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NanoDrop系列分光光度計是分子生物學和生物技術實驗室最常用的定量檢測工具之一。作為該系列中的高通量機型，NanoDrop Eight不僅繼承了NanoDrop家族的核心技術，還在光路設計上進行了優(yōu)化，使其能夠在極低樣品體積、寬濃度范圍和快速操作的條件下，完成高精度的光譜檢測。光路系統(tǒng)是分光光度計的核心部分，它直接決定了檢測的靈敏度、穩(wěn)定性和準確性。本文將重點圍繞NanoDrop Eight的光路設計展開，詳細介紹其原理、組成、特點和優(yōu)勢。
分光光度法的核心是基于朗伯–比爾定律：
A=ε×c×lA = \varepsilon \times c \times lA=ε×c×l
其中：
AAA：吸光度
ε\varepsilonε：摩爾消光系數(shù)
ccc：溶液濃度
lll：光程長度
NanoDrop Eight通過精密的光路系統(tǒng)，將紫外-可見區(qū)光源發(fā)出的光束穿過僅1–2 μL的微量樣品，并由檢測器接收透射光強，從而計算吸光度并換算出濃度。
NanoDrop Eight采用專利表面張力樣品固定技術，樣品通過上下兩個光學測量柱之間形成液體橋，光束穿過液橋完成檢測。
光程可自動在1.0 mm和0.5 mm之間切換，避免高濃度樣品的信號飽和。
自動光程調節(jié)確保檢測范圍覆蓋2–15,000 ng/μL核酸濃度。
NanoDrop Eight配備雙光源系統(tǒng)：
氘燈：覆蓋190–400 nm紫外波段，用于核酸與蛋白質檢測。
鎢鹵素燈：覆蓋400–850 nm可見光至近紅外波段，支持蛋白比色法及多種分光應用。
兩種光源可自動切換，保證全波長范圍檢測。
光源發(fā)出的光束通過光纖引導至樣品區(qū)。
光纖具有柔性與高透光率，可減少光路折射與散射損耗。
多通道光纖結構保證了8個通道的光路獨立性與同步性。
上下兩個光學測量柱（光學臂）構成檢測窗口。
樣品液滴通過表面張力保持在兩柱之間，形成穩(wěn)定液體橋。
光束穿過液體橋，光程長度自動切換（0.5 mm或1.0 mm）。
系統(tǒng)采用高精度光柵，將光源分解為特定波長。
光束經光柵選擇后進入檢測器，避免雜散光干擾。
采用硅光二極管陣列作為檢測器。
信號響應快、噪聲低，能覆蓋190–850 nm全波段。
多通道并行檢測實現(xiàn)高通量數(shù)據采集。
檢測器輸出的電信號經過A/D轉換，傳入處理器。
內置軟件根據朗伯–比爾定律換算濃度，并進行基線校正、數(shù)據平滑等處理。
樣品僅需1–2 μL，通過表面張力固定在光學柱之間。
避免使用比色皿，減少樣品消耗并降低光學干擾。
高濃度樣品時自動縮短光程，避免信號超限。
低濃度樣品時延長光程，提高靈敏度。
在2–15,000 ng/μL濃度范圍內保持準確檢測。
獨立的8通道光路設計，可同時檢測8個樣品。
保證各通道間信號一致性，提升通量。
190–850 nm波長范圍，涵蓋核酸、蛋白質及多種比色反應。
既能檢測核酸260 nm峰，也能檢測蛋白280 nm峰和染料吸收峰。
光纖傳輸減少光路折射與機械抖動影響。
雙光束參考補償技術降低光源波動對結果的影響。
在260 nm波長處檢測DNA、RNA濃度。
通過A260/A280、A260/A230比值評估樣品純度。
280 nm直接檢測法，用于含芳香族氨基酸蛋白質。
可結合Bradford、BCA等比色法在特定波長下測定蛋白濃度。
全波長掃描用于識別雜質峰和確認樣品特性。
差譜分析可檢測微小濃度差異。
光程自動切換保證高低濃度樣品均能準確檢測。
樣品無需預稀釋，提升操作效率。
微量檢測：僅需1–2 μL即可完成分析。
高通量：多通道光路同時運行，提升檢測速度。
自動光程控制：避免稀釋步驟，保證寬濃度范圍內的準確性。
寬波長覆蓋：190–850 nm，滿足多領域需求。
穩(wěn)定性強：光纖與雙光束補償降低噪聲與漂移。
免比色皿設計：簡化操作、減少清潔環(huán)節(jié)。
每次測定后用去離子水和無絨布清潔測量柱。
避免鹽分或有機物殘留干擾光路。
定期記錄氘燈與鎢燈使用時間，接近壽命時更換。
保持儀器預熱，確保光源穩(wěn)定。
使用標準溶液（如DNA標準、BSA溶液）進行周期性校準。
定期運行全波長掃描檢查光譜線性與漂移情況。
現(xiàn)象：濃度結果不穩(wěn)定。
排查：檢查樣品液滴是否足量，是否產生氣泡。
現(xiàn)象：曲線抖動明顯。
排查：確認光源是否接近壽命，光學柱是否污染。
現(xiàn)象：空白校正后仍存在明顯漂移。
排查：檢查環(huán)境溫度變化與電源穩(wěn)定性。
NanoDrop Eight分光光度計的光路設計充分結合了微量樣品檢測技術、自動光程調節(jié)、光纖傳輸、多通道并行和雙光源系統(tǒng)等多項創(chuàng)新理念。其光路不僅保證了對極少量樣品的高靈敏度檢測，還能覆蓋從紫外到可見區(qū)的寬波長范圍，同時兼顧高通量與高精度。通過合理維護與校準，NanoDrop Eight的光路系統(tǒng)能夠長期保持穩(wěn)定性能，為核酸、蛋白質及多種生物樣品的定量分析提供可靠保障。
