賽默飛分光光度計Evolution One比色實驗詳解

一、背景與意義

比色法是分析化學(xué)和生命科學(xué)實驗中最為常見的定量檢測方法。通過測量溶液對特定波長光的吸收程度，可以計算出被測物質(zhì)的濃度。這一方法具有原理簡明、操作方便、靈敏度較高等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)定量、核酸檢測、酶學(xué)反應(yīng)監(jiān)測、環(huán)境污染物分析以及食品添加劑檢測等領(lǐng)域。

賽默飛世爾科技的 Evolution One分光光度計 專為紫外-可見光區(qū)域設(shè)計，光學(xué)性能穩(wěn)定，軟件功能豐富，特別適合開展多種比色實驗。它不僅能滿足科研院所的日常檢測，也能支撐制藥、生物企業(yè)和醫(yī)療機構(gòu)的大批量分析任務(wù)。

二、比色實驗的基本原理

1. 光吸收與濃度關(guān)系

• 根據(jù)朗伯-比爾定律：
  $A=\epsilon ?c?l$
  其中，A為吸光度，ε為摩爾吸收系數(shù)，c為濃度，l為光程。

• 在一定濃度范圍內(nèi)，吸光度與濃度呈線性關(guān)系。

2. 顯色反應(yīng)的作用

• 很多物質(zhì)本身不具備明顯的吸收峰，需要通過化學(xué)試劑反應(yīng)生成有色化合物，再進行比色測定。

• 例如蛋白質(zhì)的Bradford法，依賴考馬斯亮藍與蛋白結(jié)合產(chǎn)生藍色復(fù)合物。

3. 波長選擇的重要性

• 不同顯色體系在不同波長處有最大吸收峰，正確設(shè)定波長是比色實驗成功的關(guān)鍵。

三、Evolution One的光學(xué)特點

1. 寬波長覆蓋

• 范圍為 190–1100 nm，能夠覆蓋核酸、蛋白質(zhì)、酶學(xué)反應(yīng)、無機離子等實驗的常用波長。

2. 高分辨率與低雜散光

• 分辨率優(yōu)于1.0 nm，雜散光小于0.05%。

• 即使在深紫外區(qū)，也能保證比色實驗的精確度。

3. 穩(wěn)定光源與自動切換

• 配備氘燈和鎢燈雙光源，根據(jù)波長自動切換，避免人為誤差。

4. 智能化軟件支持

• 內(nèi)置比色實驗方法庫，涵蓋蛋白、核酸、酶學(xué)和常見化學(xué)分析。

• 用戶可自定義參數(shù)并保存方法模板，提升實驗效率。

四、比色實驗的常用參數(shù)設(shè)定

1. 波長選擇

• Bradford法：595 nm。

• BCA法：562 nm。

• Lowry法：750 nm。

• 核酸檢測：260 nm（濃度），280 nm（純度）。

• NADH檢測：340 nm。

2. 比色皿光程

• 標(biāo)準(zhǔn)10 mm比色皿用于常規(guī)實驗。

• 微量比色皿（1–2 μL）用于珍貴或有限樣品。

3. 測量模式

• 單波長模式：檢測單一吸收峰。

• 多波長模式：同時監(jiān)測多個波長，例如260/280比值。

• 動力學(xué)模式：實時監(jiān)控吸光度隨時間的變化。

4. 掃描速度與間隔

• 常規(guī)實驗：掃描間隔1 nm。

• 動力學(xué)實驗：采樣間隔5–10秒。

五、比色實驗流程示例

1. 蛋白質(zhì)定量（Bradford法）

• 準(zhǔn)備工作

• 配制考馬斯亮藍工作液。

• 制備蛋白標(biāo)準(zhǔn)溶液。

• 實驗步驟

• 向各比色皿中加入不同濃度的蛋白標(biāo)準(zhǔn)液和顯色試劑。

• 混勻后靜置5–10分鐘。

• 在595 nm下測定吸光度。

• 結(jié)果分析

• 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算樣品濃度。

2. 核酸濃度與純度檢測

• 步驟

• 取核酸溶液，使用純水為空白對照。

• 在260 nm和280 nm下測定吸光度。

• 分析

• 濃度：OD260 × 稀釋倍數(shù) × 系數(shù)。

• 純度：OD260/OD280 比值，1.8–2.0為純核酸。

3. 酶活性測定

• 原理

• NADH在340 nm處有最大吸收峰。

• 通過監(jiān)測吸光度隨時間的下降，計算酶活性。

• 步驟

• 在反應(yīng)體系中加入底物和酶液。

• 設(shè)置采樣間隔為5秒，持續(xù)監(jiān)測3–5分鐘。

• 結(jié)果

• 繪制曲線，計算ΔA/min，折算酶活性單位。

六、應(yīng)用領(lǐng)域中的比色實驗

1. 分子生物學(xué)

• 核酸提取純度檢測。

• 蛋白質(zhì)濃度定量。

2. 臨床檢測

• 血清酶學(xué)指標(biāo)，如AST、ALT活性檢測。

• 臨床化學(xué)檢測試劑盒的適配。

3. 環(huán)境監(jiān)測

• 水體中重金屬離子的比色測定。

• 亞硝酸鹽、氨氮等污染物的快速檢測。

4. 食品安全

• 食品添加劑含量檢測。

• 農(nóng)藥殘留比色法分析。

七、比色實驗的數(shù)據(jù)管理

1. 實時顯示與曲線生成

• 實驗過程中，Evolution One自動繪制吸光度曲線。

2. 標(biāo)準(zhǔn)曲線存儲

• 可保存常用試劑盒的標(biāo)準(zhǔn)曲線，減少重復(fù)操作。

3. 數(shù)據(jù)導(dǎo)出

• 支持USB、網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)出Excel和PDF格式，方便實驗記錄與共享。

4. 合規(guī)支持

• 符合21 CFR Part 11標(biāo)準(zhǔn)，提供審計追蹤與權(quán)限管理。

八、比色實驗的注意事項

1. 試劑準(zhǔn)備

• 必須使用新鮮配制的顯色試劑，避免氧化影響結(jié)果。

2. 比色皿清潔

• 比色皿需徹底清洗，保持光程一致，防止殘留造成背景干擾。

3. 空白對照

• 每次實驗必須設(shè)置空白，消除溶劑和顯色劑的背景吸收。

4. 濃度范圍

• 樣品濃度需落在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)，避免超線性區(qū)。

九、未來發(fā)展趨勢

1. 自動化與高通量

• 未來分光光度計可能結(jié)合微孔板檢測，實現(xiàn)批量比色實驗。

2. 智能參數(shù)推薦

• AI算法可根據(jù)試劑類型自動設(shè)定波長、稀釋倍數(shù)。

3. 綠色實驗理念

• 提高靈敏度，減少顯色試劑用量，降低實驗室廢液。

十、總結(jié)

賽默飛 Evolution One分光光度計 在比色實驗中的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在光學(xué)性能優(yōu)異，還包括軟件友好、方法庫豐富、數(shù)據(jù)處理靈活等方面。它能夠覆蓋 蛋白定量、核酸檢測、酶學(xué)反應(yīng)、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測 等廣泛應(yīng)用場景。

通過合理的參數(shù)設(shè)定與標(biāo)準(zhǔn)化操作，Evolution One讓比色實驗具備更高的 準(zhǔn)確性、重復(fù)性和合規(guī)性。它不僅是一臺分光光度計，更是實驗室在定量檢測領(lǐng)域的重要平臺。