赛默飞分光光度计 BioMate 160 光度测量

一、仪器概述

赛默飞分光光度计 BioMate 160 是一款高性能的紫外-可见光分光光度计，主要用于对样品在不同波长下的光吸收强度进行精确测量。光度测量是该设备最基础、也是最常用的功能之一，通过检测样品对光的透过和吸收情况，研究者能够快速获得物质的浓度信息及相关理化特性。

在现代实验室中，光度测量广泛应用于核酸、蛋白质定量，酶动力学实验，微生物生长曲线绘制，以及食品检测、药物分析和环境监测等多个领域。BioMate 160 以其波长范围广、测量精度高、操作简便和结果可靠的优势，成为科研和教学的重要工具。

二、光度测量的基本原理

1. 光与物质的相互作用

光照射到物质时，部分光子会被吸收，部分会透射或散射。分光光度计通过测量透射光强度与入射光强度的比值，推导出物质的吸光度。

2. 吸光度与浓度关系

吸光度（A）与溶液浓度（c）及光程（l）成正比，遵循朗伯-比尔定律：

A = ε × c × l

其中，ε 为摩尔吸光系数，是物质在特定波长下的吸收能力。

3. 光度测量的意义

• 通过吸光度值判断样品浓度；

• 通过多点测定绘制标准曲线，进行定量分析；

• 通过吸收光谱扫描，判断样品特征吸收峰。

三、BioMate 160 的光度测量性能

1. 波长范围

覆盖 190–1100 nm，可满足紫外与可见光区的各种检测需求。

2. 波长精度

误差小于 ±1 nm，确保光度测量的准确性。

3. 光谱带宽

2 nm 光谱带宽，兼顾分辨率与透光率。

4. 光源配置

采用氘灯与钨灯组合：

• 氘灯：适用于紫外区（190–350 nm）；

• 钨灯：适用于可见光和近红外区（350–1100 nm）。

5. 检测模式

• 固定波长光度测量：在单一波长下测定样品吸光度；

• 多波长光度测量：可在多个波长下同时获取数据；

• 扫描模式：自动扫描全光谱，绘制吸收曲线；

• 定量分析：结合标准曲线进行浓度计算；

• 动力学模式：实时监测吸光度随时间的变化。

四、光度测量的标准操作流程

1. 开机与预热

• 打开电源，选择合适的光源；

• 光源预热 10–15 分钟，确保稳定。

2. 比色皿准备

• 选择石英比色皿（紫外区测定）或光学玻璃比色皿（可见区测定）；

• 检查比色皿清洁度，避免指纹、水滴或残留杂质。

3. 样品制备

• 样品溶液应澄清无气泡；

• 吸光度在 0.1–1.0 之间为最佳范围；

• 根据需要进行稀释或纯化。

4. 空白校准

• 使用相同溶剂作为参比液，置入参比比色皿；

• 仪器设置为零点校正，以消除溶剂吸收对结果的影响。

5. 光度测定

• 将样品比色皿置入样品槽，设定波长；

• 记录吸光度或透过率值；

• 可选择单波长、多波长或扫描测量。

6. 数据处理

• 对核酸和蛋白质，可根据标准公式换算浓度；

• 对复杂样品，建议绘制标准曲线进行比对。

五、光度测量的实验优化

1. 样品优化

• 稀释样品避免吸光度过高；

• 使用缓冲液保持样品稳定；

• 防止光敏感样品暴露在强光下。

2. 操作优化

• 确保比色皿摆放方向一致；

• 采用重复测量，减少偶然误差；

• 对动力学实验，应保持温度恒定。

3. 仪器优化

• 定期更换光源，保证光强稳定；

• 定期进行波长校准；

• 使用专用清洁布清理光学窗口。

六、常见问题与解决方案

1. 吸光度过高 (>2.0)

• 解决：稀释样品，保持在检测线性范围内。

1. 基线漂移

• 可能原因：光源未稳定、比色皿不干净；

• 解决：延长预热时间，清洗比色皿。

1. 重复性差

• 可能原因：操作不规范，样品分层；

• 解决：混匀样品，保持操作一致。

1. 核酸/蛋白质纯度异常

• A260/A280 比值偏离正常值；

• 解决：重复提取或进一步纯化。

七、光度测量的应用实例

1. 核酸浓度测定

• 在 260 nm 测量吸光度，利用公式计算浓度；

• A260/A280 比值用于判断纯度。

2. 蛋白质浓度测定

• 280 nm 测定蛋白质天然吸收；

• 595 nm 使用考马斯亮蓝法测定。

3. 酶动力学实验

• 在特定波长监测反应产物吸收变化；

• 计算酶速率常数。

4. 微生物生长监测

• 600 nm 测量浊度（OD600）；

• 绘制生长曲线。

5. 药物与环境检测

• 药物降解曲线测定；

• 水体中有机物检测（如 COD 相关比色法）。

八、科研与教学价值

1. 科研价值

• 支持分子生物学、药学、环境科学等研究；

• 提供快速、准确的数据支持。

1. 教学价值

• 演示光谱学原理；

• 帮助学生理解吸光度与浓度关系。

1. 应用广度

• 从基础化学到临床检测均可使用；

• 支撑跨学科实验设计。

九、未来发展方向

1. 自动化扩展

• 与自动进样器联用，实现高通量检测。

1. 微量样品检测

• 支持 1–2 μL 样品的精确定量。

1. 信息化结合

• 数据实时上传实验室管理系统；

• 支持云端共享与远程分析。

总结

赛默飞分光光度计 BioMate 160 在光度测量方面具备高精度、广波长范围和多功能模式，能够满足科研、教学及工业检测的多样化需求。通过优化样品准备、操作条件和数据分析，可显著提升实验准确性与重复性。作为实验室的重要设备，它不仅是一台检测仪器，更是推动科学研究与技术创新的重要支撑平台。