賽默飛分光光度計Evolution One紫外檢測介紹

一、引言

紫外分光光度法是一種經(jīng)典而廣泛應(yīng)用的定量與定性分析手段。其原理是基于物質(zhì)在紫外光區(qū)（通常為 190–400 nm）對特定波長光的吸收，通過測量吸光度來推算物質(zhì)的濃度和特征。由于許多生物分子（如核酸、蛋白質(zhì)、輔酶等）、有機化合物以及部分無機離子在紫外區(qū)具有特征吸收峰，因此紫外檢測在 分子生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥物分析、環(huán)境監(jiān)測和食品檢測 等領(lǐng)域具有重要價值。

賽默飛Thermo Scientific Evolution One分光光度計，作為一款覆蓋紫外至可見光范圍的高性能光學(xué)儀器，憑借其 高光學(xué)分辨率、低噪聲電子系統(tǒng)和智能化數(shù)據(jù)處理能力，在紫外檢測中展現(xiàn)出優(yōu)異的靈敏度和穩(wěn)定性。本文將系統(tǒng)性介紹其紫外檢測的原理、技術(shù)優(yōu)勢、應(yīng)用場景和未來發(fā)展趨勢。

二、紫外檢測的基本原理

1. 吸收定律
   紫外檢測遵循朗伯-比爾定律（A = εbc）。其中：

• A：吸光度

• ε：摩爾吸收系數(shù)

• b：光程長度

• c：溶液濃度
  通過測定樣品在特定波長下的吸光度，可反推出物質(zhì)濃度。

2. 核酸檢測

• DNA和RNA在260 nm處有最大吸收峰。

• 260/280比值常用于評估核酸純度。

3. 蛋白質(zhì)檢測

• 蛋白質(zhì)中的色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在280 nm處有特征吸收。

• 吸光度與蛋白質(zhì)濃度呈線性關(guān)系。

4. 其他應(yīng)用

• 小分子有機化合物：如苯環(huán)結(jié)構(gòu)在紫外區(qū)有強吸收。

• 無機離子：部分金屬離子形成絡(luò)合物后在紫外區(qū)表現(xiàn)吸收。

三、Evolution One的紫外光學(xué)設(shè)計

1. 光源配置

• 氘燈作為紫外區(qū)光源，波長覆蓋190–350 nm。

• 氘燈光強穩(wěn)定性高，壽命長，確保長期紫外檢測的重復(fù)性。

2. 單色器與光柵

• 高分辨率光柵，最小帶寬可低至1 nm。

• 有效抑制雜散光，保證紫外區(qū)譜線清晰。

3. 檢測器系統(tǒng)

• 高靈敏度光電倍增管（PMT），能夠捕捉極弱的紫外信號。

• 噪聲水平低，信噪比可達到10000:1。

4. 雙光束設(shè)計

• 樣品光路與參比光路同步檢測，實時扣除光源波動。

• 提高了紫外檢測的基線穩(wěn)定性。

四、紫外檢測性能特點

1. 高靈敏度

• 最低可檢測核酸濃度為0.5 ng/μL。

• 對低濃度蛋白質(zhì)（0.01 mg/mL）依然保持良好線性。

2. 高分辨率

• 波長精度可達±0.3 nm。

• 在紫外區(qū)能夠區(qū)分相近吸收峰，如DNA與RNA混合樣本的區(qū)分。

3. 低雜散光

• 在220 nm處，雜散光小于0.05%。

• 確保在高吸光度樣本檢測中依然獲得準確結(jié)果。

4. 重復(fù)性與穩(wěn)定性

• 光度重復(fù)性 ≤0.001 A。

• 長時間運行中，基線漂移極小。

五、紫外檢測的應(yīng)用場景

1. 分子生物學(xué)

• 核酸定量與純度評估：常用260/280和260/230比值判斷純度。

• 蛋白質(zhì)濃度測定：適合于常規(guī)蛋白制備與純化流程。

• 酶動力學(xué)研究：通過紫外檢測底物和產(chǎn)物濃度變化。

2. 醫(yī)學(xué)與臨床

• 血液與血漿樣本分析：檢測核酸、蛋白質(zhì)和代謝物水平。

• 疾病標志物研究：部分小分子在紫外區(qū)有特征吸收。

3. 制藥與質(zhì)量控制

• 藥物活性成分定量：小分子藥物常在紫外區(qū)有強吸收。

• 雜質(zhì)檢測：痕量雜質(zhì)可通過紫外光譜識別。

• 溶出度實驗：實時監(jiān)控藥物在溶液中的釋放速率。

4. 環(huán)境科學(xué)

• 水質(zhì)檢測：紫外吸收可用于評估有機污染物濃度。

• 大氣顆粒物分析：部分多環(huán)芳烴在紫外區(qū)有明顯吸收。

5. 食品與農(nóng)業(yè)

• 食品添加劑檢測：甜味劑、防腐劑等在紫外區(qū)有特征信號。

• 農(nóng)藥殘留分析：常見有機磷、氯代物可通過紫外定量。

六、操作注意事項

1. 比色皿選擇

• 紫外區(qū)需使用石英比色皿，避免玻璃吸收。

• 確保比色皿清潔、無劃痕。

2. 光源維護

• 氘燈使用壽命有限，應(yīng)定期監(jiān)測光強。

• 光源衰減會直接影響紫外靈敏度。

3. 樣品準備

• 溶劑應(yīng)選擇紫外透光性良好的緩沖液。

• 樣品應(yīng)澄清透明，避免顆?；驓馀莞蓴_。

4. 校準與基線

• 定期進行波長與光度校準。

• 參比光路應(yīng)填充與樣品相同的溶劑。

七、與傳統(tǒng)分光光度計對比

1. 光學(xué)性能
   Evolution One在190 nm以下的光源強度與穩(wěn)定性優(yōu)于傳統(tǒng)機型，適合深紫外檢測。

2. 檢測靈敏度
   最低檢測限比傳統(tǒng)儀器低30%以上，適合痕量樣本研究。

3. 智能化程度
   內(nèi)置數(shù)據(jù)處理軟件，支持自動核酸純度計算與蛋白質(zhì)定量，無需人工換算。

4. 合規(guī)支持
   符合21 CFR Part 11法規(guī)要求，支持審計追蹤，適合藥企與臨床實驗室。

八、環(huán)境與性能關(guān)系

• 溫度：過高或過低的環(huán)境會影響光學(xué)元件和光源穩(wěn)定性。

• 濕度：高濕度可能導(dǎo)致石英透鏡結(jié)露。

• 空氣潔凈度：粉塵與有機蒸氣會附著在光學(xué)元件上，降低紫外透光率。

• 電磁干擾：強電磁場可能影響檢測器信號，增加噪聲。

九、未來發(fā)展趨勢

1. 更寬紫外波段覆蓋
   未來型號可能進一步延伸至深紫外區(qū)（<180 nm），用于更高分辨率的分子檢測。

2. 微量樣品檢測
   結(jié)合微流控芯片，實現(xiàn)納升級樣品的紫外定量。

3. AI與大數(shù)據(jù)結(jié)合
   通過算法分析紫外光譜特征，提升復(fù)雜樣本定量的準確性。

4. 便攜化與自動化
   將紫外檢測模塊化，應(yīng)用于現(xiàn)場快速檢測與自動實驗平臺。

十、總結(jié)

賽默飛Evolution One分光光度計在紫外檢測方面具備 高靈敏度、寬波長范圍、低雜散光和優(yōu)異的基線穩(wěn)定性，可滿足從基礎(chǔ)科研到應(yīng)用檢測的多樣化需求。其設(shè)計優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在光學(xué)系統(tǒng)的精密性，還包括智能化的數(shù)據(jù)處理和嚴格的合規(guī)性支持。

在分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)臨床、制藥質(zhì)量控制、環(huán)境監(jiān)測和食品安全等領(lǐng)域，Evolution One的紫外檢測功能為科研與應(yīng)用提供了堅實的技術(shù)支持。隨著未來深紫外檢測、AI輔助分析和微流控技術(shù)的發(fā)展，該系列將在高精度與智能化方向繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)。