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ND2000超微量分光光度计主要由以下部分组成

2025年04月10日 16:49 来源:北京众力挽生物科技有限公司
  ND2000超微量分光光度计是一种专为微量样本设计的分光光度计,可检测低至1-2μL的核酸、蛋白质等生物分子的浓度和纯度。其核心原理基于朗伯-比尔定律(A=εcl),通过测量特定波长(如DNA 260 nm、蛋白质280 nm)的光吸收值,计算样本浓度。其主要由光源、单色器、样品室、检测器和数据处理系统组成。光源通常采用氘灯,它能发出连续的紫外光谱。单色器(如光栅或棱镜)用于从光源发出的广谱光线中选择出单一波长的光。样品室内放置了微量样品池,其路径长度通常在几毫米到几厘米之间,以适应微量样品的测量需求。检测器则负责捕捉经过样品吸收后的光线强度,最后由数据处理系统进行分析和计算。
  ND2000超微量分光光度计主要由以下部分组成:
  一、光源
  作用
  光源是超微量分光光度计的起始部件,它的作用是提供稳定、足够的光线。这些光线通常是宽频带的,涵盖了从紫外到可见光甚至近红外的波长范围。例如,在检测蛋白质、核酸等生物样品时,不同波长的光被样品吸收的程度不同,通过分析这种吸收情况来获取样品的信息。
  类型
  氘灯:主要用于紫外光区(约190-400nm)。氘灯能够发出强烈的紫外光,其发光原理是基于氘气在高压电场中受到激发而发光。它具有高能量、高稳定性的特点,适用于对核酸、蛋白质等具有紫外吸收特性的物质进行检测。
  卤钨灯:用于可见光和近红外光区(约360-1100nm)。卤钨灯是通过在灯泡内填充卤族元素(如碘、溴等)和钨丝来实现照明的。它在可见光范围内能提供连续、稳定的光谱,常用于对有色化合物、生物样品中的色素等物质进行检测。
  二、单色器
  作用
  单色器的作用是将光源发出的复合光分解为单一波长的光。因为在分光光度计测量过程中,需要精确地选择特定波长的光来照射样品,以获得准确的吸光度值。如果没有单色器进行分光,就无法准确测定样品对不同波长光的吸收情况。
  组成结构与原理
  棱镜单色器:一般由玻璃或石英制成的棱镜构成。当复合光进入棱镜后,由于不同波长的光在棱镜中的折射率不同,光会被分解成不同角度的光谱。通过调整棱镜的角度,可以选择特定波长的光输出。例如,在简单的分光装置中,白色光经过棱镜后形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同颜色的光带,通过移动狭缝位置就可以获取其中单一波长的光。
  光栅单色器:它利用光栅的衍射原理进行分光。光栅上有许多密集的刻痕或条纹,当复合光照射到光栅上时,会发生衍射现象,不同波长的光在空间上的衍射角度不同。通过转动光栅,可以改变衍射光的角度,从而选择出特定波长的光。光栅单色器具有较高的分辨率和较宽的波长范围,在超微量分光光度计中应用广泛。
  三、样品室
  作用
  样品室是用来放置待测样品的地方,它为样品提供了一个相对稳定的测量环境。在测量过程中,样品室内的样品会受到光源发出的单色光的照射,未被样品吸收的光会透过样品到达检测器。
  特点与要求
  样品室通常具有精确的温度控制功能,因为温度会对样品的吸光度产生影响。对于一些对温度敏感的样品,如酶促反应体系中的酶活性检测,保持恒定的温度至关重要。此外,样品室的设计要保证光线能够顺利通过,且不会发生散射或反射等影响测量准确性的情况。有些样品室还配备了搅拌装置,用于在测量过程中使样品均匀混合,避免因样品浓度不均匀而导致测量误差。
  四、检测器
  作用
  检测器的主要功能是将透过样品后的光信号转换为电信号。它是超微量分光光度计的核心部件之一,直接决定了仪器的灵敏度和测量精度。检测器对不同波长的光具有响应能力,并且能够将光的强度变化准确地转化为可测量的电信号。
  类型
  光电倍增管(PMT):它是一种常用的检测器,具有高的灵敏度。光电倍增管内部有一个光电阴极和一个阳极,以及一系列的倍增电极。当光子照射到光电阴极上时,会产生光电子,这些光电子在电场作用下被加速并依次撞击倍增电极,每碰撞一次就会释放出更多的电子,从而使电流得到放大。它主要应用于紫外和可见光区域,尤其适用于检测微弱光信号。
  二极管阵列检测器:这种检测器由多个二极管组成阵列。它可以同时检测多个波长的光,能够快速获取样品在不同波长下的吸光度信息。二极管阵列检测器具有良好的线性范围和较快的响应速度,在全波长扫描等复杂测量模式下具有优势。
  五、数据处理系统
  作用
  数据处理系统是超微量分光光度计的控制中心和数据分析中枢。它负责控制仪器的各个部件(如光源、单色器、检测器等)协同工作,并且对检测器传来的电信号进行处理和分析,最终将测量结果显示给用户。
  功能与组成
  数据采集与转换:将从检测器输出的模拟电信号转换为数字信号,以便后续处理。这通常通过模数转换器(ADC)实现,ADC的性能直接影响数据的采集精度。
  软件操作系统:数据处理系统中的软件提供了操作界面,用户可以通过软件控制仪器的参数设置(如波长选择、测量模式、样品室温度设定等),同时软件还具备数据分析功能,如计算吸光度、浓度、绘制光谱曲线等。一些先进的数据处理系统还能够与其他设备(如计算机网络、实验室信息管理系统等)进行数据交互和共享。

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