赛默飞分光光度计BioMate 160样品浓度测量详解

一、概述

赛默飞分光光度计BioMate 160是一款广泛应用于科研与工业检测的分析仪器，其在样品浓度测量方面具有极高的实用价值。无论是生命科学领域的核酸与蛋白定量，还是化学分析中溶液浓度的测定，BioMate 160都能提供快速、准确且可重复的实验结果。浓度测量功能是该仪器的核心之一，通过光学原理与软件计算相结合，实现对多类样品的定量分析。

在现代实验室中，样品浓度测量的需求极为普遍，例如：检测DNA/RNA纯度、分析蛋白浓度、计算药物溶解度、监控环境水质指标等。BioMate 160凭借其高灵敏度检测器、宽波长范围和强大的软件支持，可以胜任从基础科研到应用检测的多样化任务。

二、浓度测量的光学原理

样品浓度测量基于比尔-朗伯定律（Beer-Lambert Law），即：

$$A=\epsilon \cdot c\cdot l$$

其中：

• A：吸光度（Absorbance）

• ε：摩尔吸光系数（Molar absorptivity）

• c：溶液浓度（Concentration）

• l：比色皿光程（Path length）

BioMate 160通过检测样品对光的吸收程度来推算浓度，结合仪器软件中内置的标准曲线和公式计算，即可得到精确数值。

其优势在于：

1. 仪器可自动切换最佳光源，实现不同波长范围的高灵敏测定。

2. 软件支持多波长模式，可处理多成分混合物浓度的计算。

3. 内置标准曲线绘制功能，适合需要定量分析的复杂实验。

三、测量模式与方法

BioMate 160在样品浓度测量中提供多种操作模式：

1. 单波长浓度测定

• 适用于目标物质在特定波长下具有强吸收峰的情况。

• 只需选择特定波长并输入摩尔吸光系数或标准曲线参数，即可快速获得浓度值。

• 常用于单一溶液体系，如NaCl溶液浓度测量。

2. 多波长浓度测定

• 当溶液中存在多种物质且吸收峰有重叠时，可以通过选择多个波长进行测定。

• 软件自动建立线性方程组，分离不同组分的吸光贡献，从而得到各组分的浓度。

• 适用于混合溶液体系，例如色素混合物分析。

3. 标准曲线法

• 通过一系列已知浓度标准样品绘制标准曲线，样品测量后由曲线计算浓度。

• 特点是结果直观可靠，适合未知摩尔吸光系数的物质。

• 常用于食品、药品及环境检测中。

4. 动力学模式浓度监测

• 仪器可实时记录吸光度随时间的变化，进而计算反应物或产物的浓度变化。

• 应用于酶学反应速率测定、药物降解实验等。

四、具体操作流程

1. 样品准备

• 根据实验需求选择合适的比色皿（标准10 mm光程或微量比色皿）。

• 保证样品澄清透明，若有悬浮颗粒应离心或过滤。

• 调配好空白对照溶液，用于基线校正。

2. 仪器设置

• 打开BioMate 160，预热光源以保证光强稳定。

• 选择测量模式（单波长、双波长或标准曲线法）。

• 输入所需参数，如波长、光程、摩尔吸光系数等。

3. 测量操作

• 先放入空白溶液进行校正，设置零点。

• 依次放入样品比色皿，仪器自动读取吸光度值。

• 若采用标准曲线法，需先测定各标准溶液并生成曲线。

4. 数据记录与分析

• 仪器显示屏直接输出浓度结果。

• 若连接电脑，可通过专用软件进行数据存储与统计分析。

• 数据可导出为表格或图谱，用于后续科研论文或检测报告。

五、典型应用案例

1. 核酸浓度测定

• 方法：在260 nm波长下测定吸光度。

• 结果换算：A260=1.0时，相当于50 μg/mL双链DNA或40 μg/mL RNA。

• 用途：用于PCR、测序和分子克隆实验前的核酸质量控制。

2. 蛋白浓度分析

• 紫外法：280 nm处吸收峰，用于含有芳香族氨基酸的蛋白。

• 比色法：结合考马斯亮蓝或BCA试剂，形成有色复合物，在595 nm或562 nm处测量。

• 意义：确定蛋白溶液浓度是酶学实验和结构分析的前提。

3. 药物溶解度检测

• 选择药物特征吸收峰进行定量分析。

• 用于评价药物制剂的稳定性和释放速率。

4. 环境水样分析

• 通过标准曲线法检测水中重金属离子或有机污染物。

• 典型如六价铬在540 nm处的显色反应测定。

5. 食品检测

• 食品色素、添加剂或营养成分的含量测定。

• 例如维生素C在265 nm的紫外吸收检测。

六、数据处理与报告输出

1. 数据校正

• 软件自动扣除空白吸收。

• 支持基线漂移修正，提高结果可靠性。

2. 结果统计

• 可进行多组数据的均值、标准差与相关系数计算。

• 输出直方图或标准曲线图，便于结果可视化。

3. 报告生成

• 系统可生成实验报告，包含样品信息、浓度结果、曲线图。

• 支持打印或导出PDF/Excel，方便归档与共享。

七、注意事项与实验优化

1. 比色皿选择

• 紫外区测量需用石英比色皿，避免塑料比色皿吸收干扰。

• 光程需一致，否则会影响结果计算。

2. 样品制备

• 浓度过高时需适当稀释，保持吸光度在0.1–1.0范围内。

• 避免气泡和悬浮颗粒。

3. 仪器维护

• 定期更换光源，保证光强稳定。

• 保持光学系统清洁，避免灰尘影响透光率。

4. 误差控制

• 避免比色皿放置位置偏移。

• 进行多次平行测定，提高统计可靠性。

八、扩展功能与未来应用

BioMate 160不仅支持传统浓度测定，还能通过扩展附件与软件实现更多应用：

1. 自动进样与高通量检测：适合大规模样品检测。

2. 动力学实时监测：结合恒温模块进行反应速率研究。

3. 与LIMS系统集成：实现数据自动归档与实验室信息化。

4. 多组学分析：在蛋白组学、代谢组学中结合前处理方法，实现更复杂的浓度检测与定量研究。

九、总结

赛默飞分光光度计BioMate 160在样品浓度测量方面具有高灵敏度、广泛适用性和强大数据处理能力。无论是科研中核酸与蛋白的定量分析，还是工业检测中的药物、食品和环境样品检测，该仪器都能提供快速、精准、可重复的实验结果。

凭借多样化的测量模式（单波长、多波长、标准曲线、动力学），用户能够根据实验需求灵活选择方法。同时，便捷的操作界面和数据处理功能使得浓度测量不仅高效，而且结果可靠。正因如此，BioMate 160已成为科研实验室和工业质控中浓度检测的重要工具。