賽默飛分光光度計BioMate 160樣品濃度測量詳解

一、概述

賽默飛分光光度計BioMate 160是一款廣泛應(yīng)用于科研與工業(yè)檢測的分析儀器，其在樣品濃度測量方面具有極高的實用價值。無論是生命科學(xué)領(lǐng)域的核酸與蛋白定量，還是化學(xué)分析中溶液濃度的測定，BioMate 160都能提供快速、準確且可重復(fù)的實驗結(jié)果。濃度測量功能是該儀器的核心之一，通過光學(xué)原理與軟件計算相結(jié)合，實現(xiàn)對多類樣品的定量分析。

在現(xiàn)代實驗室中，樣品濃度測量的需求極為普遍，例如：檢測DNA/RNA純度、分析蛋白濃度、計算藥物溶解度、監(jiān)控環(huán)境水質(zhì)指標等。BioMate 160憑借其高靈敏度檢測器、寬波長范圍和強大的軟件支持，可以勝任從基礎(chǔ)科研到應(yīng)用檢測的多樣化任務(wù)。

二、濃度測量的光學(xué)原理

樣品濃度測量基于比爾-朗伯定律（Beer-Lambert Law），即：

$$A=\epsilon ?c?l$$

其中：

• A：吸光度（Absorbance）

• ε：摩爾吸光系數(shù)（Molar absorptivity）

• c：溶液濃度（Concentration）

• l：比色皿光程（Path length）

BioMate 160通過檢測樣品對光的吸收程度來推算濃度，結(jié)合儀器軟件中內(nèi)置的標準曲線和公式計算，即可得到精確數(shù)值。

其優(yōu)勢在于：

1. 儀器可自動切換最佳光源，實現(xiàn)不同波長范圍的高靈敏測定。

2. 軟件支持多波長模式，可處理多成分混合物濃度的計算。

3. 內(nèi)置標準曲線繪制功能，適合需要定量分析的復(fù)雜實驗。

三、測量模式與方法

BioMate 160在樣品濃度測量中提供多種操作模式：

1. 單波長濃度測定

• 適用于目標物質(zhì)在特定波長下具有強吸收峰的情況。

• 只需選擇特定波長并輸入摩爾吸光系數(shù)或標準曲線參數(shù)，即可快速獲得濃度值。

• 常用于單一溶液體系，如NaCl溶液濃度測量。

2. 多波長濃度測定

• 當(dāng)溶液中存在多種物質(zhì)且吸收峰有重疊時，可以通過選擇多個波長進行測定。

• 軟件自動建立線性方程組，分離不同組分的吸光貢獻，從而得到各組分的濃度。

• 適用于混合溶液體系，例如色素混合物分析。

3. 標準曲線法

• 通過一系列已知濃度標準樣品繪制標準曲線，樣品測量后由曲線計算濃度。

• 特點是結(jié)果直觀可靠，適合未知摩爾吸光系數(shù)的物質(zhì)。

• 常用于食品、藥品及環(huán)境檢測中。

4. 動力學(xué)模式濃度監(jiān)測

• 儀器可實時記錄吸光度隨時間的變化，進而計算反應(yīng)物或產(chǎn)物的濃度變化。

• 應(yīng)用于酶學(xué)反應(yīng)速率測定、藥物降解實驗等。

四、具體操作流程

1. 樣品準備

• 根據(jù)實驗需求選擇合適的比色皿（標準10 mm光程或微量比色皿）。

• 保證樣品澄清透明，若有懸浮顆粒應(yīng)離心或過濾。

• 調(diào)配好空白對照溶液，用于基線校正。

2. 儀器設(shè)置

• 打開BioMate 160，預(yù)熱光源以保證光強穩(wěn)定。

• 選擇測量模式（單波長、雙波長或標準曲線法）。

• 輸入所需參數(shù)，如波長、光程、摩爾吸光系數(shù)等。

3. 測量操作

• 先放入空白溶液進行校正，設(shè)置零點。

• 依次放入樣品比色皿，儀器自動讀取吸光度值。

• 若采用標準曲線法，需先測定各標準溶液并生成曲線。

4. 數(shù)據(jù)記錄與分析

• 儀器顯示屏直接輸出濃度結(jié)果。

• 若連接電腦，可通過專用軟件進行數(shù)據(jù)存儲與統(tǒng)計分析。

• 數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為表格或圖譜，用于后續(xù)科研論文或檢測報告。

五、典型應(yīng)用案例

1. 核酸濃度測定

• 方法：在260 nm波長下測定吸光度。

• 結(jié)果換算：A260=1.0時，相當(dāng)于50 μg/mL雙鏈DNA或40 μg/mL RNA。

• 用途：用于PCR、測序和分子克隆實驗前的核酸質(zhì)量控制。

2. 蛋白濃度分析

• 紫外法：280 nm處吸收峰，用于含有芳香族氨基酸的蛋白。

• 比色法：結(jié)合考馬斯亮藍或BCA試劑，形成有色復(fù)合物，在595 nm或562 nm處測量。

• 意義：確定蛋白溶液濃度是酶學(xué)實驗和結(jié)構(gòu)分析的前提。

3. 藥物溶解度檢測

• 選擇藥物特征吸收峰進行定量分析。

• 用于評價藥物制劑的穩(wěn)定性和釋放速率。

4. 環(huán)境水樣分析

• 通過標準曲線法檢測水中重金屬離子或有機污染物。

• 典型如六價鉻在540 nm處的顯色反應(yīng)測定。

5. 食品檢測

• 食品色素、添加劑或營養(yǎng)成分的含量測定。

• 例如維生素C在265 nm的紫外吸收檢測。

六、數(shù)據(jù)處理與報告輸出

1. 數(shù)據(jù)校正

• 軟件自動扣除空白吸收。

• 支持基線漂移修正，提高結(jié)果可靠性。

2. 結(jié)果統(tǒng)計

• 可進行多組數(shù)據(jù)的均值、標準差與相關(guān)系數(shù)計算。

• 輸出直方圖或標準曲線圖，便于結(jié)果可視化。

3. 報告生成

• 系統(tǒng)可生成實驗報告，包含樣品信息、濃度結(jié)果、曲線圖。

• 支持打印或?qū)С鯬DF/Excel，方便歸檔與共享。

七、注意事項與實驗優(yōu)化

1. 比色皿選擇

• 紫外區(qū)測量需用石英比色皿，避免塑料比色皿吸收干擾。

• 光程需一致，否則會影響結(jié)果計算。

2. 樣品制備

• 濃度過高時需適當(dāng)稀釋，保持吸光度在0.1–1.0范圍內(nèi)。

• 避免氣泡和懸浮顆粒。

3. 儀器維護

• 定期更換光源，保證光強穩(wěn)定。

• 保持光學(xué)系統(tǒng)清潔，避免灰塵影響透光率。

4. 誤差控制

• 避免比色皿放置位置偏移。

• 進行多次平行測定，提高統(tǒng)計可靠性。

八、擴展功能與未來應(yīng)用

BioMate 160不僅支持傳統(tǒng)濃度測定，還能通過擴展附件與軟件實現(xiàn)更多應(yīng)用：

1. 自動進樣與高通量檢測：適合大規(guī)模樣品檢測。

2. 動力學(xué)實時監(jiān)測：結(jié)合恒溫模塊進行反應(yīng)速率研究。

3. 與LIMS系統(tǒng)集成：實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動歸檔與實驗室信息化。

4. 多組學(xué)分析：在蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)中結(jié)合前處理方法，實現(xiàn)更復(fù)雜的濃度檢測與定量研究。

九、總結(jié)

賽默飛分光光度計BioMate 160在樣品濃度測量方面具有高靈敏度、廣泛適用性和強大數(shù)據(jù)處理能力。無論是科研中核酸與蛋白的定量分析，還是工業(yè)檢測中的藥物、食品和環(huán)境樣品檢測，該儀器都能提供快速、精準、可重復(fù)的實驗結(jié)果。

憑借多樣化的測量模式（單波長、多波長、標準曲線、動力學(xué)），用戶能夠根據(jù)實驗需求靈活選擇方法。同時，便捷的操作界面和數(shù)據(jù)處理功能使得濃度測量不僅高效，而且結(jié)果可靠。正因如此，BioMate 160已成為科研實驗室和工業(yè)質(zhì)控中濃度檢測的重要工具。