文章

超微量分光光度计的基本工作原理和操作步骤

2025-06-17     来源:本站     点击次数:162

超微量分光光度计是一种用于测量微量样品吸光度的仪器,通常用于核酸和蛋白质的浓度测量。

 
主要特点

1.能够测量微量样品的吸光度,通常在纳升至微升级别。
2.高灵敏度和精确度,能够准确测量核酸和蛋白质的浓度。
3.通常采用紫外-可见分光光度法进行测量。
4.一般具有紧凑的设计和易操作的特点。


工作原理

核酸和蛋白质在紫外-可见光波长范围内具有特定的吸光特性。

通过将样品放置在光路中,利用光源照射样品,测量样品在特定波长下透射或反射的光强,即吸光度。根据样品在特定波长下的吸光度值,结合已知的标准曲线或专门的软件,可以计算出核酸或蛋白质的浓度。


超微量分光度计是一种常用的测定DNA和RNA浓度的方法。

通过测量特定波长下的光密度(OD值),可以间接计算出核酸的浓度。

以下是该方法的基本原理和操作步骤:

OD值的含义
OD是optical density的缩写,表示被检测物质吸收的光密度。由于核酸中的碱基具有共双键结构,因此它们具有紫外光吸收特性。


不同波长的吸收峰
OD260:DNA双链的吸收峰,主要反映DNA的浓度。
OD280:芳香族氨基酸的吸收峰,主要用于判断蛋白质污染程度。
OD230:核酸提取过程中使用的盐离子在230nm处有吸收峰,如果OD230很高,说明盐离子浓度较高。


纯度判断
OD260/OD280的比值用于判断RNA或DNA的纯度。高纯度的DNA比值应该在1.8-2.0之间。
如果比值低于1.8,说明蛋白质污染较严重;高于2.0,则说明可能有RNA污染。


操作步骤
准备核酸样品:将待测的DNA或RNA样品溶解在适当浓度的缓冲液中。
测量OD值:使用产微量分光光度计,分别测量260nm、280nm和230nm处的光密度。
计算浓度:根据已知的摩尔消光系数,计算DNA或RNA的浓度。


注意事项 
实验过程中要避免蛋白质和盐离子的污染,否则会影响结果的准确性。
测量时要保持样品池和空白池的清洁,避免杂质干扰。


常见的用途
无论在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学等科学研究领域 ,还是在化工、医药、环境检测、冶金等现代生产与管理部门 ,紫外可见分光光度计督有广泛而重要的应用。分光光度计就是利用分光光度法对物质进行定量定性分析的仪器,常用于核酸,蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。


超微量分光光度计已成为现代分子生物实验室常规仪器。

常用于核酸,蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。

核酸的定量

 
核酸的定量是超微量分光光度计使用频率最高的功能。可以定量溶于缓冲液的寡核苷酸,单链、双链DNA,以及RNA。

核酸的最高吸收峰的吸收波长260 nm。每种核酸的分子构成不一,因此其换算系数不同。定量不同类型的核酸,事先要选择对应的系数。


如:1OD 的吸光值分别相当于50μg/ml的dsDNA,37μg/ml的ssDNA,40μg/ml的RNA,30μg/ml的Olig。测试后的吸光值经过上述系数的换算,从而得出相应的样品浓度。

测试前,选择正确的程序,输入原液和稀释液的体积,尔后测试空白液和样品液。然而,实验并非一帆风顺。

读数不稳定可能是实验者最头痛的问题。灵敏度越高的仪器,表现出的吸光值漂移越大。

除了核酸浓度,分光光度计同时显示几个非常重要的比值表示样品的纯度,如A260/A280的比值,用于评估样品的纯度,因为蛋白的吸收峰是280nm。

纯净的样品,比值大于1.8(DNA)或者2.0(RNA)。如果比值低于1.8 或者2.0,表示存在蛋白质或者~~物质的影响。A230表示样品中存在一些污染物,如碳水化合物,多肽等,较纯净的核酸A260/A230的比值大于2.0。

A320检测溶液的混浊度和其他干扰因子。纯样品,A320一般是0。


蛋白质直接定量


是在280nm波长,直接测试蛋白。选择Warburg 公式,光度计可以直接显示出样品的浓度,或者是选择相应的换算方法,将吸光值转换为样品浓度。

蛋白质测定过程非常简单,先测试空白液,然后直接测试蛋白质。由于缓冲液中存在一些杂质,一般要消除320nm 的“背景”信息,设定此功能“开”。与测试核酸类似,要求A280的吸光值至少大于0.1A,最佳的线性范围在1.0-1.5 之间。

实验中选择Warburg 公式显示样品浓度时,发现读数“漂移”。这是一个正常的现象。事实上,只要观察A280的吸光值的变化范围不超过1%,表明结果非常稳定。漂移的原因是因为Warburg 公式吸光值换算成浓度,乘以一定的系数,只要吸光值有少许改变,浓度就会被放大,从而显得结果很不稳定。

蛋白质直接定量方法,适合测试较纯净、成分相对单一的蛋白质。紫外直接定量法相对于比色法来说,速度快,操作简单;但是容易受到平行物质的干扰,如DNA的干扰;另外敏感度低,要求蛋白的浓度较高。


OD 600

 
实验室确定细菌生长密度和生长期,多根据经验和目测推断细菌的生长密度。在遇到要求较高的实验,需要采用分光光度计准确测定细菌细胞密度。

OD600是追踪液体培养物中微生物生长的标准方法。以未加菌液的培养液作为空白液,之后定量培养后的含菌培养液。为了保证正确操作,必须针对每种微生物和每台仪器用显微镜进行细胞计数,做出校正曲线。实验中偶尔会出现菌液的OD值出现负值,原因是采用了显色的培养基,即细菌培养一段时间后,与培养基反应,发生变色反应。


另外,需注意的是,测试的样品不能离心,保持细菌悬浮状态。

相关文章 更多 >