賽默飛分光光度計(jì)BioMate 160是一款集精密光學(xué)系統(tǒng)與智能數(shù)據(jù)處理功能于一體的高性能分析儀器,廣泛用于科研實(shí)驗(yàn)室和質(zhì)量控制部門(mén)。其核心功能之一就是光譜測(cè)定,即在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)記錄樣品對(duì)光的吸收或透射情況,從而反映其分子結(jié)構(gòu)、濃度特征及反應(yīng)動(dòng)態(tài)。
光譜測(cè)定不僅是基礎(chǔ)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié),也在生命科學(xué)、藥學(xué)、環(huán)境檢測(cè)、食品安全等領(lǐng)域具有不可替代的地位。BioMate 160憑借其寬波長(zhǎng)范圍、高靈敏度檢測(cè)器與先進(jìn)的軟件算法,能夠提供準(zhǔn)確、快速的光譜掃描和分析。
光譜測(cè)定的基礎(chǔ)是物質(zhì)分子對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收特性。當(dāng)單色光通過(guò)樣品溶液時(shí),部分光被吸收,其余光被透射。透射光的強(qiáng)度與樣品濃度、光程及分子吸收能力相關(guān)。
其核心公式為比爾-朗伯定律:
A=?log?T=ε?c?lA = -\log T = \varepsilon \cdot c \cdot lA=?logT=ε?c?l
其中:
A:吸光度(Absorbance)
T:透射比(Transmittance)
ε:摩爾吸光系數(shù)
c:濃度
l:光程
通過(guò)對(duì)不同波長(zhǎng)下的吸收強(qiáng)度進(jìn)行連續(xù)測(cè)定,即可得到完整的光譜曲線。峰值位置反映了分子的電子躍遷能級(jí),峰強(qiáng)度與濃度相關(guān),譜帶形狀則提供了分子結(jié)構(gòu)或環(huán)境信息。
寬波長(zhǎng)范圍
190–1100 nm,覆蓋紫外、可見(jiàn)及近紅外區(qū)域。
適用于核酸、蛋白等生物分子以及有機(jī)無(wú)機(jī)物的光譜分析。
雙光源系統(tǒng)
氘燈用于紫外區(qū)(190–350 nm)。
鎢鹵素?zé)粲糜诳梢?jiàn)-近紅外區(qū)(350–1100 nm)。
自動(dòng)切換,保證光強(qiáng)穩(wěn)定與壽命延長(zhǎng)。
單色器設(shè)計(jì)
采用高精度凹面光柵,具有高分辨率與低雜散光特性。
波長(zhǎng)精度可達(dá)±0.3 nm,重復(fù)性≤0.1 nm。
檢測(cè)器
高靈敏度硅光二極管,響應(yīng)速度快,噪聲低。
線性范圍寬,適合高濃度和低濃度樣品。
掃描能力
支持快速光譜掃描與高精度慢速掃描。
最小步進(jìn)可達(dá)0.1 nm,滿足細(xì)致光譜解析需求。
在設(shè)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)(如200–800 nm),以固定步長(zhǎng)逐點(diǎn)掃描。
輸出完整光譜曲線,展示峰值、肩峰及吸收谷。
常用于樣品定性分析,如物質(zhì)鑒別或純度檢查。
選定幾個(gè)關(guān)鍵波長(zhǎng),同時(shí)記錄吸光度。
用于多成分樣品的定量分析。
軟件可解算出各組分的濃度。
在固定波長(zhǎng)下長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)吸光度隨時(shí)間的變化。
應(yīng)用于動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和反應(yīng)速率研究。
掃描整個(gè)190–1100 nm波段。
獲取樣品的整體光譜特征,適合未知物初步分析。
樣品準(zhǔn)備
樣品需澄清透明,無(wú)氣泡和懸浮物。
紫外區(qū)需用石英比色皿,可見(jiàn)區(qū)可用玻璃或塑料比色皿。
光程通常為10 mm,若信號(hào)過(guò)強(qiáng)可稀釋樣品。
儀器預(yù)處理
打開(kāi)電源預(yù)熱,確保光源穩(wěn)定。
進(jìn)行波長(zhǎng)校準(zhǔn)和基線校正。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置
在菜單中選擇光譜掃描模式。
輸入起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、步進(jìn)值和掃描速度。
放入空白比色皿做基線校正。
樣品測(cè)定
將比色皿放入樣品架,保持清潔和正確方向。
儀器開(kāi)始自動(dòng)掃描并繪制光譜曲線。
結(jié)果分析
讀取吸收峰位置、峰高和半峰寬。
與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),或用于定量計(jì)算。
DNA/RNA在260 nm有強(qiáng)吸收峰,蛋白在280 nm有峰值。
通過(guò)A260/A280比值可判斷核酸純度。
應(yīng)用于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)前的質(zhì)量檢測(cè)。
金屬離子與顯色劑形成絡(luò)合物,在特定波長(zhǎng)處吸收。
如Fe3?與鄰菲羅啉在510 nm處有特征吸收。
芳香族化合物在200–300 nm區(qū)有特征吸收峰。
可用于藥物分子或色素的定性鑒別。
水體中硝酸鹽在220 nm與275 nm處有特征吸收。
光譜測(cè)定可快速評(píng)估水質(zhì)污染水平。
維生素、色素與防腐劑均有特征光譜。
通過(guò)光譜掃描可定量檢測(cè)食品添加劑含量。
光譜數(shù)據(jù)平滑
軟件提供多種平滑算法,減少噪聲干擾。
基線校正
自動(dòng)扣除溶劑背景,保證結(jié)果準(zhǔn)確。
峰值解析
自動(dòng)標(biāo)記峰位,輸出峰值波長(zhǎng)和強(qiáng)度。
多組數(shù)據(jù)對(duì)比
支持疊加光譜,便于比較不同樣品或處理?xiàng)l件的差異。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告生成
可直接輸出曲線圖與數(shù)值表格。
支持導(dǎo)出Excel、PDF等格式,便于歸檔與分享。
比色皿選擇
紫外區(qū)必須使用石英比色皿。
使用時(shí)避免手指接觸光學(xué)面,保持干凈無(wú)劃痕。
樣品濃度
吸光度應(yīng)保持在0.1–1.0范圍,過(guò)高需稀釋。
稀釋倍數(shù)需記錄,以便換算實(shí)際濃度。
儀器維護(hù)
定期更換光源燈管。
保持光學(xué)腔室干燥清潔,防止灰塵干擾。
環(huán)境條件
避免強(qiáng)光直射和高濕環(huán)境。
建議在恒溫條件下操作,減少熱漂移。
動(dòng)力學(xué)監(jiān)控:結(jié)合溫控附件,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)速率。
自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng):提升大批量樣品光譜檢測(cè)效率。
數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì):與標(biāo)準(zhǔn)光譜庫(kù)聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)快速鑒別。
與多組學(xué)結(jié)合:光譜數(shù)據(jù)可作為蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)的輔助信息。
人工智能分析:未來(lái)可利用AI算法進(jìn)行光譜自動(dòng)解析,提高數(shù)據(jù)解讀效率。
賽默飛分光光度計(jì)BioMate 160在光譜測(cè)定方面具備高精度、寬波段、功能豐富、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)。無(wú)論是核酸蛋白的純度檢測(cè),還是化學(xué)物質(zhì)的定性定量分析,抑或環(huán)境與食品樣品的質(zhì)量監(jiān)控,均能提供快速可靠的數(shù)據(jù)。
憑借靈活的測(cè)定模式、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力與穩(wěn)定的光學(xué)系統(tǒng),BioMate 160已成為科研與工業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行光譜測(cè)定的重要工具,為實(shí)驗(yàn)人員提供了高效而精準(zhǔn)的解決方案。
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