Izračunajte koncentraciju na svakom koraku u seriji dilucije unosom početne koncentracije, faktora dilucije i broja dilucija. Neophodno za mikrobiologiju, biohemiju i farmaceutske primene.
* Obavezna polja
Серијско разређивање је корак-по-корак техника разређивања која се широко користи у микробиологији, биохемији, фармакологији и другим научним дисциплинама за систематско смањење концентрације супстанце. Овај калакулатор серијског разређивања пружа једноставан, али моћан алат за научнике, истраживаче, студенте и лабораторијске техничаре да прецизно израчунају концентрацију на сваком кораку серије разређивања без потребе за ручним израчунавањем.
Серијска разређивања су основне лабораторијске процедуре где се иницијални узорак разређује за константни фактор кроз серију узастопних разређивања. Свако разређивање користи претходно разређивање као свој стартни материјал, стварајући систематско смањење концентрације. Ова техника је од суштинског значаја за припрему стандарда за криве калибрације, стварање радних концентрација густих бактеријских култура, припрему студија о одговору на дозу у фармакологији и многе друге примене где је прецизно управљање концентрацијом неопходно.
У серијском разређивању, иницијална раствор са познатом концентрацијом (C₁) разређује се одређеним фактором разређивања (DF) да би се произвела нова раствор са нижом концентрацијом (C₂). Овај процес се понавља више пута, при чему свако ново разређивање користи претходно разређивање као свој стартни материјал.
Математички однос који управља серијским разређивањима је једноставан:
Где:
За серију разређивања, концентрација на било ком кораку (n) може се израчунати као:
Где:
Фактор разређивања представља колико пута је раствор разређен после сваког корака. На пример:
Наш калкулатор поједностављује процес одређивања концентрација у серији разређивања. Пратите ове кораке да бисте ефикасно користили алат:
Калкулатор аутоматски генерише концентрацију за сваки корак у серији разређивања, омогућавајући вам да брзо одредите тачну концентрацију у било ком тренутку вашег протокола разређивања.
Ако изводите серијска разређивања у лабораторијском окружењу, следите ове кораке:
Припремите своје материјале:
Јасно означите све цеви са фактором разређивања и бројем корака
Додајте разређивач у све цеви осим прве:
Извршите прво разређивање:
Наставите серију разређивања:
Израчунати коначне концентрације користећи калкулатор серијског разређивања
Серијска разређивања имају бројне примене у различитим научним дисциплинама:
Најчешћи тип где се сваког корака разређује за исту количину (нпр. 1:2, 1:5, 1:10).
Специјални случај серијског разређивања где је фактор разређивања 2, обично се користи у микробиологији и фармакологији.
Користи факторе разређивања који стварају логаритамску скалу концентрација, често се користи у студијама о одговору на дозу.
Укључује варирање фактора разређивања на различитим корацима да би се постигле специфичне концентрације.
Започевши са бактеријском културом на 10⁸ CFU/mL, створите 1:10 серију разређивања са 6 корака.
Иницијална концентрација: 10⁸ CFU/mL Фактор разређивања: 10 Број разређивања: 6
Резултати:
Стварање криве одговора на дозу за лек започињући са 100 mg/mL са 1:2 серијом разређивања.
Иницијална концентрација: 100 mg/mL Фактор разређивања: 2 Број разређивања: 5
Резултати:
1def calculate_serial_dilution(initial_concentration, dilution_factor, num_dilutions):
2 """
3 Израчунати концентрације у серији разређивања
4
5 Параметри:
6 initial_concentration (float): Почетна концентрација
7 dilution_factor (float): Фактор којим свако разређивање смањује концентрацију
8 num_dilutions (int): Број корака разређивања које треба израчунати
9
10 Враћа:
11 list: Листа речника који садрже број корака и концентрацију
12 """
13 if initial_concentration <= 0 or dilution_factor <= 1 or num_dilutions < 1:
14 return []
15
16 dilution_series = []
17 current_concentration = initial_concentration
18
19 # Додајте иницијалну концентрацију као корак 0
20 dilution_series.append({
21 "step_number": 0,
22 "concentration": current_concentration
23 })
24
25 # Израчунати сваког корака разређивања
26 for i in range(1, num_dilutions + 1):
27 current_concentration = current_concentration / dilution_factor
28 dilution_series.append({
29 "step_number": i,
30 "concentration": current_concentration
31 })
32
33 return dilution_series
34
35# Пример коришћења
36initial_conc = 100
37dilution_factor = 2
38num_dilutions = 5
39
40results = calculate_serial_dilution(initial_conc, dilution_factor, num_dilutions)
41for step in results:
42 print(f"Корак {step['step_number']}: {step['concentration']:.4f}")
431function calculateSerialDilution(initialConcentration, dilutionFactor, numDilutions) {
2 // Потврдите улазе
3 if (initialConcentration <= 0 || dilutionFactor <= 1 || numDilutions < 1) {
4 return [];
5 }
6
7 const dilutionSeries = [];
8 let currentConcentration = initialConcentration;
9
10 // Додајте иницијалну концентрацију као корак 0
11 dilutionSeries.push({
12 stepNumber: 0,
13 concentration: currentConcentration
14 });
15
16 // Израчунати сваког корака разређивања
17 for (let i = 1; i <= numDilutions; i++) {
18 currentConcentration = currentConcentration / dilutionFactor;
19 dilutionSeries.push({
20 stepNumber: i,
21 concentration: currentConcentration
22 });
23 }
24
25 return dilutionSeries;
26}
27
28// Пример коришћења
29const initialConc = 100;
30const dilutionFactor = 2;
31const numDilutions = 5;
32
33const results = calculateSerialDilution(initialConc, dilutionFactor, numDilutions);
34results.forEach(step => {
35 console.log(`Корак ${step.stepNumber}: ${step.concentration.toFixed(4)}`);
36});
371У Excel-у можете израчунати серију разређивања користећи следећи приступ:
2
31. У ћелији A1, унесите "Корак"
42. У ћелији B1, унесите "Концентрација"
53. У ћелијама A2 до A7, унесите бројеве корака 0 до 5
64. У ћелији B2, унесите вашу иницијалну концентрацију (нпр. 100)
75. У ћелији B3, унесите формулу =B2/dilution_factor (нпр. =B2/2)
86. Копирајте формулу до ћелије B7
9
10Алтернативно, можете користити ову формулу у ћелији B3 и копирати надоле:
11=initial_concentration/(dilution_factor^A3)
12
13На пример, ако је ваша иницијална концентрација 100 и фактор разређивања 2:
14=100/(2^A3)
151calculate_serial_dilution <- function(initial_concentration, dilution_factor, num_dilutions) {
2 # Потврдите улазе
3 if (initial_concentration <= 0 || dilution_factor <= 1 || num_dilutions < 1) {
4 return(data.frame())
5 }
6
7 # Креирајте векторе за чување резултата
8 step_numbers <- 0:num_dilutions
9 concentrations <- numeric(length(step_numbers))
10
11 # Израчунати концентрације
12 for (i in 1:length(step_numbers)) {
13 step <- step_numbers[i]
14 concentrations[i] <- initial_concentration / (dilution_factor^step)
15 }
16
17 # Вратити као податке
18 return(data.frame(
19 step_number = step_numbers,
20 concentration = concentrations
21 ))
22}
23
24# Пример коришћења
25initial_conc <- 100
26dilution_factor <- 2
27num_dilutions <- 5;
28
29results <- calculate_serial_dilution(initial_conc, dilution_factor, num_dilutions);
30print(results);
31
32# Опционално: направите графикон
33library(ggplot2)
34ggplot(results, aes(x = step_number, y = concentration)) +
35 geom_bar(stat = "identity", fill = "steelblue") +
36 labs(title = "Серија разређивања",
37 x = "Корак разређивања",
38 y = "Концентрација") +
39 theme_minimal()
40Иако је серијско разређивање широко коришћена техника, постоје ситуације где могу бити прикладније алтернативне методе:
У паралелном разређивању, свако разређивање се директно прави из оригиналног раствора, а не из претходног разређивања. Ова метода:
За једноставне примене које захтевају само једно разређивање, директно разређивање (припремање коначне концентрације у једном кораку) је брже и једноставније.
Ова метода користи тежину уместо волумена за припрему разређивања, што може бити прецизније за одређене примене, посебно са вискозним раствором.
Модерне лабораторије често користе аутоматизоване системе за руковање течностима који могу извршити прецизна разређивања уз минималну интервенцију људи, смањујући грешке и повећавајући пропусност.
Серијско разређивање је корак-по-корак техника разређивања где се иницијални раствор разређује за константни фактор кроз серију узастопних разређивања. Свако разређивање користи претходно разређивање као свој стартни материјал, стварајући систематско смањење концентрације.
Концентрација на било ком кораку (n) у серијском разређивању може се израчунати користећи формулу: C_n = C_0 / (DF^n), где је C_0 иницијална концентрација, DF фактор разређивања, а n број корака разређивања.
Фактор разређивања указује на то колико пута је раствор разређен. На пример, фактор разређивања 10 значи да је раствор 10 пута разређен. Разређивачки однос изражава однос између оригиналног раствора и укупног волумена. На пример, разређивачки однос 1:10 значи 1 део оригиналног раствора на 10 делова укупно (1 део оригиналног + 9 делова разређивача).
Серијска разређивања су од суштинског значаја у микробиологији за:
Прецизност серијских разређивања зависи од неколико фактора:
С добром лабораторијском техником и калиброваном опремом, серијска разређивања могу бити веома прецизна, обично унутар 5-10% теоријских вредности.
Иако не постоји строг лимит, генерално је препоручљиво да се број корака серијског разређивања одржи испод 8-10 да би се минимизовале кумулативне грешке. За примене које захтевају екстремна разређивања, можда ће бити боље користити већи фактор разређивања него више корака.
Да, можете створити прилагођену серију разређивања са различитим факторима разређивања на различитим корацима. Међутим, ово чини израчунавања сложенијим и повећава потенцијал за грешке. Наш калкулатор тренутно подржава константни фактор разређивања током серије.
Избор фактора разређивања зависи од:
Чести фактори разређивања укључују 2 (за фине градације), 5 (умерени кораци) и 10 (логаритмичко смањење).
Концепт разређивања се користи у науци већ вековима, али систематске технике серијског разређивања постале су формализоване крајем 19. и почетком 20. века са развојем модерне микробиологије.
Роберт Кох, један од оснивача модерне бактериологије, користио је технике разређивања 1880-их година да изолује чисте бактеријске културе. Његове методе су поставиле основе за квантитативну микробиологију и развој стандардизованих процедура разређивања.
У раном 20. веку, Макс фон Петтеркофер и његови сарадници усавршили су технике разређивања за анализу воде и примене у јавној здрављу. Ове методе су се развиле у стандардизоване протоколе који се користе у модерним лабораторијама.
Развој прецизних микропипета 1960-их и 1970-их година револуционисао је лабораторијске технике разређивања, омогућавајући прецизнија и репродуктивна серијска разређивања. Данас, аутоматизовани системи за руковање течностима настављају да побољшавају прецизност и ефикасност процедура серијског разређивања.
Америчко друштво за микробиологију. (2020). ASM приручник лабораторијских метода. ASM Press.
Светска здравствена организација. (2018). Систем управљања квалитетом лабораторије: приручник. WHO Press.
Дора, П. М. (2013). Принципи биопроцесног инжењеринга (2. издање). Академска штампа.
Мадиган, М. Т., Мартинко, Ј. М., Бендер, К. С., Бакли, Д. Х., & Стахл, Д. А. (2018). Брокова биологија микроорганизама (15. издање). Пирсон.
Самбрук, Ј., & Расел, Д. В. (2001). Молекуларно клонирање: приручник за лабораторију (3. издање). Прес хладне пролеће.
Фармацеутска конвенција Сједињених Држава. (2020). USP <1225> Валидација компендичних процедура. Конвенција фармацеутских стандарда Сједињених Држава.
Међународна организација за стандардизацију. (2017). ISO 8655: Пистон-оперативна волуметријска апаратура. ISO.
Клинико-лабораторијски стандарди института. (2018). Методе за разређивање антимикробних осетљивости тестова за бактерије које расту аеробно (11. издање). CLSI документ М07. Клинико-лабораторијски стандарди института.
Пробајте наш калкулатор серијског разређивања данас да бисте поједноставили своје лабораторијске израчунавања и осигурали прецизне серије разређивања за ваше научно дело!
Otkrijte više alata koji mogu biti korisni za vaš radni proces