150
聚四氟乙烯離心管
100
0.018
-0.4
1:300
45
10
150
玻璃燒杯
96.7
0.023
-0.2
1:200
35
10
150
玻璃燒杯
93.3
0.025
-0.3
1:200
45
5
150
玻璃燒杯
90.0
0.028
-0.2

4 討論

本研究通過對蛋白質(zhì)、脂類、淀粉類三種典型污染類型實(shí)驗(yàn)室器皿的清洗實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)驗(yàn)證了福斯強(qiáng)力酶清洗液管的應(yīng)用效果，明確了不同污染類型對應(yīng)的最優(yōu)清洗參數(shù)，為其在實(shí)驗(yàn)室器皿清洗領(lǐng)域的針對性應(yīng)用提供了關(guān)鍵依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，福斯強(qiáng)力酶清洗液管在最優(yōu)參數(shù)條件下，對三類污染器皿的清洗合格率均達(dá)到100%，殘留量均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，且對玻璃、聚四氟乙烯、石英等常見實(shí)驗(yàn)室器皿材質(zhì)無明顯損傷，表現(xiàn)出優(yōu)異的清洗性能與材質(zhì)兼容性。
不同污染類型器皿的最優(yōu)清洗參數(shù)存在明顯差異，核心原因在于福斯強(qiáng)力酶清洗液管中不同酶系的活性條件與污染物的理化性質(zhì)不同。蛋白質(zhì)污染物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需較高濃度的蛋白酶與適宜溫度（50℃）才能充分降解，且超聲輔助可顯著提升酶解效率；脂類污染物疏水性強(qiáng)，需高濃度脂肪酶（清洗液稀釋比例1:50）與較高溫度（60℃），同時需要較強(qiáng)的超聲功率（300W）破除脂類附著層；淀粉類污染物易被淀粉酶降解，對酶濃度要求較低（清洗液可稀釋至1:200），適宜溫度為45℃，溫和的超聲功率即可滿足清洗需求。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)器皿的污染類型，針對性選擇清洗液稀釋比例、清洗溫度、清洗時間及超聲功率等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)清洗效果。
與傳統(tǒng)化學(xué)清洗方法相比，福斯強(qiáng)力酶清洗液管具有顯著優(yōu)勢：一是清洗效率高，單個污染器皿的清洗時間可控制在5-15min，較傳統(tǒng)化學(xué)清洗縮短50%以上；二是清洗無殘留，避免了化學(xué)清洗劑殘留對后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾；三是環(huán)保安全，酶清洗液可生物降解，對環(huán)境無污染，且對操作人員無傷害；四是通用性強(qiáng)，通過調(diào)整參數(shù)可適用于多種污染類型的器皿清洗，無需更換清洗劑。此外，該清洗液管采用集成化設(shè)計，操作簡便，可實(shí)現(xiàn)批量器皿的標(biāo)準(zhǔn)化清洗，提升實(shí)驗(yàn)流程的規(guī)范性與重復(fù)性，適用于高校實(shí)驗(yàn)室、科研院所、第三方檢測機(jī)構(gòu)等各類場所。

5 結(jié)論

福斯強(qiáng)力酶清洗液管在實(shí)驗(yàn)室污染器皿清洗中具有廣泛的適用性與優(yōu)異的清洗性能。本研究通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化確定了三類典型污染器皿的最優(yōu)清洗方案：1）蛋白質(zhì)污染器皿：清洗液稀釋比例1:100、清洗溫度50℃、清洗時間10min、超聲輔助功率200W，清洗合格率100%，蛋白質(zhì)殘留量≤0.035μg/cm²；2）脂類污染器皿：清洗液稀釋比例1:50、清洗溫度60℃、清洗時間15min、超聲輔助功率300W，清洗合格率100%，脂類殘留量≤0.022μg/cm²；3）淀粉類污染器皿：清洗液稀釋比例1:200、清洗溫度45℃、清洗時間10min、超聲輔助功率150W，清洗合格率100%，淀粉殘留量≤0.018μg/cm²。
該設(shè)備通過合理調(diào)整清洗參數(shù)，可有效降解各類有機(jī)污染物，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室器皿的高效、無殘留清洗，且對器皿材質(zhì)無損傷，具有環(huán)保、安全、通用、操作簡便等優(yōu)勢。本研究建立的標(biāo)準(zhǔn)化清洗方案，可為實(shí)驗(yàn)室器皿清洗提供可靠技術(shù)參考，進(jìn)一步推動福斯強(qiáng)力酶清洗液管在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

 

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