賽默飛分光光度計BioMate 160光源設(shè)置詳解

一、BioMate 160的光學系統(tǒng)概述

分光光度計的核心是光學系統(tǒng)，其質(zhì)量直接決定了測量的靈敏度、準確性和穩(wěn)定性。賽默飛BioMate 160分光光度計采用雙光源配置，即氘燈（Deuterium Lamp）與鎢燈（Tungsten Lamp），分別覆蓋紫外區(qū)和可見區(qū)，從而保證了寬波長范圍內(nèi)的高精度檢測。

在整個系統(tǒng)中，光源發(fā)出的光經(jīng)過單色器分離后，進入比色皿中的樣品溶液。樣品對光的吸收或透射改變了光強，檢測器將變化信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并輸出。光源的穩(wěn)定性決定了基線是否平穩(wěn)，燈絲強度則決定了信噪比水平。因此，光源的設(shè)置與維護，是分光光度計操作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

二、BioMate 160的光源類型

1. 氘燈（D2 Lamp）

• 波長覆蓋范圍：190~350 nm

• 應用：主要用于紫外區(qū)檢測，如核酸（A260）、蛋白（A280）、小分子紫外吸收峰測定。

• 特點：氘燈發(fā)射的光譜在紫外區(qū)平滑且連續(xù)，穩(wěn)定性較好，適合檢測低濃度樣品。

2. 鎢燈（W Lamp）

• 波長覆蓋范圍：320~1100 nm

• 應用：可見光及近紅外區(qū)檢測，如比色法測定（Bradford 595 nm、BCA 562 nm）、染料吸收峰掃描、材料透過率測量。

• 特點：鎢燈光譜在可見光區(qū)強度高，使用壽命較長，適合高通量實驗。

3. 光源互補性

BioMate 160通過結(jié)合氘燈與鎢燈，保證了1901100 nm的寬波長覆蓋范圍。氘燈負責紫外區(qū)，鎢燈負責可見區(qū)，兩者在320350 nm范圍有部分重疊，確保光譜切換時不會出現(xiàn)信號中斷。

三、光源切換原理

BioMate 160配備自動光源切換系統(tǒng)：

• 當用戶在軟件中設(shè)定測量波長時，系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定值自動選擇相應光源。

• 在紫外區(qū)（190~320 nm），儀器默認啟動氘燈；在可見區(qū)（350 nm以上），系統(tǒng)則切換至鎢燈。

• 在320~350 nm重疊區(qū)，系統(tǒng)允許用戶手動指定光源，以避免因光源切換引起的吸光度不連續(xù)。

光源切換過程通過機械快門和電子驅(qū)動控制完成，通常在1秒內(nèi)完成，實驗者幾乎感受不到延遲。

四、光源設(shè)置方法

BioMate 160在光源設(shè)置上提供了自動和手動兩種方式。

1. 自動光源設(shè)置

• 默認模式：根據(jù)波長范圍由系統(tǒng)自動選擇氘燈或鎢燈。

• 優(yōu)點：操作簡便，適合日常測量。

• 應用：適合核酸蛋白定量、常規(guī)比色實驗。

2. 手動光源設(shè)置

在特殊實驗或光源過渡區(qū)，可選擇手動指定光源：

• 打開“光源設(shè)置”菜單

• 在320~350 nm范圍內(nèi)選擇“氘燈”或“鎢燈”

• 保存并確認后，儀器將按設(shè)定執(zhí)行

適用情況：

• 測量結(jié)果在切換波段時存在基線漂移

• 需要保持光源一致性進行對比實驗

• 研究光源對檢測信號的影響

3. 光源強度調(diào)節(jié)

部分應用需要增強信噪比，可在系統(tǒng)中選擇高靈敏度模式，延長積分時間，以獲得更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。

五、不同實驗應用下的光源選擇

1. 核酸與蛋白測定

• 光源選擇：氘燈

• 波長范圍：260 nm、280 nm

• 說明：核酸和蛋白在紫外區(qū)具有特征吸收峰，因此必須依賴氘燈。

2. 蛋白定量比色法

• 光源選擇：鎢燈

• 常用波長：595 nm（Bradford）、562 nm（BCA）

• 說明：顯色反應產(chǎn)物在可見區(qū)產(chǎn)生吸收峰，鎢燈強度足夠，適合此類測定。

3. 酶動力學實驗

• 光源選擇：氘燈（如檢測NADH在340 nm的吸收）

• 模式：時間掃描

• 說明：需保證紫外光源強度穩(wěn)定，減少背景漂移。

4. 色素與化合物掃描

• 光源選擇：根據(jù)吸收峰所在區(qū)域選擇氘燈或鎢燈

• 設(shè)置：200~800 nm全波段掃描

• 說明：未知樣品需覆蓋全譜區(qū)，以便找到主要吸收峰。

5. 材料透光率檢測

• 光源選擇：鎢燈

• 波長范圍：400~800 nm

• 說明：適合薄膜、玻璃等材料的透過率實驗。

六、光源使用中的常見問題與解決方案

1. 基線漂移

• 原因：光源預熱不足、燈絲老化、比色皿污染

• 解決方法：延長預熱時間、定期更換光源、清洗比色皿

2. 光源切換不連續(xù)

• 原因：320~350 nm過渡區(qū)切換引起

• 解決方法：在設(shè)置中指定單一光源，避免自動切換

3. 光強不足

• 原因：燈絲老化或透鏡積塵

• 解決方法：更換燈管、清理光學元件

4. 噪聲過大

• 原因：光源穩(wěn)定性差、環(huán)境電磁干擾

• 解決方法：檢查接地，啟用信號積分模式，提高信噪比

七、光源維護與優(yōu)化

1. 光源壽命管理

• 氘燈壽命約1000小時，鎢燈壽命約2000小時

• 使用時盡量避免頻繁開關(guān)，延長壽命

• 建議實驗結(jié)束后關(guān)閉光源但保持風扇運轉(zhuǎn)，幫助散熱

2. 燈管更換

• 在光強明顯下降或基線噪聲增加時，應更換燈管

• 更換步驟包括關(guān)閉電源、取出舊燈、安裝新燈并校準

3. 光學元件清潔

• 定期用無水乙醇清潔透鏡和濾光片

• 避免使用粗糙紙巾擦拭，防止刮傷

4. 環(huán)境優(yōu)化

• 保持實驗室溫度穩(wěn)定

• 避免陽光直射和強烈振動

• 設(shè)備周圍避免灰塵堆積

八、總結(jié)

賽默飛BioMate 160分光光度計的光源系統(tǒng)由氘燈與鎢燈構(gòu)成，涵蓋了190~1100 nm的全波長檢測范圍。通過自動或手動設(shè)置，用戶可以根據(jù)實驗需求選擇合適光源。在核酸、蛋白、酶動力學、化合物分析和材料透光率測試中，合理的光源選擇是保證實驗精度的關(guān)鍵。

光源的正確設(shè)置與日常維護，直接關(guān)系到測量結(jié)果的可靠性。通過科學的預熱、切換、清潔和更換管理，研究人員不僅能延長光源壽命，還能提升實驗數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性。

因此，掌握BioMate 160光源設(shè)置方法，是每一位實驗操作者的必修技能，也是保證實驗室長期高效運行的重要保障。