光是一種電磁波具有一定的波長(cháng)和頻率??梢?jiàn)光的波長(cháng)范圍在400-760nm,紫外光為200-400mm,紅外光為70-50000m可見(jiàn)光因波長(cháng)不同呈現不同顏色,這些波長(cháng)在-定范圍內呈現不同顏色的光稱(chēng)單色光。太陽(yáng)或鎢絲等發(fā)出的白光是復合光,是各種單色光的混合光。利用棱鏡可將白光分成按波長(cháng)順序排列的各種單色光,即紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等,這就是光譜。
有色物質(zhì)溶液可選擇性地吸收一部分可見(jiàn)光的能里而呈現不同顏色,而某些無(wú)色物質(zhì)能特征性地選擇紫外光或紅外光的能童。物質(zhì)吸收由光源發(fā)出的某些波長(cháng)的光可形成吸收光譜,由于物質(zhì)的分子結構不同,對光的吸收能力不同,因此每種物質(zhì)都有特定的吸收光譜,而且在-定條件下其吸收程度與該物質(zhì)的濃度成正比,分光光度法就是利用物質(zhì)的這種吸收特征對不同物質(zhì)進(jìn)行定性或定里分析的方法。
分光光度計就是利用分光光度法,通過(guò)測定被測物質(zhì)在特定波長(cháng)處或一定波長(cháng)范圍內光的吸收度,對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。不同種類(lèi)的分光光度計的基本原理相似,都是利用一個(gè)可以產(chǎn)生多個(gè)波長(cháng)的光源,通過(guò)系列分光裝置,從而產(chǎn)生特定波長(cháng)的光源。光源透過(guò)測試的樣品后,部分光源被吸收,通過(guò)測量樣品的吸光值,經(jīng)過(guò)計算可以轉化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。
分光光度計在追求準確、快速、可靠的同時(shí),小型化、智能化、 網(wǎng)絡(luò )化成為了現代分光光度計新的特點(diǎn)和發(fā)展點(diǎn)。比如以下對比可以看出:新增加自動(dòng)波長(cháng)設定,波長(cháng)精度:±1nm大幅度提高,彩色觸摸屏應用,功能增加(濃度曲線(xiàn)顯示、多波長(cháng)設定)配USB接口等。
常規技術(shù)參數:
波長(cháng)范圍:200-1000nm
波長(cháng)誤差:±1nm
波長(cháng)重復性:≤0.5nm
光譜帶寬:2nm
雜散光:0.1%(T)(在220nm處,以NaI測定)(在360nm處,以NaNO2測定)
透射比范圍:0.0%-200.0%(T)
透射比準確度:±0.5%(T)
透射比重復性≤0.2%(T)
噪聲:100%(T)≤0.2%(T),0%(T)≤0.1%(T)
漂移≤0.002(A)/0.5h(開(kāi)機2h后,250nm和500nm處)
基線(xiàn)平直度:±0.003(A)(210-990nm)
簡(jiǎn)易的操作界面
經(jīng)典分光光度計使用步驟/方法
1)預熱儀器。為使測定穩定,將電源開(kāi)關(guān)打開(kāi),使儀器預熱20min,為了防止光電管疲勞,不要連續光照。預熱儀器時(shí)和在不測定時(shí)應將比色皿暗箱蓋打開(kāi),使光路切斷。
2)選定波長(cháng)。根據實(shí)驗要求,轉動(dòng)波長(cháng)調節器,使指針指示所需要的單色光波長(cháng)。
3)固定靈敏度檔。根據有色溶液對光的吸收情況,為使吸光度讀數為0.2-0.7,選擇合適的靈敏度。為此,旋動(dòng)靈敏度檔,使其固定于某一檔,在實(shí)驗過(guò)程中不再變動(dòng)。一般測量固定在“1”檔。
4)調節“0”點(diǎn)。輕輕旋動(dòng)調“0”電位器,使讀數表頭指針恰好位于透光度為“0”處(此時(shí),比色皿暗箱蓋是打開(kāi)的,光路被切斷,光電管不受光照)。
5)調節T=100%。將盛蒸餾水(或空白溶液或純溶劑)的比色皿放入比色皿座架中的第一格內,有色溶液放在其它格內,把比色皿暗箱蓋子輕輕蓋上,轉動(dòng)光量調節器,使透光度T=100%,即表頭指針恰好指在T=100%處。
6)測定。輕輕拉動(dòng)比色皿座架拉桿,使有色溶液進(jìn)入光路,此時(shí)表頭指針所示為該有色溶液的吸光度A。讀數后,打開(kāi)比色皿暗箱蓋。
7)關(guān)機。實(shí)驗完畢,切斷電源,將比色皿取出洗凈,并將比色皿座架及暗箱用軟紙擦凈。
注意事項
1)為了防止光電管疲勞。不測定時(shí)必須將比色皿暗箱蓋打開(kāi),使光路切斷,以延長(cháng)光電管使用壽命。
2)比色皿的使用方法:
①拿比色皿時(shí),手指只能捏住比色皿的毛玻璃面,不要碰比色皿的透光面,以免沾污。
②清洗比色皿時(shí),一般先用水沖洗,再用蒸餾水洗凈。如比色皿被有機物沾污,可用鹽酸-乙醇混合洗滌液(1∶2)浸泡片刻,再用水沖洗。不能用堿溶液或氧化性強的洗滌液洗比色皿,以免損壞。也不能用毛刷清洗比色皿,以免損傷它的透光面。每次做完實(shí)驗時(shí),應立即洗凈比色皿。
③比色皿外壁的水用擦鏡紙或細軟的吸水紙吸干,以保護透光面。
④測定有色溶液吸光度時(shí),一定要用有色溶液洗比色皿內壁幾次,以免改變有色溶液的濃度。另外,在測定一系列溶液的吸光度時(shí),通常都按由稀到濃的順序測定,以減小測量誤差。
⑤在實(shí)際分析工作中,通常根據溶液濃度的不同,選用液槽厚度不同的比色皿,使溶液的吸光度控制在0.2~0.7。
被測溶液很少或者很珍貴情況下
微量比色皿是一種由鋁和石英玻璃制成的高質(zhì)量比色皿。 它是對微量高濃度樣品進(jìn)行測量的完美工具。 超微量比色皿其光程長(cháng)度為1mm,僅為普通比色皿光程長(cháng)度的十分之一。 這種比色皿特別適用于高濃度核酸和蛋白質(zhì)樣品的檢測,無(wú)需稀釋樣品即可得到高度可重復性結果。由于石英玻璃上的疏水性涂層,只需 1.5 µL 核酸或 3 µL 蛋白樣品即可形成液柱。微量比色皿的背景吸光度很低,可保證較寬的樣品檢測范圍。此外只需5µL 樣品溶液即可進(jìn)行特定熒光檢測,可節省試劑。
一般情況下,樣品濃度越低,光程長(cháng)度應越長(cháng)。朗伯比爾定律表明,如果樣品的濃度非常高,所用的光程長(cháng)度應該縮短,以確保足夠的光能透過(guò)樣品到達檢測器。對于濃度高于25ng/µL的dsDNA 樣品,建議使用等于或短于1 mm 的光程長(cháng)度進(jìn)行微量檢測。
利用比色皿進(jìn)行濃度測定時(shí),通過(guò)樣品特定的消光系數和光程長(cháng)度進(jìn)行計算是最為常用的方法。 對于常規比色皿,光程長(cháng)度取決于比色皿的寬度,因為光是水平透過(guò)比色皿的。 當使用 超微量比色皿時(shí),上下兩部分的距離決定了光程長(cháng)度。 因此,濃度的檢測和換算和常規比色皿相同。
部分相關(guān)應用
1.核酸定量檢測
2.蛋白質(zhì)直接定量檢測 (UV 280nm)
3.通過(guò)微量比色皿對高濃度樣品進(jìn)行微量檢測
4.細菌生長(cháng)測定 (OD600)
5.通過(guò)比色法進(jìn)行蛋白質(zhì)定量測定,例如 BCA、Bradford、Lowry 法
6.340 nm: NADPH 或 NADH 測定
7.405 nm: 對硝基苯酚測定
8.490 nm: 細胞毒性測定
9.透光度測定
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