赛默飞分光光度计BioMate 160测量方法详解

一、设备测量原理概述

赛默飞BioMate 160分光光度计是一款紫外-可见光谱分析仪，主要通过测定物质对特定波长光的吸收或透射情况来推断其浓度和结构特征。其核心原理基于比尔-朗伯定律（Beer-Lambert Law）：

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

其中：

• $A$ 为吸光度

• $\epsilon$ 为摩尔消光系数

• $c$ 为溶液浓度

• $l$ 为光程长度

BioMate 160采用氘灯（覆盖紫外区）和钨灯（覆盖可见区），结合单色器选择不同波长，检测器则测量样品对光的吸收强度。通过不同模式设定，可实现核酸定量、蛋白浓度测定、酶活性分析、溶液透光率测试等多种实验。

二、测量前的准备工作

1. 设备检查

• 确认电源稳定，预热15~20分钟，使光源稳定。

• 检查比色皿是否洁净透明，无刮痕或气泡。

• 打开操作界面，进行系统自检。

2. 参比校正

在所有实验前均需进行空白对照测量：

• 使用与样品相同的溶剂作为参比液。

• 在设定波长下调零，保证透过率为100%或吸光度为0。

3. 样品准备

• 确保样品浓度在仪器检测范围内，避免过高或过低。

• 样品体积需足够覆盖光路，液面高于光束高度。

• 避免颗粒悬浮或沉淀，必要时进行过滤或离心。

三、常用测量方法

1. 固定波长测量

最常见的模式，用于快速定量分析。

• 设置方法：输入目标波长（如260 nm或280 nm）。

• 应用实例：核酸浓度检测（A260），蛋白检测（A280）。

• 优点：操作简单、快速。

2. 多波长测量

用于同时测定多个波长下的吸光度。

• 设置方法：设定2~10个波长（如260 nm、280 nm、230 nm）。

• 应用实例：核酸纯度分析（A260/A280、A260/A230比值）。

• 优势：一次检测可获得多参数结果。

3. 光谱扫描

获取全波段吸收曲线。

• 设置方法：设定起始波长、终止波长及扫描间隔（如200~800 nm，1 nm间隔）。

• 应用实例：化合物结构研究、色素溶液吸收峰分析。

• 特点：适合未知样品分析。

4. 动力学测量

用于实时监测吸光度随时间的变化。

• 设置方法：设定波长（如340 nm），采样间隔（如5秒），总时间（如10分钟）。

• 应用实例：酶促反应速率测定，如NADH氧化检测。

• 优势：能直接计算酶活性参数。

5. 定量分析（标准曲线法）

利用标准物质建立浓度-吸光度曲线，再测定未知样品浓度。

• 步骤：

1. 配制一系列已知浓度标准溶液

2. 在指定波长下测量吸光度

3. 绘制标准曲线，回归分析获得方程

4. 测定未知样品并代入计算

• 应用实例：蛋白定量（Bradford、BCA法）、多酚含量测定。

6. 透过率测量

用于透明度、浊度或材料透光性研究。

• 设置方法：选择%T模式，设定目标波长。

• 应用实例：水质检测、薄膜透光率测试。

四、应用实例详解

1. 核酸浓度与纯度测定

• 波长：260 nm、280 nm、230 nm

• 判定标准：

• DNA纯度：A260/A280 ≈ 1.8

• RNA纯度：A260/A280 ≈ 2.0

• A260/A230值应在2.0以上，过低提示有盐或有机溶剂污染。

2. 蛋白浓度测定

• 直接法：A280测定，适合纯化后的蛋白溶液。

• 间接法：Bradford法（595 nm）、BCA法（562 nm）。

• 标准曲线：以牛血清白蛋白（BSA）为标准品。

3. 酶活性测定

• 实例：乳酸脱氢酶（LDH）检测

• 波长：340 nm，检测NADH吸光度下降

• 方法：设定动力学模式，计算单位时间吸光度变化速率。

4. 药物或化学品分析

• 对未知样品进行全波段扫描，寻找吸收峰。

• 结合标准品光谱进行比对，推断样品成分。

5. 食品与环境检测

• 食品色素分析：扫描200~600 nm，确定色素吸收峰。

• 水质检测：测定COD相关物质在特定波长下的吸收强度。

五、数据处理与结果输出

BioMate 160提供多种结果处理方式：

1. 直接读取：显示屏实时显示吸光度或浓度。

2. 数据导出：通过USB或打印机输出。

3. 软件分析：进行峰值分析、曲线拟合、酶学计算。

常用处理方法

• 标准曲线拟合：线性回归计算R²，确保>0.99。

• 基线校正：扣除溶剂或空白对照值。

• 平滑处理：去除噪声干扰，提高光谱清晰度。

六、注意事项

1. 样品必须澄清透明，避免杂质影响光路。

2. 比色皿方向统一，避免因光程差异带来误差。

3. 低浓度样品需用窄带宽、慢速扫描。

4. 酶动力学实验避免温度波动，建议结合恒温系统。

5. 样品浓度过高需稀释，使吸光度落在0.1~1.0范围。

七、优化与进阶策略

1. 信噪比优化
   选择适合带宽和扫描速度，重复测定取平均值。

2. 自动化批量检测
   与进样器配合，实现高通量分析。

3. 结果可追溯性
   保存原始数据文件，确保实验可重复验证。

4. 方法学验证
   对于关键检测，需进行精密度、线性范围、检出限等方法学评估。

八、总结

赛默飞BioMate 160分光光度计提供多种测量方法，涵盖固定波长、多波长、光谱扫描、动力学检测、定量分析和透过率测量。正确的实验准备与合理的参数设置，是获得准确可靠结果的关键。

在实际应用中，BioMate 160能够满足核酸蛋白定量、酶活性分析、药物成分检测、食品安全检测和环境监测等多样化需求。通过科学的操作流程和数据处理策略，研究人员不仅能获得精确的数值结果，还能建立稳定可靠的实验方法，为科研和检测提供坚实的数据支持。