727型分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器。常用于核酸,蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。
分光光度计的简单原理
分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源,通过系列分光装置,从而产生特定波长的光源,光源透过测试的样品后,部分光源被吸收,计算样品的吸光值,从而转化成样品的浓度。样品的吸光值与样品的浓度成正比。
核酸的定量
核酸的定量是分光光度计使用频率最高的功能。可以定量溶于缓冲液的寡核苷酸,单链、双链DNA,以及RNA。核酸的最高吸收峰的吸收波长260 nm。每种核酸的分子构成不一,因此其换算系数不同。定量不同类型的核酸,事先要选择对应的系数。如:1OD的吸光值分别相当于50μg/ml的dsDNA,37μg/ml的ssDNA,40μg/ml的RNA,30μg/ml的Olig。测试后的吸光值经过上述系数的换算,从而得出相应的样品浓度。测试前,选择正确的程序,输入原液和稀释液的体积,尔后测试空白液和样品液。然而,实验并非一帆风顺。读数不稳定可能是实验者最头痛的问题。灵敏度越高的仪器,表现出的吸光值漂移越大。
事实上,分光光度计的设计原理和工作原理,允许吸光值在一定范围内变化,即仪器有一定的准确度和精确度。如EppendorfBiophotometer的准确度≤%(1A)。%左右之间变动,都是正常的。另外,还需考虑核酸本身物化性质和溶解核酸的缓冲液的pH值,离子浓度等:在测试时,离子浓度太高,也会导致读数漂移,因此建议使用pH值一定、离子浓度较低的缓冲液,如TE,可大大稳定读数。样品的稀释浓度同样是不可忽视的因素:由于样品中不可避免存在一些细小的颗粒,尤其是核酸样品。这些小颗粒的存在干扰测试效果。为了最大程度减少颗粒对测试结果的影响,,。在此范围内,颗粒的干扰相对较小,结果稳定。
由于另外测试的样品量不同,所以一般分光光度计厂家提供不同容积的比色杯以满足用户不同的需求。目前市场已经存在一种既可用于核酸、紫外蛋白质定量,亦可用于蛋白比色法测定的塑料杯,样品用量仅需50μl,比色杯单个无菌包装,可以回收样品。如Eppendorf UVette?塑料比色杯,是目前比色杯市场上一个革新。随着生命科学以及相关学科发展,对此类科学的实验研究提出更高的要求,分光光度计将是分子生物学实验室不可缺少的仪器,也成为微生物、食品、制药等相关实验室的必备设备之一。
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分光光度计的限制性条件主要表现为;通过溶液的光必须是平行的;通过溶液的光必须是单色光;待测溶液必须是纯净的、均匀的且浓度不宜过高,这是琅伯-比尔定律首要的三个前提条件。
但是在实际的分光光度计的制造和使用过程中这三个条件是不可能达到的。
其一:因为光是直线传播的,在分光光度计制造过程中,灯源发出的光是发散的,经过聚焦镜进行聚焦等直到经过溶液的整体过程中,光是不可能平行的。
其二:灯源发出的光是复合光,经过狭缝,再经过光栅分光等步骤,因为受到狭缝和光栅本身的限制,光栅分光不可能达到纯单色光。还有光度计的整体设计问题,光度计不可能没有其它的杂光存在。
其三:用户的溶液也不可能是纯净的,也会含有一些杂质,这些对光度的吸收都会存在影响。除以上三个方面的影响外,在实际的光度计应用过程中还会存在其他因素的影响,例如:
1、经过比色皿的光是否垂直;
2、比色皿宽度是否为10mm的标准值;
3、测试波长是否准确;
4、程序设计是否存在漏洞等等,都会直接影响到利用琅伯-比尔定律计算出的结果。
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