NanoDrop One光度計的原理主要基于紫外-可見光譜技術和朗伯-比爾定律(Beer-Lambert Law)。以下是詳細解釋:
基本原理
NanoDrop One光度計采用紫外-可見光譜技術,通過測量樣品在紫外或可見光波段的吸光度來分析其濃度。當光通過樣品時,樣品中的分子會吸收特定波長的光,導致光的強度減弱。這種吸收現象與樣品中物質的濃度有直接關系。
朗伯-比爾定律
朗伯-比爾定律是光度分析的基礎,它描述了物質對光的吸收程度與物質濃度、光程長度以及物質對光的吸收系數之間的關系。定律的數學表達式為:
A=ε×b×c
其中:
A 代表吸光度,是無量綱的數值。
ε 是摩爾吸光系數或消光系數,表示單位濃度、單位光程長度下的吸光度,單位通常為升/(摩爾·厘米)。
b 是光程長度,即光通過樣品的距離,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
光源發射:NanoDrop One光度計內置氙氣閃光燈作為光源,能夠發射出波長范圍在190nm至850nm的連續光譜。
樣品檢測:用戶將微量樣品(1-2微升)滴加到測量基座上,樣品在表面張力的作用下形成特定光程的液柱。儀器內部的檢測臂降下,使樣品彌合兩根光纖之間的空隙,形成檢測通路。
光吸收測量:光源發出的光通過液柱后,部分光被樣品吸收,剩余的光被檢測器接收。檢測器測量樣品在不同波長下的吸光度,并生成吸光度(Y軸)/波長(X軸)的光譜圖。
濃度計算:儀器根據朗伯-比爾定律,利用測得的吸光度值和已知的摩爾吸光系數、光程長度,自動計算出樣品的濃度。同時,通過比值A260/A280(對于核酸)等參數,還可以判斷樣品的純度。
獨特技術
Nano-Drop技術:NanoDrop One光度計采用獨特的Nano-Drop技術,使用非常小體積的樣品進行分析,避免了傳統比色皿的使用,提高了分析的精度和效率。
光纖技術:儀器內部嵌入光纖,用于連接光源和檢測器,確保光信號的準確傳輸和檢測。
基線矯正:對于某些應用,由于不同實驗溶液條件及檢測器自身背景信號的影響,樣品吸光度可能存在偏差。NanoDrop One光度計采用基線矯正技術,對結果進行修正,以提高測量準確性。
應用領域
NanoDrop One光度計廣泛應用于分子生物學、蛋白質學、藥物分析、環境科學等領域,用于DNA/RNA濃度和純度分析、蛋白質定量分析、藥物成分分析、藥物穩定性研究以及水質監測等。
概括起來,NanoDrop One光度計通過測量樣品在紫外-可見光波段的吸光度,結合朗伯-比爾定律,實現對樣品濃度和純度的快速、準確分析。