赛默飞分光光度计 NanoDrop Eight 样品检测详解

一、仪器概述

NanoDrop Eight 是 Thermo Fisher Scientific 推出的高通量微量分光光度计，专为核酸、蛋白质及多种生物分子样品的快速检测而设计。其最大的特点是：无需比色皿、仅需 1–2 μL 样品体积、支持 8 通道同步检测。这大大提升了实验室在分子生物学、基因组学和蛋白质组学研究中的检测效率。

在日常使用中，NanoDrop Eight 可完成浓度测定、纯度评估、光谱扫描、标准曲线构建及动力学分析等多种任务，为科研和临床检测提供了便捷而精准的解决方案。

二、检测原理

NanoDrop Eight 的检测原理基于光吸收光谱学，其核心为比尔-朗伯定律：

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

其中：

• A：吸光度（Absorbance）

• ε：摩尔吸光系数

• c：溶液浓度

• l：光程长度

仪器通过在紫外-可见区（190–850 nm）内发射光，测定样品吸收光强度，结合已知参数计算样品浓度与纯度。与传统分光光度计不同，NanoDrop Eight 具备 自动光程调节 功能，可在 0.5 mm 与 1.0 mm 光程间切换，从而保证高浓度样品仍能在线性范围内检测。

三、样品检测流程

1. 仪器准备

• 打开电源，预热光源。

• 运行控制软件，完成系统自检与初始化。

• 根据实验需求选择检测模式（核酸、蛋白、标准曲线或动力学）。

2. 样品准备

• 确保样品澄清透明，避免悬浮物与气泡。

• 使用合适缓冲液配置，保证空白对照与样品一致。

• 样品浓度过高时，应先进行稀释。

3. 空白校正

• 在检测前，先加载空白溶液（缓冲液/溶剂）。

• 仪器自动扣除背景吸收，校正基线。

4. 样品加样

• 使用微量移液器加 1–2 μL 样品于光学基座。

• 关闭检测臂，确保液滴完整覆盖测量区。

5. 数据采集

• 点击“开始检测”，几秒内完成光谱扫描。

• 系统自动显示浓度、纯度比值及光谱曲线。

6. 数据保存

• 结果可保存至本地或上传至 LIMS 系统。

• 支持导出 Excel、PDF 等格式，便于归档与分析。

四、检测的样品类型

1. 核酸样品

• DNA：双链 DNA（dsDNA）、单链 DNA（ssDNA）、寡核苷酸。

• RNA：总 RNA、mRNA、小 RNA。

• 检测指标：A260 浓度计算、A260/A280 纯度比值（蛋白污染）、A260/A230 比值（盐/有机物污染）。

2. 蛋白质样品

• 直接法：280 nm 吸收峰检测，适合含芳香族氨基酸的蛋白。

• 比色法：Bradford（595 nm）、BCA（562 nm）、Lowry 法等。

• 检测指标：蛋白浓度、反应显色强度、标准曲线拟合。

3. 小分子与代谢物

• 药物分子、有机化合物、代谢物等。

• 通过特定波长吸收或显色反应实现检测。

4. 环境与食品样品

• 水体污染物、有机添加剂、营养成分等。

• 通过光谱扫描快速定量。

五、常用功能与检测模式

1. 核酸检测模式

• 260 nm 定量核酸，自动换算浓度。

• 输出 A260/A280 与 A260/A230 比值，判断样品纯度。

2. 蛋白质检测模式

• 280 nm 紫外吸收法或比色法检测。

• 软件可直接调用标准曲线进行定量。

3. 标准曲线模式

• 用一系列已知浓度标准品绘制曲线。

• 未知样品的吸光度值代入曲线方程，自动计算浓度。

4. 动力学模式

• 固定波长下实时监测吸光度变化。

• 适用于酶学反应、药物降解与生化动力学研究。

5. 光谱扫描模式

• 在 190–850 nm 范围内绘制完整光谱曲线。

• 分析样品的特征吸收峰与分子结构信息。

六、应用案例

1. 基因组学研究

• 样品类型：DNA/RNA 提取产物。

• 检测目的：定量与纯度分析。

• 意义：确保样品质量符合测序、PCR 等实验要求。

2. 蛋白质组学实验

• 样品类型：细胞裂解液、纯化蛋白。

• 检测方式：A280 或 Bradford 法。

• 应用：电泳、质谱前的蛋白浓度检测。

3. 药物研发

• 样品类型：小分子药物溶液。

• 检测方式：标准曲线定量。

• 应用：药物稳定性、溶解度及释放度研究。

4. 环境与食品检测

• 样品类型：水体污染物、食品添加剂。

• 检测方式：比色显色法结合标准曲线。

• 应用：快速检测污染物浓度，评估食品安全。

七、数据处理与结果解读

1. 光谱曲线分析

• 峰值位置对应特征吸收波长。

• 峰高与浓度相关。

2. 纯度比值解读

• A260/A280 ~ 1.8：高纯度 DNA。

• A260/A280 ~ 2.0：高纯度 RNA。

• A260/A230 > 1.8：杂质污染较少。

3. 统计分析

• 软件支持重复检测结果的平均值与标准差计算。

• 自动生成报告，便于科研数据整理。

八、常见问题与解决方案

1. 检测值异常高

• 可能样品过浓，应稀释后再测。

• 检查是否有气泡或残留物影响检测。

2. 纯度比值异常

• A260/A280 偏低：蛋白污染。

• A260/A230 偏低：盐类或有机物残留。

3. 重复性差

• 加样体积不足或液滴不完整。

• 建议重复检测并取平均值。

4. 检测平台污染

• 使用 70% 乙醇或去离子水清洁光学基座。

• 保持检测臂干燥，避免腐蚀。

九、维护与优化

1. 日常维护

• 每次检测后清洁样品台。

• 定期进行光源校准和系统检查。

2. 实验优化

• 对低浓度核酸，使用低吸附枪头。

• 对蛋白质样品，避免使用含强吸收组分的缓冲液。

3. 长期存放

• 关闭电源，盖上防尘罩。

• 放置在干燥稳定的环境中。

十、总结

赛默飞 NanoDrop Eight 在样品检测中以其 微量需求、高通量、自动化与高精度 的优势，广泛应用于核酸、蛋白、药物、环境和食品分析领域。其操作简便、检测快速，既满足科研人员对高效实验的需求，也保证了检测结果的准确性与可重复性。

通过掌握 样品制备、空白校正、光谱分析与结果解读 的完整流程，研究人员能够在日常工作中充分发挥 NanoDrop Eight 的优势，使其成为实验室中可靠的分析助手。