超微量分光光度计的工作原理及应用

1. 引言

超微量分光光度计（Nano spectrophotometer）是一种基于紫外-可见光（UV-Vis）分光光度法的高精度检测仪器，广泛用于生物医学、环境分析和材料科学等领域。其主要优势在于可测量极微量样品（0.5–2 µL），无需比色皿，大大降低了样品损耗。本文将详细介绍其工作原理及应用。

2. 工作原理

2.1 光源与光谱测量

超微量分光光度计通常采用氙灯或LED作为光源，覆盖200–900 nm的波长范围。光束穿过待测样品后，未被吸收的部分由检测器（如光电二极管或CCD阵列）接收，以计算样品的吸光度。

2.2 比尔-朗伯定律

光吸收特性遵循比尔-朗伯定律（Beer-Lambert Law）：

其中：

• 为吸光度

• 为摩尔消光系数（与物质特性相关）

• 为溶液浓度（mol/L）

• 为光程长度（cm）

超微量分光光度计通常采用固定光程（如0.5 mm 或 1 mm），可直接计算样品浓度，无需额外稀释。

2.3 样品检测方式

与传统分光光度计不同，超微量分光光度计采用纳米样品平台（NanoDrop技术），通过表面张力固定微量液滴（如1 µL），无需比色皿，从而减少样品浪费。

3. 主要应用

3.1 核酸检测

• DNA/RNA浓度测定：通过测量260 nm波长的吸光度（A260）计算核酸浓度。

• 纯度评估：常用A260/A280比值（≈ 1.8 表示纯DNA，≈ 2.0 表示纯RNA）判断蛋白质污染。

3.2 蛋白质分析

• 通过280 nm波长测定蛋白质吸光度（A280）。

• 利用布拉德福德法（Bradford Assay）或双缩脲法（BCA Assay）进行定量分析。

3.3 其他应用

• 细胞培养液的浓度测定

• 纳米材料溶液的光学特性分析

• 环境样品（如水污染物）的检测

4. 结论

超微量分光光度计以其高灵敏度、低样品需求和便捷操作的特点，在生命科学和材料研究领域具有广泛应用。随着技术的发展，其检测精度和自动化水平将进一步提高，为科学研究和工业生产提供更加高效的分析工具。