NanoDrop One光度計(jì)的原理主要基于紫外-可見(jiàn)光譜技術(shù)和朗伯-比爾定律(Beer-Lambert Law)。以下是詳細(xì)解釋:
基本原理
NanoDrop One光度計(jì)采用紫外-可見(jiàn)光譜技術(shù),通過(guò)測(cè)量樣品在紫外或可見(jiàn)光波段的吸光度來(lái)分析其濃度。當(dāng)光通過(guò)樣品時(shí),樣品中的分子會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的光,導(dǎo)致光的強(qiáng)度減弱。這種吸收現(xiàn)象與樣品中物質(zhì)的濃度有直接關(guān)系。
朗伯-比爾定律
朗伯-比爾定律是光度分析的基礎(chǔ),它描述了物質(zhì)對(duì)光的吸收程度與物質(zhì)濃度、光程長(zhǎng)度以及物質(zhì)對(duì)光的吸收系數(shù)之間的關(guān)系。定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
A=ε×b×c
其中:
A 代表吸光度,是無(wú)量綱的數(shù)值。
ε 是摩爾吸光系數(shù)或消光系數(shù),表示單位濃度、單位光程長(zhǎng)度下的吸光度,單位通常為升/(摩爾·厘米)。
b 是光程長(zhǎng)度,即光通過(guò)樣品的距離,單位通常為厘米。
c 是樣品濃度,單位通常為摩爾/升。
工作流程
光源發(fā)射:NanoDrop One光度計(jì)內(nèi)置氙氣閃光燈作為光源,能夠發(fā)射出波長(zhǎng)范圍在190nm至850nm的連續(xù)光譜。
樣品檢測(cè):用戶將微量樣品(1-2微升)滴加到測(cè)量基座上,樣品在表面張力的作用下形成特定光程的液柱。儀器內(nèi)部的檢測(cè)臂降下,使樣品彌合兩根光纖之間的空隙,形成檢測(cè)通路。
光吸收測(cè)量:光源發(fā)出的光通過(guò)液柱后,部分光被樣品吸收,剩余的光被檢測(cè)器接收。檢測(cè)器測(cè)量樣品在不同波長(zhǎng)下的吸光度,并生成吸光度(Y軸)/波長(zhǎng)(X軸)的光譜圖。
濃度計(jì)算:儀器根據(jù)朗伯-比爾定律,利用測(cè)得的吸光度值和已知的摩爾吸光系數(shù)、光程長(zhǎng)度,自動(dòng)計(jì)算出樣品的濃度。同時(shí),通過(guò)比值A(chǔ)260/A280(對(duì)于核酸)等參數(shù),還可以判斷樣品的純度。
獨(dú)特技術(shù)
Nano-Drop技術(shù):NanoDrop One光度計(jì)采用獨(dú)特的Nano-Drop技術(shù),使用非常小體積的樣品進(jìn)行分析,避免了傳統(tǒng)比色皿的使用,提高了分析的精度和效率。
光纖技術(shù):儀器內(nèi)部嵌入光纖,用于連接光源和檢測(cè)器,確保光信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸和檢測(cè)。
基線矯正:對(duì)于某些應(yīng)用,由于不同實(shí)驗(yàn)溶液條件及檢測(cè)器自身背景信號(hào)的影響,樣品吸光度可能存在偏差。NanoDrop One光度計(jì)采用基線矯正技術(shù),對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正,以提高測(cè)量準(zhǔn)確性。
應(yīng)用領(lǐng)域
NanoDrop One光度計(jì)廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)學(xué)、藥物分析、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域,用于DNA/RNA濃度和純度分析、蛋白質(zhì)定量分析、藥物成分分析、藥物穩(wěn)定性研究以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。
概括起來(lái),NanoDrop One光度計(jì)通過(guò)測(cè)量樣品在紫外-可見(jiàn)光波段的吸光度,結(jié)合朗伯-比爾定律,實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品濃度和純度的快速、準(zhǔn)確分析。