Biologen en biologiestudenten gebruiken verschillende instrumenten in hun werk om kennis over levende wezens te verzamelen. Deze instrumenten en hulpmiddelen worden elk jaar uitgebreider en hightech, evenals de manier waarop biologen er gebruik van maken. Stel je voor dat je het concept van een GPS-halsband of microchip voor het volgen van dieren zou uitleggen aan een wetenschapper van slechts 100 jaar geleden.
De instrumenten van het vak biologie zijn bijna onbeperkt, maar de meeste studenten zijn bekend met een behoorlijk aantal van de meest voorkomende in het laboratorium en in het dagelijkse gebruik van onderzoek en observatie.
Basis magazijngereedschap
De meeste middelbare scholieren studeren af met enige bekendheid met de basishulpmiddelen die worden gebruikt in biologielaboratoriumexperimenten, waaronder:
-
Bekers, die cilindrische containers zijn
-
kolven, die taps toelopende bekers zijn en worden gebruikt om vloeistoffen vast te houden die worden verwarmd
- bunsenbrander, kookplaat of een andere warmtebron
- Dia's, waarop levende of eenmaal levende materie wordt geplaatst voor inspectie onder een microscoop
- Maatcilinders waarin specifiek afgemeten hoeveelheden vloeistof worden geplaatst. "Gegradueerd" verwijst naar meetmarkeringen aan de zijkant van de cilinder in milliliter of kubieke centimeter.
- Pipetten gebruikt om bereidingen van vloeistoffen te roeren.
Veel van deze zelfde hulpmiddelen worden ook gebruikt in scheikunde-experimenten. Een van de kritische aspecten van biologie is dat het overlapt met zoveel andere belangrijke wetenschappelijke disciplines.
Microscopen
Zonder microscopen zou de biologie op dezelfde plaats blijven hangen als de astronomie zonder telescopen.
Instrumenten die op microscopen lijken, bestaan al sinds de jaren 1590, hoewel Robert Hooke en Anton von Leeuwenhoek wordt vaak gecrediteerd voor het uitvinden van de eerste "echte" microscopen in de jaren 1600 met zorgvuldig gemalen lenzen. Door de jaren heen hebben steeds krachtigere microscopen biologen in staat gesteld om een grote diepte in de elementaire bestanddelen van het leven te turen: weefsels, cellen, organellen en atomen. Decennia geleden brachten scanning- en transmissie-elektronenmicroscopen een revolutie teweeg in de microbiologie en zijn nu standaard in de meeste universitaire biologieafdelingen.
celculturen
Wetenschappers weten al tientallen jaren dat bacterie- en gistcellen kunnen worden gekweekt in voedingsrijke media - een cultuur. Meer recentelijk hebben onderzoekers succes gehad door hetzelfde te doen met een verscheidenheid aan plantaardige en dierlijke cellen van toenemende complexiteit. Terwijl primitieve kweekmedia weinig meer bevatten dan zouten en glucose, bevatten die die worden gebruikt voor celculturen van dieren verschillende aminozuren, vitamines en serum. De laatste leveren groeifactoren die de complexe celdifferentiatie bevorderen die nodig is om gespecialiseerde diercelculturen te laten gedijen, maar die niet nodig zijn voor bacteriën of gist om te groeien.
Computers en beeldverwerkingssystemen
Met het tijdperk van DNA-sequencing in volle gang, is het belangrijk om genetische informatie in realtime te kunnen opzoeken in talloze biologie-experimenten. Hiervoor kunnen beeldanalysesoftware (bijvoorbeeld van Typhoon, Storm of LAS500) en DNA, RNA en eiwitsequentie-analyseprogramma's zijn onderdeel geworden van veel biologielaboratoria in de hele wereld wereld.