NanoDrop One光度计的原理主要基于紫外-可见光谱技术和朗伯-比尔定律(Beer-Lambert Law)。以下是详细解释:
基本原理
NanoDrop One光度计采用紫外-可见光谱技术,通过测量样品在紫外或可见光波段的吸光度来分析其浓度。当光通过样品时,样品中的分子会吸收特定波长的光,导致光的强度减弱。这种吸收现象与样品中物质的浓度有直接关系。
朗伯-比尔定律
朗伯-比尔定律是光度分析的基础,它描述了物质对光的吸收程度与物质浓度、光程长度以及物质对光的吸收系数之间的关系。定律的数学表达式为:
A=ε×b×c
其中:
A 代表吸光度,是无量纲的数值。
ε 是摩尔吸光系数或消光系数,表示单位浓度、单位光程长度下的吸光度,单位通常为升/(摩尔·厘米)。
b 是光程长度,即光通过样品的距离,单位通常为厘米。
c 是样品浓度,单位通常为摩尔/升。
工作流程
光源发射:NanoDrop One光度计内置氙气闪光灯作为光源,能够发射出波长范围在190nm至850nm的连续光谱。
样品检测:用户将微量样品(1-2微升)滴加到测量基座上,样品在表面张力的作用下形成特定光程的液柱。仪器内部的检测臂降下,使样品弥合两根光纤之间的空隙,形成检测通路。
光吸收测量:光源发出的光通过液柱后,部分光被样品吸收,剩余的光被检测器接收。检测器测量样品在不同波长下的吸光度,并生成吸光度(Y轴)/波长(X轴)的光谱图。
浓度计算:仪器根据朗伯-比尔定律,利用测得的吸光度值和已知的摩尔吸光系数、光程长度,自动计算出样品的浓度。同时,通过比值A260/A280(对于核酸)等参数,还可以判断样品的纯度。
独特技术
Nano-Drop技术:NanoDrop One光度计采用独特的Nano-Drop技术,使用非常小体积的样品进行分析,避免了传统比色皿的使用,提高了分析的精度和效率。
光纤技术:仪器内部嵌入光纤,用于连接光源和检测器,确保光信号的准确传输和检测。
基线矫正:对于某些应用,由于不同实验溶液条件及检测器自身背景信号的影响,样品吸光度可能存在偏差。NanoDrop One光度计采用基线矫正技术,对结果进行修正,以提高测量准确性。
应用领域
NanoDrop One光度计广泛应用于分子生物学、蛋白质学、药物分析、环境科学等领域,用于DNA/RNA浓度和纯度分析、蛋白质定量分析、药物成分分析、药物稳定性研究以及水质监测等。
概括起来,NanoDrop One光度计通过测量样品在紫外-可见光波段的吸光度,结合朗伯-比尔定律,实现对样品浓度和纯度的快速、准确分析。