赛默飞分光光度计 NanoDrop Eight 参数设置详解

一、前言

分子生物学与生命科学研究对核酸、蛋白质等生物大分子的定量与纯度分析要求越来越高。赛默飞 NanoDrop Eight 作为一款高通量分光光度计，具备同时检测八个样品的能力，在科研实验室和工业应用中广泛应用。要想充分发挥仪器性能，合理的参数设置是确保数据准确性与可重复性的关键。

本文将全面解析 NanoDrop Eight 的参数设置方法，帮助用户根据实验目的和样品类型选择合适的配置，从而提升检测效率与结果可靠性。

二、NanoDrop Eight 仪器概述

1. 检测原理

• 基于紫外-可见分光光度法，通过检测样品在 190–850 nm 波段的吸光度来实现定量与纯度分析。

• 利用比尔-朗伯定律（A=εcl），根据吸光度计算浓度。

2. 主要功能

• 同时测定 8 个样品，支持 DNA、RNA、蛋白质及其他生物样品分析。

• 自动计算常见比值（A260/A280、A260/A230、260/280）。

• 输出全波段光谱曲线，辅助判断样品质量。

3. 应用范围

• 分子克隆、基因组学、转录组学研究。

• 蛋白质表达与纯化监控。

• 药物与生物制品研发中的质量控制。

• 环境与食品检测。

三、核心参数分类

NanoDrop Eight 的参数设置主要包括以下几个维度：

1. 波长参数

• 检测波长范围：190–850 nm。

• 常用波长点：

• 核酸：260 nm。

• 蛋白质：280 nm。

• 污染物：230 nm（有机物、盐类）、320 nm（浑浊背景）。

• 设置方法：

• 可选择单点检测或全波段扫描。

• 全波段扫描更适合杂质分析。

2. 光程长度（Pathlength）

• NanoDrop Eight 采用自动光程调节技术。

• 常见光程：1 mm、0.2 mm。

• 适用场景：

• 高浓度样品：自动缩短光程，避免超出检测范围。

• 稀释样品：采用 1 mm 光程，保证信号强度。

3. 积分时间与信噪比

• 积分时间：光电检测器对信号采集的时间。

• 设置原则：

• 积分时间越长，信噪比越高，但检测时间延长。

• 一般保持默认自动模式，特殊情况下可手动调整。

4. 样品体积

• 推荐体积：1–2 µL。

• 参数含义：过少样品可能无法形成稳定液滴，过多则易污染探头。

5. 空白对照（Blank）

• 对照液参数必须与样品溶液一致。

• 通过 blank 校正背景吸收，确保结果准确。

6. 结果计算参数

• 核酸浓度换算公式：

• dsDNA：1 A260 = 50 µg/mL。

• ssDNA：1 A260 = 33 µg/mL。

• RNA：1 A260 = 40 µg/mL。

• 蛋白质换算：根据摩尔消光系数 ε 与分子量计算。

四、不同应用场景下的参数设置

1. DNA 测定

• 波长范围：230–320 nm（全扫描）。

• 关键比值：A260/A280 ≈ 1.8。

• 光程：自动调节，避免高浓度饱和。

• 注意事项：若存在 RNase、蛋白质污染，比值会下降。

2. RNA 测定

• 波长范围：230–320 nm。

• 关键比值：A260/A280 ≈ 2.0。

• 参数设置：建议全波段扫描，避免因降解片段干扰判断。

3. 蛋白质测定

• 波长点：280 nm。

• 光程：自动选择。

• 参数：若已知分子量和消光系数，可输入计算更精确浓度。

4. 酶活性与动力学

• 波长选择：根据底物或产物的特征吸收峰（如 PNPP 在 405 nm）。

• 积分时间：适当延长，提高曲线平滑度。

• 测定模式：连续采集模式。

5. 环境与食品样品

• 波长范围：190–850 nm 全扫描。

• 参数重点：关注 230 nm 和 320 nm，判断污染物或浑浊度。

五、操作流程中的参数设置步骤

1. 开机与软件启动

• 系统自检完成后进入主界面。

2. 选择检测模式

• DNA、RNA、蛋白质、全波段扫描等。

3. 设置检测波长与光程

• 默认自动模式，可根据需求调整。

4. 设置样品体积与空白对照

• 输入样品体积参数。

• 用溶剂做 blank。

5. 输入计算参数

• 核酸类型（dsDNA、RNA 等）。

• 蛋白质消光系数与分子量。

6. 运行测定

• 依次加载 8 个样品，点击“开始”。

7. 结果显示与保存

• 输出浓度值、比值与光谱曲线。

• 导出为 CSV、PDF 或数据库保存。

六、结果解读

1. 核酸样品

• A260/A280 = 1.8–2.0：纯度高。

• <1.8：蛋白污染。

• A260/A230 <1.8：盐类或酚类残留。

2. 蛋白质样品

• A260/A280 ≈ 0.6：较为纯净。

• 0.8：可能有核酸残留。

3. 光谱曲线

• 平滑、峰值明确为理想结果。

• 若出现多个异常峰，提示杂质或缓冲液干扰。

七、常见问题与解决方法

1. 结果不稳定

• 检查光程是否过短，或样品是否存在气泡。

2. 比值异常

• 重新提取或纯化样品，排除污染。

3. 检测失败

• 样品体积不足或探头未清洁。

4. 数据偏高

• 样品过浓导致饱和，应稀释检测。

八、维护与优化建议

1. 探头清洁

• 每次检测后用去离子水与无绒纸擦拭。

2. 光源维护

• 定期检查氘灯与钨灯使用时长。

3. 软件升级

• 保持最新版本，确保参数计算正确。

4. 参数模板化

• 将常用参数保存为模板，提高重复实验效率。

九、应用案例

案例一：RNA-Seq 前质量控制

• 参数设置：波长范围 230–320 nm，全波段扫描。

• 结果：A260/A280 = 2.01，A260/A230 = 2.05，表明纯度良好。

案例二：重组蛋白纯化检测

• 参数设置：波长点 280 nm，输入分子量和 ε 值。

• 结果：浓度 = 3.2 mg/mL，A260/A280 = 0.65，说明核酸污染可忽略。

案例三：环境水样核酸分析

• 参数设置：190–850 nm 全波段扫描。

• 结果：在 230 nm 出现明显吸收峰，提示有机物残留。

十、总结

赛默飞 NanoDrop Eight 的参数设置是保证检测结果可靠性的核心环节。通过合理调整波长、光程、积分时间、样品体积及对照等参数，科研人员能够在不同实验场景下获得精准、可重复的结果。

• 对核酸样品，应关注 A260/A280 与 A260/A230 比值。

• 对蛋白样品，应根据分子特性输入消光系数。

• 在高通量检测中，参数模板化可极大提升效率。

NanoDrop Eight 的自动化与智能化参数设置，使其成为现代实验室中高效、可靠的分光光度分析工具，为分子生物学研究和生物制品开发提供坚实的数据支持。