賽默飛分光光度計NanoDrop Eight定量分析

一、引言

分光光度法是生命科學(xué)研究與應(yīng)用中最常見的定量分析手段之一，尤其在核酸、蛋白質(zhì)以及其他生物大分子濃度與純度檢測中發(fā)揮著核心作用。賽默飛NanoDrop Eight分光光度計作為NanoDrop家族的升級版，憑借其多通道檢測、高靈敏度、快速操作等優(yōu)勢，已經(jīng)成為分子生物學(xué)實驗室、臨床檢測機(jī)構(gòu)和生物制藥企業(yè)的常用工具。與傳統(tǒng)單通道設(shè)備相比，NanoDrop Eight在樣品通量、檢測精度和數(shù)據(jù)管理方面均實現(xiàn)了顯著提升。

本文將圍繞NanoDrop Eight的定量分析功能，全面介紹其原理、方法、操作步驟、應(yīng)用范圍和優(yōu)勢，以幫助科研人員在日常實驗中高效利用該設(shè)備。

二、設(shè)備概述

1. 基本設(shè)計

NanoDrop Eight是一款微量多通道紫外-可見分光光度計：

• 檢測通道：一次可同時測定8個樣品，大大提升通量。

• 檢測范圍：波長覆蓋190–850 nm，滿足核酸、蛋白質(zhì)以及其他生物樣品檢測需求。

• 樣品體積：僅需1–2 μL即可完成檢測，適合珍貴或稀缺樣品。

2. 光學(xué)特點(diǎn)

• 采用專利微量樣品固定技術(shù)，樣品通過表面張力固定于測量柱之間，無需比色皿。

• 光程長度可自動調(diào)整（0.5 mm與1.0 mm），保證寬濃度范圍檢測。

• 高靈敏度硅光二極管檢測器，噪聲低、線性范圍寬。

三、定量分析的核心功能

1. 核酸定量分析

• DNA與RNA濃度測定：利用260 nm處的吸收峰計算濃度。

• 純度評估：通過A260/A280比值（理想值約為1.8–2.0）判斷蛋白污染情況；A260/A230比值用于評估有機(jī)物或鹽類污染。

• 應(yīng)用場景：基因組DNA提取、質(zhì)粒純化、反轉(zhuǎn)錄前RNA定量、測序樣品質(zhì)量評估等。

2. 蛋白質(zhì)定量分析

• 280 nm吸收法：基于芳香族氨基酸殘基的吸收峰測定蛋白濃度。

• BCA、Bradford、Lowry等比色法：可通過比色試劑與蛋白反應(yīng)后檢測特定波長的吸收。

• 純度分析：通過全波長掃描識別雜質(zhì)峰，確保結(jié)果可靠。

3. 全波長光譜分析

• 支持190–850 nm全光譜掃描，繪制完整吸收曲線。

• 可用于識別溶液中的污染物或輔助確認(rèn)樣品特性。

4. 多通道同步檢測

• 一次可同時檢測8個樣品，大幅提高效率。

• 系統(tǒng)自動校準(zhǔn)光程差異，保證數(shù)據(jù)可比性。

5. 動態(tài)范圍拓展

• 檢測范圍覆蓋2–15,000 ng/μL核酸濃度，無需額外稀釋，大幅節(jié)省操作時間。

四、NanoDrop Eight定量分析操作步驟

1. 開機(jī)與初始化

1. 打開電源，等待系統(tǒng)自檢完成。

2. 進(jìn)入主界面，選擇檢測模式（核酸、蛋白、全波長掃描等）。

3. 預(yù)熱光源約1–2分鐘，確保穩(wěn)定。

2. 樣品與空白準(zhǔn)備

• 選擇對應(yīng)緩沖液或溶劑作為空白對照。

• 使用微量移液器準(zhǔn)確吸取1–2 μL樣品，避免產(chǎn)生氣泡。

3. 空白校正

1. 在檢測柱上滴加空白液體。

2. 點(diǎn)擊“Blank”功能，系統(tǒng)自動記錄背景吸收值。

3. 擦拭測量柱，確保無殘留。

4. 樣品檢測

1. 在測量柱上分別滴加樣品溶液。

2. 關(guān)閉樣品臂，啟動檢測。

3. 系統(tǒng)自動輸出吸光度值、濃度結(jié)果和純度比值。

5. 數(shù)據(jù)保存與導(dǎo)出

• 檢測結(jié)果可存儲在設(shè)備內(nèi)部，也可通過USB或網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)出。

• 支持Excel、CSV等常見格式，便于后續(xù)分析與歸檔。

五、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果解讀

1. 核酸數(shù)據(jù)解讀

• 濃度計算：C = A260 × ε × 稀釋倍數(shù)，其中ε為摩爾消光系數(shù)。

• 純度判斷：

• A260/A280 ≈ 1.8 表示DNA純凈；≈2.0 表示RNA純凈。

• A260/A230 < 1.8 時，提示可能存在有機(jī)物或鹽類污染。

2. 蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)解讀

• 直接測定：在280 nm下讀取吸光度并結(jié)合消光系數(shù)計算濃度。

• 比色法結(jié)果：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線換算未知樣品濃度。

3. 光譜分析結(jié)果

• 光譜曲線平滑無異常峰值，表明樣品質(zhì)量較好。

• 若出現(xiàn)額外峰值，需結(jié)合實驗背景判斷是否為污染物。

六、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 分子生物學(xué)

• 核酸提取與測序樣品質(zhì)控。

• RNA完整性與純度驗證。

• PCR、qPCR與克隆實驗前的濃度標(biāo)準(zhǔn)化。

2. 蛋白質(zhì)研究

• 重組蛋白表達(dá)與純化產(chǎn)物定量。

• 蛋白溶液純度與穩(wěn)定性研究。

• 藥物結(jié)合實驗中的蛋白含量測定。

3. 臨床與醫(yī)藥研發(fā)

• 血清與血漿核酸檢測。

• 疫苗研發(fā)過程中核酸與蛋白含量檢測。

• 基因治療與mRNA疫苗生產(chǎn)質(zhì)控。

4. 食品與環(huán)境檢測

• 食品中DNA條形碼檢測前的樣品濃度確認(rèn)。

• 水體或土壤提取核酸定量。

七、NanoDrop Eight的優(yōu)勢

1. 超低樣品需求：僅需1–2 μL，最大程度節(jié)省稀缺樣品。

2. 高通量：一次可同時檢測8個樣品，效率提升顯著。

3. 寬濃度范圍：無需稀釋即可直接測定高濃度樣品。

4. 快速便捷：檢測時間通常不超過10秒。

5. 直觀結(jié)果：自動輸出濃度、純度比值與光譜曲線。

6. 多模式支持：核酸、蛋白、全波長掃描靈活切換。

八、注意事項

1. 樣品體積：保證≥1 μL，避免氣泡干擾光路。

2. 清潔操作：每次檢測后用無絨布或鏡頭紙擦拭測量柱。

3. 空白選擇：必須與樣品溶液體系一致。

4. 樣品均一性：避免懸浮顆粒，必要時進(jìn)行離心。

5. 溫度與環(huán)境：保持穩(wěn)定實驗環(huán)境，避免過度震動。

九、常見問題與排查

1. 檢測值偏低

• 檢查樣品是否降解或稀釋錯誤。

• 確認(rèn)光程是否自動切換正常。

2. 純度比值異常

• A260/A280過低：蛋白污染。

• A260/A230過低：有機(jī)物或鹽類殘留。

3. 光譜曲線異常

• 出現(xiàn)雜峰可能為移液不當(dāng)或樣品含氣泡。

• 重復(fù)測試以確認(rèn)是否為儀器噪聲。

4. 樣品殘留

• 若測量柱表面出現(xiàn)殘留，應(yīng)立即用去離子水清潔并擦干。

十、總結(jié)

賽默飛NanoDrop Eight分光光度計在定量分析方面表現(xiàn)卓越，兼具高通量、低樣品需求、寬濃度范圍和快速檢測等優(yōu)點(diǎn)。它能夠在短時間內(nèi)完成核酸、蛋白質(zhì)及其他生物樣品的定量與純度評估，并輸出直觀的光譜結(jié)果。其多通道設(shè)計有效提升了實驗效率，特別適合分子生物學(xué)、醫(yī)藥研發(fā)與高通量檢測實驗室使用。通過科學(xué)的操作與合理的數(shù)據(jù)解讀，NanoDrop Eight不僅能為實驗提供可靠的數(shù)據(jù)支持，還能大幅度提升實驗室的整體工作效率。