Стекло или пластик: какую лабораторную посуду выбрать для разных задач

Представьте ситуацию — лаборатория закупила партию пластиковых флаконов для работы с органическими растворителями. Уже через неделю стенки помутнели, появились микротрещины, а результаты анализов дали систематическую погрешность. Или обратная история — клиническая лаборатория продолжает мыть и повторно использовать стеклянные пробирки для иммунологических тестов, теряя белок на стенках и получая заниженные концентрации.

Выбор между стеклянной посудой для лабораторий и пластиковой посудой для лабораторий — это не вопрос привычки. Это вопрос качества результатов, безопасности и реальной экономики лаборатории. Универсального ответа не существует. Каждый материал имеет свои сценарии применения, и в этой статье мы разберём все ключевые критерии — чтобы при следующей закупке вы принимали решение осознанно.

Почему выбор материала важнее, чем кажется

Многие лаборатории выбирают посуду по инерции: «всегда работали со стеклом» или «берём пластик, потому что дешевле». Оба подхода ошибочны. Неправильно выбранный материал напрямую влияет на достоверность результата.

Стеклянная поверхность несёт отрицательный заряд и активно адсорбирует белки, пептиды и нуклеиновые кислоты. При малых концентрациях аналита потери могут составлять 10–30% — и никакой пересчёт их не компенсирует. Именно поэтому вся молекулярная биология давно работает на пластике. Обратная ситуация: пластик в контакте с хлороформом, ацетоном или толуолом начинает деградировать. Микротрещины не видны глазом, но продукты деструкции попадают в образец и создают фоновый шум при анализе. Добавьте сюда выщелачивание ионов из натриевого стекла в щелочной среде — и становится понятно, что выбор посуды это часть методологии, а не административный вопрос.

Справка. Основные типы лабораторного пластика

Прежде чем сравнивать стекло и пластик, важно понять, что «пластик» — это не один материал. В лабораторной посуде используют несколько принципиально разных полимеров, и их свойства существенно различаются.

Основные типы лабораторного пластика
PP	Полипропилен. Самый универсальный лабораторный пластик. Выдерживает автоклавирование (121°C), стоек к большинству кислот и оснований. Непрозрачный или полупрозрачный. Пробирки Фалькон, воронки, флаконы для реагентов.
PE	Полиэтилен (HDPE/LDPE). Химически инертный, гибкий, стоек к кислотам и щелочам, не переносит высоких температур. Основной материал для хранения агрессивных водных растворов и HF.
PS	Полистирол. Прозрачный, дешёвый, хрупкий. Не автоклавируется, не стоек к органическим растворителям. Одноразовые (пластиковые) чашки Петри, культуральные планшеты, одноразовые кюветы.
PC	Поликарбонат. Прозрачный, прочный, выдерживает автоклавирование, но чувствителен к щелочным моющим средствам и разрушается в контакте с концентрированными щелочами. Центрифужные пробирки, защитные экраны.
PTFE	Тефлон. Максимальная химическая стойкость из всех пластиков — выдерживает даже плавиковую кислоту (HF) и концентрированные окислители. Высокая цена, ограниченная прозрачность. Незаменим там, где стекло недопустимо.

PMP (полиметилпентен, TPX) — ещё один важный материал: прозрачный, автоклавируемый, химически стойкий. Используется как замена стекла в мерной посуде. Встречается реже, стоит дороже PP.

Ключевые критерии сравнения — сводная таблица

Быстрая шпаргалка для тех, кто хочет ответ сразу. Подробный разбор каждого пункта — в следующих разделах.

Критерий	Стекло	Пластик
Химическая стойкость	Высокая (кроме HF и конц. щелочей)	Зависит от типа — см. таблицу совместимости
Термостойкость	До 500°C и выше (боросиликат)	PP до 121°C, большинство — ниже
Автоклавирование	Да, без ограничений	Только PP и PC
Прозрачность	Отличная, оптически чистая	Хорошая (PS, PC, PMP)
Адсорбция белков и ДНК	Высокая — потери образца	Низкая
Механическая прочность	Хрупкое, риск боя	Устойчивое к ударам
Одноразовость	Нет (экономически нецелесообразно)	Да, широко применяется
Точность объёма	Высокая (мерная посуда класса A)	Высокая у мерной PP/PMP-посуды
Стоимость единицы	Выше	Ниже
Скрытые расходы	Мойка, стерилизация, потери от боя	Расходы на утилизацию

Химическая стойкость — главный критерий

Химическая совместимость — это первое, что нужно проверить при выборе посуды. Ошибка здесь означает не просто порчу сосуда, но и загрязнение образца, а в худшем случае — аварийную ситуацию.

Что разрушает пластик

Главная уязвимость пластика — органические растворители. Галогенированные растворители (хлороформ, дихлорметан, хлорбензол) разрушают практически все термопластики, включая PP и PE. Ароматические углеводороды — толуол, ксилол, бензол — агрессивны к полистиролу и поликарбонату. Кетоны (ацетон) растворяют PS и атакуют большинство пластиков при высоких концентрациях. Для работы с органикой используйте стекло или PTFE — остальные варианты нужно проверять по таблице совместимости индивидуально для каждого реагента.

Вещество / группа	PP	PE	PS	PC	PTFE
Вода, водные растворы солей	✓	✓	✓	✓	✓
Разбавленные кислоты (HCl, H₂SO₄)	✓	✓	✓	~	✓
Концентрированная HNO₃	~	~	✗	✗	✓
Разбавленные щёлочи (NaOH)	✓	✓	~	✗	✓
Хлороформ, DCM	✗	✗	✗	✗	✓
Ацетон	~	✓	✗	✗	✓
Толуол, ксилол	~	~	✗	✗	✓
Этанол, метанол	✓	✓	~	✓	✓
ДМФА, ДМСО	~	~	✗	~	✓

✓ совместим ~ ограниченно ✗ несовместим

Ограничения стекла

Стекло стойко к подавляющему большинству лабораторных реагентов, но имеет два принципиальных ограничения. Первое — плавиковая кислота (HF) и её соли: единственный случай, когда стекло категорически запрещено. HF разрушает стекло любого типа — используйте PTFE или PE. Второе — концентрированные горячие щёлочи (NaOH выше 30% при нагреве, KOH): они постепенно вытравливают поверхность. Для длительного хранения концентрированных щелочей предпочтительны полипропиленовые ёмкости. Также стоит обращать внимание на марку стекла - боросиликатное (Pyrex, DURAN) значительно стойче натриевого и подходит для большинства лабораторных задач.

Температурный режим и стерилизация

Автоклавирование

Стандартный режим автоклавирования — 121°C, 1 атм, 15–20 минут. Стекло проходит его без ограничений. Из пластиков выдерживают только три:

• PP (полипропилен) — можно автоклавировать многократно. Стандартный материал для автоклавируемой пластиковой посуды: стаканы, воронки, флаконы для сред.
• PC (поликарбонат) — выдерживает автоклавирование, но при многократных циклах возможно помутнение. Не применяйте щелочные моющие средства.
• PMP (полиметилпентен) — автоклавируемый прозрачный пластик с высокой химстойкостью, хорошая альтернатива стеклу для мерной посуды.

PS, PE и большинство других пластиков при попытке автоклавирования деформируются или плавятся. Одноразовые культуральные планшеты и пробирки из PS стерилизуют гамма-излучением ещё на производстве — именно поэтому они поставляются готовыми к работе.

Криогенные температуры

При работе с жидким азотом (-196°C) или хранении при -80°C стекло становится крайне хрупким и опасным. Здесь пластик выигрывает без вариантов: криопробирки из специальных марок PP сохраняют эластичность при сверхнизких температурах и выдерживают многократные циклы заморозки-оттаивания. Обычный PP при криогенных температурах также становится ломким — важно выбирать именно посуду, сертифицированную для работы с жидким азотом.

Адсорбция и взаимодействие с образцом

Этот фактор часто недооценивают, а он критически важен для биологических и клинических лабораторий. Поверхность посуды — не инертная граница, а активная зона взаимодействия.

Когда стеклянная поверхность мешает

• Белки и пептиды. Отрицательно заряженная поверхность стекла электростатически связывает белки. При концентрациях ниже 1 нг/мл потери могут превышать 50% — и никакой калибровкой это не компенсировать.
• ДНК и РНК. Нуклеиновые кислоты также адсорбируются на стекле. Все протоколы молекулярной биологии — ПЦР, клонирование, секвенирование — предполагают исключительно пластиковые пробирки.
• Малые объёмы (менее 0,5–1 мл). Соотношение площади поверхности к объёму резко возрастает, и потери становятся значимыми даже для относительно инертных молекул.

Когда пластиковая поверхность мешает

Пластик тоже не идеален. При нагреве или длительном контакте с растворителями пластификаторы и добавки могут мигрировать в образец — критично для фармацевтических анализов и масс-спектрометрии. Пластиковые ёмкости для растворителей ВЭЖХ создают фоновые помехи в хроматограмме, поэтому подвижные фазы хранят в стеклянных бутылях. Наконец, пластиковые поверхности накапливают статический заряд и притягивают мелкие частицы — актуально при гравиметрических измерениях.

Механическая прочность и безопасность

Разбитая стеклянная посуда с агрессивным содержимым — один из наиболее частых источников инцидентов в лаборатории. Порез осколком в сочетании с химическим ожогом — серьёзная комбинированная травма. Переход на пластик там, где это технологически допустимо, полностью исключает этот риск. В ряде лабораторий регламенты прямо предписывают пластиковые контейнеры при транспортировке образцов и работе с инфекционным биоматериалом.

С точки зрения долговечности стекло при правильном уходе служит практически неограниченно — главные враги это термический удар при резком перепаде температур и щелочная среда при нагреве. Многоразовый пластик деградирует быстрее: после 20–30 циклов автоклавирования PP-посуда начинает мутнеть, микроцарапины создают очаги загрязнения, трудно поддающиеся отмывке. Одноразовый пластик снимает вопрос деградации — каждый раз вы работаете с гарантированно чистой поверхностью. Для анализов, где критична воспроизводимость, это весомый аргумент.

Экономика вопроса, считаем реальную стоимость

Сравнение «стекло дороже пластика» — поверхностное. Правильный расчёт учитывает полную стоимость владения. Стеклянная посуда тянет за собой расходы на специализированные моющие средства, лабораторные посудомойки, сушку, стерилизацию и неизбежный бой — в среднем 5–15% стоимости инвентаря в год. Прибавьте время персонала на мойку и контроль качества, и «дешёвый» выбор в пользу стекла становится существенно дороже.

Переход на одноразовый пластик экономически оправдан в трёх основных сценариях. Во-первых, при высокопоточных рутинных анализах, где мойка стекла становится узким местом и риском перекрёстного заражения. Во-вторых, при работе с инфекционным биоматериалом — пластиковая посуда автоклавируется в мешке и утилизируется без мойки, что упрощает и удешевляет процесс. В-третьих, при анализах с малыми объёмами и дорогими реагентами: потери образца на стеклянных стенках могут стоить дороже целой партии одноразовых пробирок.

Выбор по типу лаборатории, практические сценарии

Ниже — конкретные рекомендации для наиболее распространённых типов лабораторий. Найдите свой сценарий и используйте как отправную точку.

Молекулярная биология и ПЦР

Пластик практически полностью. Стекло в молекулярной биологии — редкость.

• Пробирки Эппендорф (1,5 мл, 2,0 мл) из PP — основная рабочая единица
• PCR-пробирки и планшеты из PP с тонкими стенками для эффективной теплопередачи
• Наконечники для пипеток — одноразовые, с фильтром против аэрозолей
• Пробирки Фалькон (15 и 50 мл) из PP — центрифугирование, хранение
• Стекло применяется только для хранения отдельных реагентов при несовместимости с пластиком

Клиническая и медицинская лаборатория

Одноразовый пластик для биоматериала, стекло для отдельных аналитических задач.

• Пробирки для забора крови (Вакутейнер-системы) — пластиковые, одноразовые
• Контейнеры для мочи, кала, мокроты — пластиковые, одноразовые
• Пипетки, наконечники — исключительно одноразовые
• Кюветы для фотометрии — одноразовые PS или стеклянные при высоких требованиях к оптике

Органическая и аналитическая химия

Стекло доминирует. Пластик — только для водных растворов.

• Реакционные колбы, холодильники, дефлегматоры — исключительно боросиликатное стекло
• Хранение водных растворов кислот и оснований — PP-флаконы (кроме HF!)
• ВЭЖХ: подвижные фазы — в стеклянных бутылях; пробоподготовка водных проб — допустимо PP
• Гравиметрия — только стекло: пластик накапливает заряд и сорбирует влагу

Микробиология

Смешанное применение с чётким разграничением по задачам.

• Приготовление и автоклавирование питательных сред — стеклянные колбы и флаконы Шотта
• Чашки Петри — одноразовые PS, гамма-стерильные. Многоразовые стеклянные — реже
• Центрифужные пробирки, пипетки Пастера — одноразовый пластик

Фармацевтика и контроль качества

Стекло для точных измерений и стандартов, пластик для переноса и хранения.

• Мерные колбы, бюретки, пипетки — стекло класса A. Точность объёма не терпит компромиссов
• Хранение субстанций — оценивается индивидуально по химической совместимости
• Рутинные операции (разведения, фильтрация проб) — одноразовый пластик снижает риск кросс-контаминации

Алгоритм выбора. Чеклист для принятия решения

Данный алгоритм можно использовать каждый раз при выборе посуды для новой задачи или обновления текущих запасов.

1. Химическая среда. Есть ли органические растворители? Проверьте таблицу совместимости для каждого пластика. HF? — только PTFE или PE, никакого стекла ни при каких условиях.
2. Температурный режим. Нужно ли автоклавирование? — стекло или PP/PC. Работа при -80°C и ниже? — специальные криопробирки PP. Нагрев на открытом огне или в муфельной печи? — только стекло.
3. Характер образца. Белки, ДНК, РНК или малые концентрации биомолекул? — пластик. Высокочувствительный элементный анализ или хроматография? — стекло.
4. Кратность использования. Высокопоточная рутина или инфекционный материал? — одноразовый пластик. Штучные эксперименты с дорогостоящей посудой? — многоразовое стекло.
5. Прозрачность и точность объёма. Спектрофотометрия, высокие требования к оптике? — стекло или кварц. Точные объёмные измерения? — стекло класса A или поверенная PP/PMP-посуда.
6. Полная стоимость. Включите мойку, стерилизацию и потери от боя для стекла — или расходы на утилизацию для пластика. «Дешёвый» вариант при полном расчёте часто оказывается дороже.

Заключение

Стекло и пластик — не конкуренты, а инструменты для разных задач. Лучшие лаборатории используют оба материала осознанно: стекло там, где нужна стойкость к органике, точность объёма и долговечность; пластик там, где важны безопасность, работа с биомолекулами, криогенные температуры и экономика одноразовости.

Ключ к правильному выбору — знать свою задачу, химическую среду, температурный режим, характер образца. Если остались вопросы по выбору посуды для конкретной задачи — наши специалисты помогут.