Some laboratory equipments - BALANCE, HOT PLATE, MAGNETIC STIRRER, CENTRIFUGE, VORTEX MIXER, INCUBATOR, CONSTANT TEMPERATURE WATER BATH, COLORIMETER/SPECTROPHOTOMETER, BIOCHEMISTRY ANALYZERS, MICROPIPETTES, WATER PURIFICATION EQUIPMENTS

1. 5.SOME BASIC CONCEPTS OF BIOCHEMISTRY FOR DMLT FIRST YEAR STUDENTS (U. P.
State Medical Faculty syllabus) in Hinglish
LESSON 5
[Some Laboratory equipments]
SOME LABORATORY EQUIPMENTS
Biochemical tests क
े लिए लैब में मुख्यतः इस्तेमाल में आने वाले equipments हैं :
BALANCE
HOT PLATE
MAGNETIC STIRRER
CENTRIFUGE
VORTEX MIXER
INCUBATOR
CONSTANT TEMPERATURE WATER BATH
COLORIMETER/SPECTROPHOTOMETER
BIOCHEMISTRY ANALYZERS
MICROPIPETTES
WATER PURIFICATION EQUIPMENTS
BALANCE :
Balance का इस्तेमाल लैब में chemicals तौलने क
े लिए होता है I लैब में कई प्रकार की balance होती हैं -
1..Open two-pan balance - इसका उपयोग किसी substances की अधिक मात्रा को तौलने में होता है I इसकी
sensitivity कम होती है (0.5 g) I sensitivity का मतलब होता है कि balance से accurately कम से कम
कितना तौल सकते हैं I आजकल electronic open single pan balance भी मिलती हैं I
Open two pan balance Electronic open single pan balance
2. Analytical balance - इस balance का इस्तेमाल किसी substance की कम मात्रा को तौलने में होता है
क्योंकि इसकी sensitivity अधिक होती है (0.1- 0.5 mg, model क
े अनुसार) I ये कई प्रकार की होती हैं, जैसे -
Two pan balance with a pointer, Single pan electric और Single pan electronic (digital) balance.
1

2. Two pan Single pan Single pan electronic
Balance Electric balance balance
क
े मिकल्स को तौलते समय सावधानियाँ :
● जिस chemical को तौलना हो उसक
े लेबल को तीन बार पढ़ना चाहिए - उसे shelf से निकालने से पहले,
तौलने क
े पहले और तौलने क
े बाद ताकि यह सुनिश्चित हो सक
े कि जो क
े मिकल तौलना था वही तौला
गया I
● Balance को एक सुदृढ़ और कम्पन रहित platform पर रखना चाहिए I
● यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि balance properly levelled है I यह balance क
े floor पर लगे
levelling bubble से check कर सकते हैं और levelling screws द्वारा आवश्यकता पड़ने पर level
adjust कर सकते हैं I
● Two pan balance में beam को raise करक
े देखना चाहिए कि pointer 0 mark क
े दोनों तरफ बराबर
divisions move करता है या नहीं I अगर नहीं तो adjust करें I
● छोटे weights को चिमटी (forceps) से उठाना चाहिए I
● तौलते समय ceiling fan को या तो बंद कर देना चाहिए या धीमा कर देना चाहिए और banance की
reading पढ़ते समय उसक
े दरवाज़े बंद रखने चाहिए I
● क
े मिकल्स को तौलने क
े लिए एक साफ़ paper का टुकड़ा, watch glass या एक disposable plastic
weighing boat का उपयोग करना चाहिए I
Watch glass weighing boats
● तौलना समाप्त करने क
े बाद balance को एक साफ़ कपड़े या ब्रश से साफ कर देना चाहिए, यदि
क
े मिकल छलक गया हो I
HOT PLATE
Hot plate का इस्तेमाल solutions को beaker या अन्य glassware में गर्म करने में होता है I Hot plate का
top aluminum, ceramic materials या enamel का बना होता है I क
ु छ Hot plates में एक magnetic stirrer
भी लगा होता है जिससे गर्म हो रहे solution को stir भी किया जा सकता है I इसमें एक ON/OFF knob और एक
heat control knob लगा होता है I
2

3. Hot plate
Hot plate क
े इस्तेमाल में सावधानियाँ -
● flammable या combustible material की उपस्थिति में Hot plate का इस्तेमाल नहीं करना चाहिए I
● Heating level (high/medium/low ) set करना चाहिए I
● Hot plate को इस्तेमाल करते समय उसे unattended नहीं छोड़ना चाहिए I
● Hot plate से गर्म glassware को हटाने क
े लिए tongs या thermal gloves का इस्तेमाल करना चाहिए
I
● Hot plate पर गर्म करने क
े लिए इस्तेमाल होने वाला glassware अच्छी quality का और heat
resistant होना चाहिए, जैसे - borosilicate glass (soda lime glass नहीं ) I
● Hot plate इस्तेमाल करने क
े बाद उसक
े सामने एक प्लेकार्ड रख देना चाहिए जिसपर "HOT" लिखा हो,
जिससे किसी अन्य लैबकर्मी क
े साथ कोई दुर्घटना न हो I
MAGNETIC STIRRER
इसका इस्तेमाल किसी solution को एक stir bar की मदद से mix करने में होता है I इसमें heating system भी
लगा हो सकता है I इसमें rotating magnetic field (जो एक rotating magnet या stationary
electromagnets का एक set होता है) का इस्तेमाल होता है जिससे solution में पड़ा stir bar गोल -गोल तेजी से
घूमता है, जिससे solution की mixing अच्छी तरह और जल्दी हो जाती है I
Magnetic stirrer
CENTRIFUGES
Centrifuge medical laboratory का एक अति आवश्यक equipment है जिसका इस्तेमाल cells, serum,
plasma, cell organelles (nuclei, mitochondria, endoplasmic reticulum etc.) और precipitates आदि
क
े separation में होता है I
3

4. Table top Centrifuges
Principle - Centrifuge machine में विजातीय मिश्रण (heterogeneous mixture) क
े अव्यवों
(components) को अपक
ें द्री बल (centrifugal force) और गुरुत्वाकर्षण बल (gravitational force) क
े उपयोग
से उनक
े आकार (shape), माप (size ), घनत्व (density ), medium की viscosity और rotor की गति (speed
) क
े आधार पर पृथक्करण किया जाता है I इसलिए किसी heterogeneous mixture क
े solution को centrifuge
करने पर अधिक density वाले अव्यव नीचे बैठ जाते हैं और कम density वाले ऊपर रहते हैं I
Centrifugal force और rpm क
े बीच relationship का formula इस प्रकार है :
rcf = 1.118 ×10-6
× r × (rpm)2
जिसमें -
'rcf' - relative centrifugal force (relative to the force of Earth's gravity). Relative centrifugal force
refers to the amount of force applied when using a centrifuge. It depends on the speed of
rotation in RPM and the distance of the particles from the center of rotation.
'r' - radius of rotor in mm,
'rpm' - revolutions per minute
Unit of rcf - g
चूंकि 'rcf' rotor क
े radius पर निर्भर करता है इसलिए एक ही 'rcf' का 'rpm' rotor क
े radius क
े आधार पर अलग
अलग हो सकता है I
Centrifuge में दो प्रकार क
े rotors होते हैं - swing out rotor and fixed angle rotor
How to measure the radius of the rotor in a swing out rotor
4

5. How to measure the radius of a Fixed angle rotor
Types of Centrifuges :
1.Table top/Bench top centrifuge - इन मध्यम speed क
े centrifuge का इस्तेमाल सामान्यतः मेडिकल
laboratories में plasma, serum, cells, urine deposits और precipitate आदि क
े पृथक्करण में होता है I
2.Microcentrifuge (Microfuge) - इनका इस्तेमाल भी मेडिकल laboratories में होता है किन्तु कम volume
क
े samples/ liquid जैसे - nucleic acid या proteins की high speed पर pelleting करने में I
3.Multipurpose high speed centrifuges - ये high speed वाले refrigerated floor centrifuge होते हैं
जिनका इस्तेमाल अधिक volume क
े solutions को centrifuge करने में होता है I इनक
े rotor fixed angle
type या swing-out type होते हैं और इनमें विभिन्न size की tubes, bottles और microtiter plates को
centrifuge करने हेतु अलग- अलग adopters भी होते हैं I
4.Ultracentrifuge - ये बहुत ही sophisticated और advance refrigerated centrifuge होते हैं और ये
अत्यधिक high speed पर काम करते हैं, इसीलिए जिन particles का traditional centrifuge में पृथक्करण
नहीं हो पाता है उन्हें इसक
े द्वारा पृथक किया जाता है I इनका उपयोग Molecular biology और Biochemistry
research laboratories में किया जाता है I ये दो प्रकार क
े होते हैं - Analytical और Preparative जो इनक
े
application और purpose पर आधारित है I preparative ultracentrifuge run में, tubes क
े contents की
analysis centrifugation समाप्त होने क
े बाद की जाती है I जबकि analytical centrifuge में analysis
centrifugation क
े दौरान ही की जाती है I
Centrifuge क
े इस्तेमाल क
े समय ली जाने वाली सावधानियाँ -
● Centrifuge को rubber pads या किसी mat पर एक flat level पर रखना चाहिए I
● Centrifuge operate करने क
े पूर्व उसका 'Instruction Manual' अवश्य पढ़ लेना चाहिए I
● गीले हाथों से centrifuge नहीं छ
ू ना चाहिए I
● Centrifuge में न तो बहुत छोटी और न बहुत लम्बी test tube लगानी चाहिए और test tube में तीन
चौथाई से अधिक liquid नहीं भरना चाहिए I
● Centrifuge rotor में लगी आमने सामने की tubes का वजन बराबर होना चाहिए I एक two pan open
balance में वजन करक
े देखना चाहिए और हल्की tube में liquid डालकर (अगर ऐसा करना संभव हो )
या हल्की tube क
े bucket में distilled water डालकर balance करना चाहिए I अच्छी quality की
समान liquid volume वाली test tubes को table top centrifuge में balance नहीं करना पड़ता है I
बिना balance की tubes लगा कर centrifuge चलाने पर vibrations क
े कारण test tubes टूट सकती
हैं और centrifuge भी ख़राब हो सकता है I
● Centrifuge क
े test tube buckets क
े bottom में rubber cushions check कर लेना चाहिए ताकि
मशीन चलाने पर glass tubes टूटे नहीं I
● Centrifuge start करने क
े पहले ढक्कन अवश्य बंद कर दें I
5

6. ● Centrifuge speed को धीरे -धीरे बढ़ाना चाहिए जब तक वांछित speed न पहुंच जाए I
● Centrifuge को बंद करने पर speed को धीरे -धीरे कम करना चाहिए I हाथ से rotor को रोकने की
कोशिश कभी नहीं करनी चाहिए I
● Centrifuge का ढक्कन खोलने से पहले देख लेना चाहिए कि rotor पूरी तरह रुक गया हो I
● Centrifuge को रोज़ और contaminate होने पर तुरंत 70% अल्कोहल (मैटेलिक parts क
े लिए) या 1%
bleach (plastic क
े लिए) से disinfect करना चाहिए I
VORTEX MIXER (CYCLOMIXER)
इसमें एक cup shape का rubber होता है जो एक shaft पर थोड़ा off-centre लगा होता है I यह shaft एक
electric motor की सहायता से घूमता है जिससे rubber piece circular motion में घूमता है I जब कोई liquid
से भरी test tube को इस rubber पर press करते हैं या rubber क
े किनारे से touch करते हैं तो test tube क
े
liquid में vibration pass होते हैं जिससे liquid में भंवर(vortex) सा बन जाता है और liquid अच्छी तरह mix हो
जाता है I इसीलिए इसका इस्तेमाल solutions, test reagents आदि की mixing में होता है I किन्तु इसक
े
इस्तेमाल में क
ु छ सावधानियाँ रखनी चाहिए, जैसे -
● पहली बार इस्तेमाल करने से पहले 'Instruction Manual' ठीक से पढ़ लेना चाहिए I
● Proper speed चुन लेना चाहिए, अन्यथा test tube का liquid छलक सकता है I
● Test tube में liquid आधे से अधिक नहीं भरना चाहिए जिससे proper mixing हो और liquid छलक
े
नहीं I
Vortex mixer
INCUBATORS
Incubator एक insulated metallic enclosure होता है जो thermostatically regulated होता है और इसका
इस्तेमाल microbiology में bacterial culture क
े लिए constant temperature उपलब्ध कराने हेतु होता है I
इसक
े अंदर racks और shelves में रखी Petri dishes, flasks या अन्य culture media क
े ऊपर गर्म हवा का
संचार होता है I इसका temperature रोज़ record किया जाना चाहिए, साथ ही हर 15 दिन में और कोई spillage
होने पर तुरंत इसकी सफाई करनी चाहिए I
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7. CONSTANT TEMPERATURE WATER BATH
यह स्टील का एक double wall वाला container होता है जिसमें पानी भरा जाता है I इसमें एक heating
element और temperature नियंत्रित करने हेतु एक thermostat लगा होता है I इसका इस्तेमाल
samples/reagents /chemical reaction tubes को एक constant temperature पर लम्बे समय क
े लिए
incubate करने में होता है I क
ु छ water bath में पानी को mix करने क
े लिए एक stirrer लगा होता है जिससे पूरे
पानी का temperature एक सा रहे I क
ु छ में एक shaker भी लगा होता है जिसका इस्तेमाल microbiological
tests में होता है I
Waterbath क
े उपयोग में सावधानियाँ :
● Water bath में distilled water ही भरना चाहिए ताकि water bath में deposits न जमें I Algal
growth को रोकने क
े लिए thymol crystal भी पानी में डाल देते हैं I
● इसक
े पानी को महीने में एक बार या जब भी पानी गन्दा लगे तो पानी निकाल देते हैं और water bath को
साफ कर दूसरा पानी भर देते हैं I पानी बदलते समय इसका electric plug socket से निकाल देते हैं I
● पानी बदलने क
े बाद temperature setting check कर लेना चाहिए I
● Water bath इस्तेमाल करने क
े बाद switch off करक
े इसे ढक देना चाहिए I
Water bath
COLORIMETER / SPECTROPHOTOMETER
PHOTOMETRY:
Photometry में किसी solution क
े molecules द्वारा absorbed (अवशोषित ) light का अध्ययन करते हैं I
White light एक मिश्रण होता है जिसमें light क
े सभी colors होते हैं I जब ये white light किसी पदार्थ पर पड़ती
है तो light क
े क
ु छ colors उसमें absorb हो जाते हैं और क
ु छ colours उस पदार्थ से बाहर निकल जाते हैं या
पदार्थ द्वारा reflect हो जाते हैं I तो visible light में पदार्थ उस color का दिखता है जो पदार्थ द्वारा absorb नहीं
होता I जैसे - एक red solution red इसलिए दिखता है क्योंकि ये solution visible light क
े red color को छोड़
कर बाकी सभी colors को absorb कर लेता है I
लैब में इस्तेमाल होने वाले विभिन्न photometric instruments इस सिद्धांत पर आधारित होते हैं :
जब कोई monochromatic light (one colour/wavelength की light) किसी solution से pass होती है तो
transmitted light (पारेषित प्रकाश) की तीव्रता (intensity) exponentially (चरघातांकी रूप से) घटती है I
Transmitted light की तीव्रता में यह कमी path length (अवशोषक माध्यम की मोटाई) (Lambert's law) और
अवशोषक पदार्थ क
े concentration (सांद्रता) (Beer's Law) क
े समानुपाती होती है I इन दोनों नियमों को मिश्रित
रूप से Beer-Lambert Law कहते हैं I
चूंकि photometric instruments (जैसे - colorimeter और spectrophotometer) में path length constant
होती है किन्तु solution क
े विभिन्न concentrations का इस्तेमाल होता है इसलिये इसे क
े वल Beer's Law
कहते हैं I इसप्रकार, किसी रंगीन solution द्वारा अवशोषित light उस solution क
े अवशोषक पदार्थ क
े
concentration क
े समानुपाती होती है I इसका अर्थ है कि अवशोषक पदार्थ का concentration जितना अधिक
होगा light का अवशोषण (absorbance) उतना ही अधिक होगा I
7

8. The ratio of intensity of the emergent light (I) and intensity of incident light (Io) is called
Transmittance (T):
T = I/Io
T × 100 = % T
-log T or log (1/T) = extinction (E) or optical density (OD) or absorbance(A)
Or
absorbance (OD) = log (1/T) = log (100/%T) = 2 - log %T
Molar extinction coefficient of any substance is its extinction (absorbance,OD) at a concentration
of 1 mol/l at a path length of 1 cm. For example - The molar extinction coefficient of NADH at
340 nm is 6.22 l/mmol/cm (6220 M-1cm-1) or 0.1mM solution of NADH would have absorbance
(OD) of 0.622 with 1 cm path length of light.
Transmittance vs Absorbance
COLORIMETER
एक colorimeter क
े निम्न भाग होते हैं :
1. Light source(usually 6-12 V tungsten lamp)
2. Aperture (Slit) and Condenser lens - to allow a parallel beam of light to fall on the filter.
3. Filters (for selective absorption of unwanted wavelengths) - ये एक wheel में arranged रहते हैं I
इन फ़िल्टर्स द्वारा maximum transmission निम्न wavelengths पर होता है :
Filter Wavelength
Deep violet - 420 nm
Violet - 430 nm
Blue - 470 nm
Blue green - 490 nm
Green - 520 nm
Yellow green- 550 nm
Yellow - 580 nm
Orange - 600 nm
Red - 680 nm
Deep red - 700 nm
[Violet filter से violet light pass होगी ; इसीतरह green filter से green और red filter से red]
किसी particular test क
े लिए filter का colour या wavelength चुनने का मानदंड यह होता है कि colorimeter
द्वारा transmitted light की wavelength वही होनी चाहिए जो measure किये जा रहे पदार्थ द्वारा अधिकतम
अवशोषित (absorb) की जाती हो I उदाहरण - यदि कोई पदार्थ 520 nm की light अधिकतम अवशोषित करता है
तो उसक
े measurement हेतु green filter (520 nm wavelength) इस्तेमाल करेंगे I filter चुनने क
े लिए
colour wheel का उपयोग भी कर सकते हैं I जैसे - एक red solution इसलिए red दिखता है क्योंकि light क
े
8

9. red color को छोड़ कर सभी colors को absorb कर लेता है I तो यह solution green color की range में सबसे
अधिक absorbance देगा क्योंकि green color red color का पूरक (complementary) color है (color wheel
में green का complementary color red है) I
4. Cuvette chamber - transmitted light एक compartment से pass होती है जिसमें एक glass या plastic
की गोल या चौकोर cuvette में coloured solution measurement क
े लिए रखते हैं I
Round bottom cuvettes Square cuvettes
5. Detector - यह एक photosensitive element होता है जो light को electrical signals में बदलता है I
6. Galvanometer - electrical signal को मात्रात्मक रूप से मापता है I
Colorimeter
9

10. Working of a colorimeter -
Tungsten लैंप से निकली white light एक slit और एक lens से pass होती हुई एक समानांतर beam क
े रूप में
चुने हुए filter पर पड़ती है और filter से निकली वांछित wavelength की monochromatic light cuvette क
े
solution से pass होती है और उस solution क
े concentration क
े आधार पर absorb होने क
े बाद यह light एक
photocell पर पड़ती है जिससे light की तीव्रता क
े सीधे अनुपात में एक electric current पैदा होती है I यह
electric signal एक galvanometer द्वारा absorbance (OD) reading में पढ़ी जाती है I
सर्वप्रथम blank solution (plain reagent/distilled water) को cuvette में डाल कर colorimeter को zero
absorbance(100% T) पर set करते हैं I फिर उपयुक्त standard reaction tube की absorbance (OD)
read करते हैं और उसक
े बाद test(unknown) reaction tube की absorbance (optical density,OD) read
करते हैं I
Absorbance of unknown × Concentration of Standard
Concentration of analyte in unknown sample = ------------------------------------------------
Absorbance of Standard
SPECTROPHOTOMETER
Spectrophotometer से भी sample द्वारा light absorbance measure करक
े analyte का sample में
concentration मापते हैं I Colorimeter और spectrophotometer दोनों ही Beer-Lambert Law पर आधारित
होते हैं और लगभग एक ही तरीक
े से काम करते हैं I किन्तु दोनों क
े बीच क
ु छ अंतर होता है :
● मुख्य अंतर यह होता है कि colorimeter में विशेष colour द्वारा light का absorbance देखते हैं और
spectrophotometer में coloured या colourless solution की light absorbing या light
transmitting ability (क्षमता) मापते हैं I
● Colorimeter में light spectrum क
े visible range की monochromatic light प्राप्त करने क
े लिए
coloured filters का इस्तेमाल करते हैं जबकि spectrophotometer में prism या diffraction
gratings द्वारा UV, visible और infrared region की wavelengths की एक wide range का
इस्तेमाल हो सकता हैI
● Colorimeter में light source क
े लिए tungsten / LED bulb होता है जबकि spectrophotometer में
यह tungsten, xenon या deuterium लैंप होता है I
● Colorimeter की cuvette cylindrical shape की और glass की बनी होती है जबकि
spectrophotometer में यह glass, silica या quartz की rectangular और square cross section
वाली होती है I
● Spectrophotometers दो प्रकार क
े होते हैं - single beam और double beam spectrophotometer
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11. Single beam spectrophotometer
● Spectrophotometer colorimeter की अपेक्षा अधिक precise और accurate होता है I
Spectrophotometer
BIOCHEMISTRY ANALYZERS - इन analyzers का भी basic principle वही होता है जो colorimeter या
spectrophotometer का होता है I हालांकि, इन analyzers का precision अधिक होता है I diagnostic
laboratories में degree of automation क
े आधार पर दो प्रकार क
े analyzers प्रयोग होते हैं :
1.Semi automatic analyzer - इसमें test तो manually लगाना पड़ता है किन्तु finally test solution की
reading लेने क
े लिए solution को analyzer में aspirate करा देते हैं और analyzer इसक
े absorbance को
standard क
े absorbance एवं concentration से तुलना करक
े सीधे test solution का concentration बता
देता है I इस तरह हमें कोई calculation नहीं करना पड़ता I इसमें cuvette/flowcell क
े temperature control,
end point, fixed time kinetic और kinetic reaction tests की programming का प्रावधान होता है तथा
inbuilt quality control charts का भी प्रावधान होता है जिससे हम different tests क
े quality control (QC)
पर नियंत्रण रख सकते हैं I इन analyzers का इस्तेमाल छोटी और मध्यम श्रेणी की लैब में होता है जहाँ एक
सीमित संख्या में samples और tests होते हैं I
Semi Automatic analyzer
2.Fully automated analyzer - इन analyzers द्वारा कम से कम मानव सहायता क
े कम समय में बड़ी संख्या
में samples क
े tests किये जा सकते हैं I semi autoanalyzer क
े विपरीत इनमें क
े वल samples (blood,
serum, plasma,urine, cerebrospinal fluid आदि) को reagents क
े साथ machine में arrange कर देते हैं
और machine को tests क
े अनुसार program कर देते हैं I machine सारे tests करक
े final results का
printout दे देती है I इनका इस्तेमाल बड़ी laboratories में होता है जहाँ बड़ी संख्या में samples और tests होते
हैं I
11

12. Fully automated analyzer
Fully automated analyzers मुख्यतः दो प्रकार क
े होते हैं :
1.Batch analyzer - इसमें instrument system samples क
े प्रत्येक group में एक test को क्रमिक रूप से
(sequentially) analyze करता है I
2.Random access analyzer - इस system में कोई भी sample को क्रम से बाहर (out of sequence)
बेतरतीब अभिगम (randomly access) करक
े कोई भी test कर सकते हैं I इसप्रकार एक ही sample में कई
tests एक ही बार में program set करक
े कर सकते हैं I
इसक
े अतिरिक्त analyzer क
े reaction principle क
े आधार पर दो प्रकार क
े biochemical analyzers होते हैं :
1. Wet analyzer - इसमें reagents को liquid form में इस्तेमाल करते हैं और blood sample को इस
reagent क
े साथ एक reaction vessel (test tube) में reaction कराते हैं और फिर reaction mixture
का एक colorimeter/spectrophotometer पर absorbance की मदद से analyte का concentration
calculate करते हैं I
2. Dry analyzer - इसमें liquid reagent क
े स्थान पर dry reagent का इस्तेमाल होता है जिसे एक
supporting medium की layer पर coat कर दिया जाता है (dry reagents से संसेचित strips) I जब
blood sample इस पर डालते हैं तो sample का analyte blood की moisture क
े कारण dry reagent
से react करक
े product बनाता है जिसे reflectance spectrophotometry द्वारा read करक
े analyte
का concentration मापते हैं I
MICROPIPETTES
Micropipettes एक प्रकार क
े pipettes हैं जिनका प्रयोगशाला में liquids क
े बहुत कम volume (as low as 0.2
microliter) को ट्रांसफर करने हेतु उपयोग किया जाता है I
12

13. There are different types of micropipettes:
Based on the Principle/Displacement Method -
● Air displacement micropipette - ये aqueous और non viscous liquids क
े लिए उपयुक्त होते हैं I
इन micropipettes में अंदर एक piston होता है और piston एवं sample क
े बीच एक air cushion
होता है जो liquids को dispense करने में मदद करता है I
● Positive displacement micropipette - इन pipette में piston pipette shaft क
े अंदर होने क
े बजाए
pipette tip क
े अंदर होता है I piston और liquid क
े बीच कोई air cushion नहीं होता I इसमें
disposable tip एक microsyringe क
े रूप में होती है जो एक capillary और एक piston (movable
inner part) से बनी होती है जो liquid को सीधे displace करती है I ये micropipettes viscous और
volatile liquids क
े लिए भी उपयुक्त होते हैं I
13

14. Based on the Number of Channels -
● Single channel - इसमें क
े वल एक shaft होता है जो एक बार में क
े वल एक liquid ट्रांसफर कर सकता है
I इस प्रकार इसमें liquid को aspirate या dispense करने हेतु क
े वल एक channel होता है I ये विभिन्न
capacities (from 0.2 to 10,000 µl) में उपलब्ध होते हैं और इनकी accuracy excellent होती है I
Single channel micropipette
● Multichannel - इन micropipettes में कई shafts होते हैं जो कई liquids एक साथ ट्रांसफर कर सकते
हैं I इस तरह इसमें liquid को aspirate और dispense करने क
े लिए कई channels (4-18) होते हैं I ये
pipettes उन tests क
े लिए सर्वोत्तम होते हैं जिनमें एकाधिक (multiple) wells में liquids डालने होते हैं,
जैसे - ELISA, DNA amplification tests आदि I इन multichannel micropipettes की capacity
0.2 to 1200 µl तक हो सकती है I
Multichannel micropipettes
Based on the Pipetting Mechanism -
● Mechanical/Manual - इन micropipettes में कार्मिक (personnel) को aspiration and
dispensation हेतु plunger को pressure क
े साथ दबाना पड़ता है और इसक
े लिए piston में एक स्प्रिंग
होती है I
● Electronic - इसमें mechanical plunger क
े स्थान पर एक electronic button होता है I इसे
automated pipette भी कहते हैं क्योंकि इसमें electronic button क
े कारण manual labor बहुत कम
हो जाता है I इसमें pipetting की आवश्यक्तानुसार customizable programs की सुविधा भी होती है I
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15. Based on the Volume -
● Fixed volume micropipette - ये pipettes प्रत्येक बार sample क
े एक fixed और equal volume
का ट्रांसफर करते हैं I ये सीमित बजट की लैब में viscous liquids क
े लिए उपयुक्त होते हैं I इसमें
pipetting करते समय गल्ती से volume में परिवर्तन का खतरा कम होता है I
● Adjustable volume micropipette - इनमें आवश्यक्तानुसार volume परिवर्तन हेतु volume
adjusting knobs होते हैं I ये विभिन्न volume range में उपलब्ध होते हैं I
Different types of pipetting procedures -
● Forward pipetting - यह सर्वाधिक उपयोग होने वाली तकनीक है I Forward pipetting में liquid का
एक exactly set किया volume tip में aspirate (चूषण) किया जाता है और फिर इसे दूसरे container
में deliver किया जाता है I यह तकनीक diluted aqueous solutions, bufers, diluted acids और
bases की pipetting हेतु उचित होती है I
Pipetting steps -
1. सर्वप्रथम pipette से एक tip को attach करते हैं I
2. Plunger button को अंगूठे से पहले stop तक press करते हैं I
3. Tip को liquid में लगभग 2-3 mm नीचे तक dip करते हैं (यह निर्भर करता है कि कितना
volume liquid लेना है) और फिर button को धीरे से छोड़ते हैं I
4. Button छोड़ते ही liquid tip में aspirate होने लगता है (ध्यान रखते है कि कोई air bubble
नहीं आये) I Bubble की सम्भावना तब होती है जब plunger button को एकदम से छोड़ा जाए
या tip ठीक से pipette से attach नहीं होती, या button पूरा छोड़ने से पूर्व ही tip liquid की
सतह से बाहर आ जाए I
5. जब button पूरी तरह release position पर आ जाए तो अंगूठा हटा लेते हैं I
6. Liquid tip में aspirate होने क
े बाद क
ु छ सेक
े ण्ड क
े लिए रुकते हैं ताकि liquid पूरी तरह
aspirate हो जाए, खासतौर पर अधिक volume क
े लिए, जैसे - 500–5000 μl, और अब tip को
liquid से धीरे से बाहर निकालते हैं I
7. यदि आवश्यक हो तो tip की बाहरी सतह से लगी liquid droplets को एक मुलायम tissue
paper या cloth से सावधानी से पोछ देते हैं I लेकिन tip क
े छेद को paper या cloth से नहीं छ
ु एं
वरना paper/cloth में tip क
े अंदर का क
ु छ liquid absorb हो सकता है I
8. दूसरे vessel (जैसे - test tube) में pipette में लिए हुए liquid को deliver करते समय tip को
test tube की अंदरूनी wall से 10-45° क
े angle से touch करना चाहिए और यदि test tube
में पहले से ही कोई liquid हो तो उसक
े स्तर से थोड़ा ऊपर tip का छोर होना चाहिए I
9. अब plunger button को पहले first stop तक दबाते हैं, फिर लगभग 1 सेक
ं ड रुक कर button
को जल्दी से second stop तक दबाते हैं I Liquid deliver करने पर tip में कोई droplets नहीं
रहनी चाहिए और test tube की walls पर liquid का कोई छितराव नहीं होना चाहिए I
10. अब button को second stop पर दबाये हुए ही tip को test tube की wall से touch कराते हुए
बाहर निकालते हैं और तब button को release करते हैं I
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16. 11. Accuracy बढ़ाने क
े लिए यह अच्छा रहता है pipette tip को liquid से 2-3 बार pre-wet
(pre-rinse) कर लिया जाए, खासतौर पर बहुत कम volume की pipetting क
े लिए I
● Reverse pipetting - इस तकनीक का उपयोग बहुत viscous या volatile liquids, biologic fluids,
foaming solutions और बहुत कम volume क
े माप में उपयुक्त रहता है I Pipetting steps -
1. Plunger button को सर्वप्रथम second stop तक दबाते हैं,
2. Pipette tip को liquid क
े स्तर से 2–5 mm नीचे dip करते हैं और button को धीरे से release
करते हैं जिससे liquid tip में aspirate हो जाए I
3. अब tip को liquid से धीरे से निकालते हैं, यदि आवश्यक हो तो tip की बाहरी surface पर लगे
droplets को tissue paper से साफ़ करते हैं I
4. दूसरे vessel या test tube में liquid deliver करने क
े लिए button को first stop तक ही दबाते
हैं और tip को forward तकनीक की तरह test tube की inner wall को touch कराते हुए liquid
deliver करते हैं I
5. अब button को first stop position पर दबाये हुए ही tip को test tube से बाहर निकालते हैं I
6. Deliver करने क
े बाद Tip में बचे हुए liquid को या तो फ़
ें क सकते हैं या फिर वापस liquid
container में डाल सकते हैं I
● Repetitive pipetting - इस तकनीक का उपयोग तब करते हैं जब एक ही liquid का एक ही volume कई
test tubes या microtiter plate क
े कई wells में dispense करना होता है I यह reverse pipetting क
े
समान ही होता है किन्तु इसमें reverse pipetting क
े steps 2 से 4 को कई बार दोहराते हैं I
16

17. ● Pipetting of heterogeneous samples - यह तकनीक blood जैसे heterogeneous samples क
े
लिए उपयुक्त होती है क्योंकि ऐसे samples में pipetting क
े पूर्व tip की pre-rinsing आसान नहीं होती
है I
Pipetting steps -
1. Plunger button को first stop तक दबा कर tip को liquid sample क
े स्तर क
े 2-5 mm नीचे
तक dip करते हैं I
2. धीरे से button को release करते हैं जिससे sample tip में aspirate हो जाता है I
3. Tip को धीरे से बाहर निकालते हैं और tip की बाहरी सतह पर लगी droplets को सावधानी से
tissue paper से पोंछ देते हैं I
4. अब tip को उस solution में Dip करते हैं जिसमें tip क
े heterogeneous liquid को डालना
होता है I
5. Button को first stop तक दबाते हैं और धीरे से button को वापस release करते हैं जिससे tip
में solution aspirate हो जाता है I अब इस step को बिना tip को solution से बाहर निकाले तब
तक दोहराते हैं जब तक tip की inner wall पर लगा heterogeneous liquid पूरी तरह साफ़
नहीं हो जाता I
6. अब test tube की inner wall को touch करते हुए tip को solution की स्तर से थोड़ा ऊपर
करक
े button को second stop तक दबाते हैं I
7. Second stop तक button को दबाये हुए ही tip को test tube से बाहर निकाल लेते हैं I
Some tips while using micropipettes -
● Pipetting क
े पूर्व liquid को room temperature (RT) पर ले आना चाहिए क्योंकि ठंडा liquid सही
volume से अधिक और गर्म liquid सही volume से कम deliver हो सकता है I
● Pipette में सही size की tip लगाना चाहिए I
● Adjustable volume micropipette में वांछित volume ठीक से set कर लेना चाहिए I
● Tip को liquid से कम से कम दो बार pre-rinse करने से pipetting की accuracy बढ़ जाती है
(pre-rinsing is not recommended for cold liquids)
● Liquid aspirate करते समय tip को liquid में vertically (at 90°) और liquid क
े स्तर से लगभग 2-3
mm (अधिक volume aspirate करने क
े लिए थोड़ा अधिक नीचे dip करें) नीचे तक dip करना चाहिए I
● Liquid aspirate करते समय plunger button को धीरे से release करना चाहिए (ताकि air bubbles
नहीं आएं) और क
ु छ seconds क
े लिए tip को dip किये रखना चाहिए (ताकि पूरा volume aspirate हो
जाए) I उसक
े बाद tip को बाहर निकलना चाहिए I
● Pipette की used tip को tip ejector द्वारा ही निकलना चाहिए I
Calibration of micropipette - Micropipettes को समय - समय पर (प्रत्येक तीन महीने पर) calibrate करते
रहना चाहिए जिससे उनकी accuracy और precision बराबर check किया जा सक
े I यह calibration एक
sensitive electronic balance पर वैसे ही किया जाता है जिस प्रकार एक glass pipette का calibration करते
हैं I
17

18. Steps Involved in Pipette Calibration -
● एक beaker में distilled water लेते हैं और water का temperature note कर लेते हैं I साथ ही जिस
pipette का calibration करना हो और उचित tips एकत्र कर लेते हैं I
● एक sensitive electronic balance क
े pan पर एक weighing boat रखते हैं और balance क
े doors
बंद करक
े balance को zero पर set करते हैं I
● Micropipette का volume set करक
े इसक
े tip को beaker क
े water से तीन बार aspirate और
dispense करक
े pre-rinse करते हैं और फिर tip का water पूरी तरह निकाल देते हैं I
● अब बिना कोई air bubble क
े beaker से tip में beaker से water aspirate करते हैं और धीरे से
weighing boat में dispense करते हैं I फिर balance क
े display पर आये weight को note कर लेते हैं
I इस प्रक्रिया को दस बार दोहराते हैं और दस readings note कर लेते हैं I
● अब dispense किए water क
े volume को इस equation द्वारा calculate करते हैं : V = W x Z
जिसमें W water का weight है, Z एक factor (Z-factor)* और V dispense किये गए water का
calculated volume है I फिर इस प्रकार दस calculated volumes की mean value और standard
deviation (SD) calculate करते हैं I mean और SD value से हम % coefficient of variation (%
CV) calculate करते हैं [% CV = (SD ÷ Mean) × 100] और यदि CV 1% से कम है तो इसका अर्थ है
कि pipette का precision अच्छा है I
● अंत में pipette की accuracy निकालते हैं, जिसका formula है : A = 100 x Vavg/V0, जिसमें A
pipette की accuracy, Vavg calculated mean volume और V0 pipette का दिया हुआ volume है I
यदि accuracy value 99-101% हो तो pipette को accurate और calibrated मानते हैं I
*[Z factor] - water क
े volume मापन की accuracy परिवेशी तापमान (ambient temperature),
atmospheric pressure और सापेक्ष आर्द्रता (relative humidity) पर निर्भर करती है I इन्हीं factors को
मिलाकर Z factor निकालते हैं जिसका उपयोग water क
े volume calculation में करते हैं I Temperature
(°C) Z-factor
15 1.0019
16 1.0020
17 1.0023
18 1.0025
19 1.0027
20 1.0029
21 1.0031
22 1.0033
23 1.0035
24 1.0037
25 1.0039
WATER PURIFICATION EQUIPMENTS
EQUIPMENTS FOR DISTILLED WATER (आसुत जल) :
साधारण tap water में कई अशुद्धियाँ हो सकती हैं, जैसे - ions/minerals और अन्य contaminants, जो
biochemical estimations में हस्तक्षेप (interfere) कर सकते हैं, इसलिये इन्हें दूर करने क
े लिए water को
distill किया जाता है I
आसवन का सिद्धांत (Principle of distillation) - जब पानी को गर्म करते हैं तो भाप बनती है लेकिन पानी में
उपस्थित अशुद्धियाँ evaporate नहीं होती हैं I जब भाप को ठन्डे पानी द्वारा ठंडा करते हैं तो भाप condense
होकर पुनः पानी बन जाती है जो अशुद्धि रहित होता है I इसे ही distilled water कहते हैं I
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19. Types of distillation equipments -
1. मैटेलिक (steel) Still - यह दीवार पर fix होती है (Manesty type) - इसका इस्तेमाल single distilled
water बनाने में होता है I
2. Metallic (steel) Still (Table top, barnstead type) - इसका इस्तेमाल भी single distilled water
बनाने में होता है I
3. Glass Unit - इसका इस्तेमाल double और triple distilled water बनाने में होता है I
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20. 4. Solar Still - इसका इस्तेमाल दूर दराज़ क
े क्षेत्रों में और जहाँ संसाधन सीमित हो, वहाँ होता है I
सावधानियाँ (Precautions) -
● Distillation process क
े दौरान distillation still (metallic /glass) में water supply लगातार बनी
रहनी चाहिए I
● Glass distillation unit क
े flask में water level ¾ से थोड़ा कम रहना चाहिए और यह ध्यान रखना
चाहिए कि heating element पूरे distillation प्रक्रिया क
े दौरान पानी में पूरा डूबा होना चाहिए I
● Distillation unit को switch off करने क
े बाद भी लगभग 30 मिनट तक water supply बनी रहनी
चाहिए I
Quality of distilled water -
● distilled water का pH लगभग 5.5 होता है हालांकि freshly distilled water का pH लगभग 7.0 होता
हैI
● Silver nitrate test for Chloride compounds : एक beaker में 10 ml distilled water लेकर उसमें
nitric acid की 2 drops और फिर 1.7% Silver nitrate solution का 1 ml डालते हैं - सही distilled
water को perfectly clear रहना चाहिए I
Uses of distilled water -
● reagents/standard solutions को बनाने में freshly distilled water इस्तेमाल करते हैं I
● धुले Glasswares को सुखाने से पूर्व distilled water से rinse करते हैं I
Distilled water को capped glass या plastic containers में रखते हैं, किन्तु बहुत लम्बे समय तक नहीं I
DEIONIZED WATER
Deionized water का मतलब वो water जिसमें से ions और ionized salts remove कर दिए गये हों I
Deionized water, ions/ ionized salt से मुक्त होता है किन्तु यह आवश्यक नहीं है कि उसमें से organic
compounds भी remove हो गए हों I deionized water और distilled water में मुख्य अंतर यह है कि
distilled water में organic contaminants कम होते हैं किन्तु ions का contamination हो सकता है और
deionized water में ions remove हो जाते हैं किन्तु इसमें organic compounds, bacteria और वायरस हो
सकते हैं I
Principle of deionizer - Deionized water को एक Ion-exchange process, जिसमें Ion exchange
resins का इस्तेमाल होता है, द्वारा बनाया जाता है I इस प्रक्रिया में positive ions को hydrogen ions द्वारा
और negative ions को hydroxide ions द्वारा प्रतिस्थापित (replace ) किया जाता है I Ion exchange resin
tiny polystyrene beads (जो बालू क
े कणों क
े size क
े होते हैं) से बना होता है जिसमें resin beads पर
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21. charged functional groups युक्त organic polymer chains होती हैं I इसे mixed bed कहते हैं क्योंकि इसमें
दो प्रकार की beads का मिश्रण होता है I cation beads की सतह पर hydrogen ions (positive charge) और
anion beads की सतह पर hydroxide ions (negative charge) होते हैं I इस तरह पानी क
े उपस्थित cations
और anions का hydrogen और hydroxide ions द्वारा exchange होने से deionizer से निकला पानी
ion-मुक्त होता है I
सावधानियाँ -
● 'Instruction Manual' में दिए निर्देशों का पालन करें I
● Manual क
े अनुसार water flow maintain रखें I
● इसका ध्यान रखें कि सभी optical indicators काम कर रहे हों I
● सभी tubings leak proof होनी चाहिए I
deionized water की quality check करना -
● electrical conductivity 10-6 S/m(siemens/meter) होनी चाहिए I
● deionized water का pH 6.6 - 7.0 होना चाहिए I
● silver nitrate solution द्वारा chloride compounds की उपस्थिति की जाँच(जैसे distilled water में
करते हैं) करनी चाहिए I
Uses of deionized water - का इस्तेमाल होता है :
● glasswares को सुखाने से पूर्व उन्हें rinse करने में I
● Medical लैब में सभी प्रकार क
े reagents/solutions (विशेष तौर पर जिनका इस्तेमाल ions
determination में होता है) और stains बनाने में I
Some practice questions
Q. 1. Fill in the blanks -
1. Extremely high speed वाले centrifuge को______ centrifuge कहते हैं I
2. एक centrifuge को _____ हाथों से कभी नहीं छ
ू ना चाहिए I
3. एक colorimeter ______________ law पर आधारित होता है I
4. _____________law क
े अनुसार जब कोई monochromatic light किसी solution से pass होती है तो
transmitted light (पारेषित प्रकाश) की तीव्रता (intensity) exponentially (चरघातांकी रूप से) घटती है
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22. और Transmitted light की तीव्रता में यह कमी path length (अवशोषक माध्यम की मोटाई) क
े
समानुपाती होती है I
5. ____________ law क
े अनुसार जब कोई monochromatic light किसी solution से pass होती है तो
transmitted light (पारेषित प्रकाश) की तीव्रता (intensity) exponentially (चरघातांकी रूप से) घटती है
और Transmitted light की तीव्रता में यह कमी अवशोषक पदार्थ क
े concentration (सांद्रता) क
े
समानुपाती होती है I
6. The ratio of intensity of the transmitted light (I) and intensity of incident light (Io) is called
___________.
7. -log T or log (1/T) = __________
8. The wavelength of visible light ranges from ______ nm to ______nm.
9. The criteria for choosing the color or wavelength of the filter for a particular test is that
the wavelength of light that is transmitted by the colorimeter has to be the same as that
maximally ________ by the substance being measured.
10. एक colorimeter में monochromatic light प्राप्त करने क
े लिए colored filters का उपयोग किया
जाता है जबकि spectrophotometer में इसक
े लिए _________ या _____________ का उपयोग
होता है I
11. The spectrophotometer is more ______ and accurate as compared to a colorimeter.
12. The two types of fully automatic biochemistry analyzers are __________ analyzers and
_______ analyzers.
13. Colorimeter में light source क
े लिए _____/____ bulb होता है जबकि spectrophotometer में यह
_______, ______ या ______ लैंप होता है I
14. rcf = 1.118 ×10-6 × r × ______
Ans. 1- ultra, 2-गीले, 3- Beer-Lambert, 4- Lambert's, 5- Beer's, 6- transmittance, 7-
absorbance(OD), 8- 400,700, 9- absorbed, 10- gratings, prism, 11- precise, 12- random access,
batch, 13- tungsten / LED bulb, tungsten, xenon, deuterium, 14- (rpm)2
Q. 2. Match the following :
(i) Desiccator (a) hearing solutions
(ii) vortex/cyclomixer (b) heating chemical reaction tubes at a constant temperature
(iii) water bath (c) bacterial culture
(iv) incubator (d) stirring the solution
(v) magnetic stirrer (e) mixing liquid in a test tube
(vi) hot plate (f) Preserving moisture-sensitive items/ hygroscopic chemicals
Ans.
(i) - (f), (ii) - (e), (iii) - (b), (iv) - (c ), (v) - (d), (vi) - (a)
Q. 3. Identify true/false statements :
A. Tap water can be used to make reagents -
B. The doors of the analytical balance should be closed while checking the reading on the
balance -
C. Forceps should be used to pick up the small weights during weighing -
D. Hot plate can be used in presence of flammable or combustible material -
E. It is not necessary to balance the tubes before centrifuging them -
F. The water bath should be filled with tap water -
G. Deionized water contains ions -
22

23. Ans. A- false, B- true, C- true, D- false, E- false, F- false, G- false
REFERENCES
1. Practical Clinical Biochemistry. Varley H, Gowenlock A H, Bell M. Fifth edition, 1991.
2. Manual of basic techniques for a health laboratory, World Health Organization, Geneva,
Second edition,2003.
3. Pipetting https://www.wikilectures.eu/index.php?title=Pipetting&oldid=20889
Disclaimer : The pictures given in the text have been downloaded from Google images and I
am thankful to the persons who have uploaded these pictures.
Dr. P. K. Nigam
Ph. D. (Retired Biochemist)
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