賽默飛分光光度計 BioMate 160 光度測量

一、儀器概述

賽默飛分光光度計 BioMate 160 是一款高性能的紫外-可見光分光光度計，主要用于對樣品在不同波長下的光吸收強(qiáng)度進(jìn)行精確測量。光度測量是該設(shè)備最基礎(chǔ)、也是最常用的功能之一，通過檢測樣品對光的透過和吸收情況，研究者能夠快速獲得物質(zhì)的濃度信息及相關(guān)理化特性。

在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中，光度測量廣泛應(yīng)用于核酸、蛋白質(zhì)定量，酶動力學(xué)實(shí)驗(yàn)，微生物生長曲線繪制，以及食品檢測、藥物分析和環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域。BioMate 160 以其波長范圍廣、測量精度高、操作簡便和結(jié)果可靠的優(yōu)勢，成為科研和教學(xué)的重要工具。

二、光度測量的基本原理

1. 光與物質(zhì)的相互作用

光照射到物質(zhì)時，部分光子會被吸收，部分會透射或散射。分光光度計通過測量透射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度的比值，推導(dǎo)出物質(zhì)的吸光度。

2. 吸光度與濃度關(guān)系

吸光度（A）與溶液濃度（c）及光程（l）成正比，遵循朗伯-比爾定律：

A = ε × c × l

其中，ε 為摩爾吸光系數(shù)，是物質(zhì)在特定波長下的吸收能力。

3. 光度測量的意義

• 通過吸光度值判斷樣品濃度；

• 通過多點(diǎn)測定繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行定量分析；

• 通過吸收光譜掃描，判斷樣品特征吸收峰。

三、BioMate 160 的光度測量性能

1. 波長范圍

覆蓋 190–1100 nm，可滿足紫外與可見光區(qū)的各種檢測需求。

2. 波長精度

誤差小于 ±1 nm，確保光度測量的準(zhǔn)確性。

3. 光譜帶寬

2 nm 光譜帶寬，兼顧分辨率與透光率。

4. 光源配置

采用氘燈與鎢燈組合：

• 氘燈：適用于紫外區(qū)（190–350 nm）；

• 鎢燈：適用于可見光和近紅外區(qū)（350–1100 nm）。

5. 檢測模式

• 固定波長光度測量：在單一波長下測定樣品吸光度；

• 多波長光度測量：可在多個波長下同時獲取數(shù)據(jù)；

• 掃描模式：自動掃描全光譜，繪制吸收曲線；

• 定量分析：結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行濃度計算；

• 動力學(xué)模式：實(shí)時監(jiān)測吸光度隨時間的變化。

四、光度測量的標(biāo)準(zhǔn)操作流程

1. 開機(jī)與預(yù)熱

• 打開電源，選擇合適的光源；

• 光源預(yù)熱 10–15 分鐘，確保穩(wěn)定。

2. 比色皿準(zhǔn)備

• 選擇石英比色皿（紫外區(qū)測定）或光學(xué)玻璃比色皿（可見區(qū)測定）；

• 檢查比色皿清潔度，避免指紋、水滴或殘留雜質(zhì)。

3. 樣品制備

• 樣品溶液應(yīng)澄清無氣泡；

• 吸光度在 0.1–1.0 之間為最佳范圍；

• 根據(jù)需要進(jìn)行稀釋或純化。

4. 空白校準(zhǔn)

• 使用相同溶劑作為參比液，置入?yún)⒈缺壬螅?/p>

• 儀器設(shè)置為零點(diǎn)校正，以消除溶劑吸收對結(jié)果的影響。

5. 光度測定

• 將樣品比色皿置入樣品槽，設(shè)定波長；

• 記錄吸光度或透過率值；

• 可選擇單波長、多波長或掃描測量。

6. 數(shù)據(jù)處理

• 對核酸和蛋白質(zhì)，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公式換算濃度；

• 對復(fù)雜樣品，建議繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對。

五、光度測量的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

1. 樣品優(yōu)化

• 稀釋樣品避免吸光度過高；

• 使用緩沖液保持樣品穩(wěn)定；

• 防止光敏感樣品暴露在強(qiáng)光下。

2. 操作優(yōu)化

• 確保比色皿擺放方向一致；

• 采用重復(fù)測量，減少偶然誤差；

• 對動力學(xué)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)保持溫度恒定。

3. 儀器優(yōu)化

• 定期更換光源，保證光強(qiáng)穩(wěn)定；

• 定期進(jìn)行波長校準(zhǔn)；

• 使用專用清潔布清理光學(xué)窗口。

六、常見問題與解決方案

1. 吸光度過高 (>2.0)

• 解決：稀釋樣品，保持在檢測線性范圍內(nèi)。

1. 基線漂移

• 可能原因：光源未穩(wěn)定、比色皿不干凈；

• 解決：延長預(yù)熱時間，清洗比色皿。

1. 重復(fù)性差

• 可能原因：操作不規(guī)范，樣品分層；

• 解決：混勻樣品，保持操作一致。

1. 核酸/蛋白質(zhì)純度異常

• A260/A280 比值偏離正常值；

• 解決：重復(fù)提取或進(jìn)一步純化。

七、光度測量的應(yīng)用實(shí)例

1. 核酸濃度測定

• 在 260 nm 測量吸光度，利用公式計算濃度；

• A260/A280 比值用于判斷純度。

2. 蛋白質(zhì)濃度測定

• 280 nm 測定蛋白質(zhì)天然吸收；

• 595 nm 使用考馬斯亮藍(lán)法測定。

3. 酶動力學(xué)實(shí)驗(yàn)

• 在特定波長監(jiān)測反應(yīng)產(chǎn)物吸收變化；

• 計算酶速率常數(shù)。

4. 微生物生長監(jiān)測

• 600 nm 測量濁度（OD600）；

• 繪制生長曲線。

5. 藥物與環(huán)境檢測

• 藥物降解曲線測定；

• 水體中有機(jī)物檢測（如 COD 相關(guān)比色法）。

八、科研與教學(xué)價值

1. 科研價值

• 支持分子生物學(xué)、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)等研究；

• 提供快速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

1. 教學(xué)價值

• 演示光譜學(xué)原理；

• 幫助學(xué)生理解吸光度與濃度關(guān)系。

1. 應(yīng)用廣度

• 從基礎(chǔ)化學(xué)到臨床檢測均可使用；

• 支撐跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)設(shè)計。

九、未來發(fā)展方向

1. 自動化擴(kuò)展

• 與自動進(jìn)樣器聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)高通量檢測。

1. 微量樣品檢測

• 支持 1–2 μL 樣品的精確定量。

1. 信息化結(jié)合

• 數(shù)據(jù)實(shí)時上傳實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)；

• 支持云端共享與遠(yuǎn)程分析。

總結(jié)

賽默飛分光光度計 BioMate 160 在光度測量方面具備高精度、廣波長范圍和多功能模式，能夠滿足科研、教學(xué)及工業(yè)檢測的多樣化需求。通過優(yōu)化樣品準(zhǔn)備、操作條件和數(shù)據(jù)分析，可顯著提升實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性與重復(fù)性。作為實(shí)驗(yàn)室的重要設(shè)備，它不僅是一臺檢測儀器，更是推動科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新的重要支撐平臺。