赛默飞荧光分光光度计操作流程详解
荧光分光光度计是一种高灵敏度的分析仪器,广泛用于生物、医药、化学、材料等领域中对样品中荧光物质进行定性和定量分析。赛默飞Thermo Scientific作为全球领先的科学仪器品牌,其荧光分光光度计以性能稳定、操作简便、灵敏度高等优势受到科研人员广泛欢迎。以下将以通用型号为例,系统介绍其操作流程。
一、仪器组成与基本原理
荧光分光光度计主要由以下部分组成:
激发光源:通常为氙灯或汞灯,用于提供激发样品的光。
激发单色器:选择所需激发波长,通常为棱镜或光栅结构。
样品室:放置样品的区域,配有温控系统和样品支架。
发射单色器:用于选择样品发射的特定荧光波长。
检测器:常用光电倍增管(PMT),用于检测荧光强度并转换成电信号。
数据处理系统:集成在主机或外接计算机中,实现数据的采集、分析与保存。
荧光分光光度计的基本原理是:样品在吸收特定波长的激发光后,其分子被激发至高能级,随后返回基态时释放能量,以较长波长的荧光形式发出。检测这些发射光信号,即可实现对样品中荧光物质的分析。
二、仪器启动与准备
开机顺序
打开主机电源开关。
启动控制软件(通常预装在电脑上,如Thermo INSIGHT软件)。
等待光源稳定,建议预热30分钟,以确保激发光输出稳定。
校准与初始化
进行波长校准和灵敏度校准,校准过程中可使用标准荧光样品或空白溶液。
检查光源寿命记录,避免因光源老化影响测量准确性。
初始化系统设置,包括通道选择、扫描方式、增益设置等。
准备样品
使用荧光纯净水或缓冲液配制待测溶液,样品应清澈、无悬浮颗粒。
样品浓度应在荧光线性范围内,以免出现猝灭效应或饱和问题。
使用石英比色皿(通常为1 cm光程),保持清洁无划痕。
三、操作流程详解
(一)激发和发射波长设定
打开软件界面,进入测量模式;
设置激发波长(Ex)与发射波长(Em):
若已知荧光物质最大激发与发射波长,直接输入数值;
若未知,可先进行激发扫描或发射扫描,确定最佳波长组合。
(二)扫描参数设置
常见的扫描类型有三种:
激发光谱扫描:固定发射波长,扫描激发波段,常用于确定最大激发波长;
发射光谱扫描:固定激发波长,扫描发射波段,获取荧光峰信息;
同步扫描:激发与发射波长同步变化,适用于复杂混合样的分离检测。
扫描参数包括:
扫描范围(如250–600 nm)
步进间隔(通常为1 nm)
穿透时间(如0.1–1 s)
光带宽(1–10 nm,根据样品特性选择)
增益(自动或手动设定)
(三)样品测量
插入空白比色皿进行背景扣除;
插入待测样品比色皿;
开始扫描或采集数据;
查看实时荧光强度曲线,检查是否有异常(如突变峰值、漂移等);
可重复测量多次,计算平均值提高准确性。
(四)数据处理与保存
峰值分析:系统会自动识别荧光峰并给出峰位与强度;
定量分析:可建立标准曲线,采用线性拟合或多项式拟合方法;
数据导出:支持导出为TXT、Excel、图像格式等,便于后续统计与汇报;
结果校验:对照标准样或文献数据,验证测量结果是否合理。
四、日常维护与注意事项
(一)光源维护
定期查看光源累计使用时间,按规定及时更换;
灯泡更换后应重新进行波长与强度校准;
避免频繁开关,延长光源寿命。
(二)样品池清洁
使用去离子水和乙醇冲洗比色皿,保持光学面清洁;
不使用碱性或有腐蚀性的清洁剂;
清洁后用镜头纸轻轻擦干,避免划伤。
(三)软件与系统维护
软件定期升级,确保兼容性与功能完整;
数据定期备份,避免意外丢失;
校准数据、历史记录应妥善保存,供质量控制使用。
(四)操作安全与注意事项
在测量过程中避免直视激发光路径,防止眼部伤害;
注意实验室通风,避免荧光试剂挥发引起中毒;
使用标准操作规程,确保实验重复性与可追溯性。
五、常见问题及解决方案
| 问题 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 无信号或信号弱 | 样品浓度低、激发波长设定不当 | 更换样品浓度、重新扫描波长 |
| 光谱出现多重峰值 | 杂质干扰、比色皿污染 | 更换比色皿、使用高纯度试剂 |
| 信号不稳定 | 光源未预热足够、样品沉降 | 延长预热时间、搅拌或重新分散样品 |
| 软件无法识别设备 | 通讯接口故障、驱动未安装 | 检查连接线、重新安装驱动程序 |
| 光谱偏移 | 校准失效 | 重新进行波长与灵敏度校准 |
六、扩展功能与应用示例
荧光定量PCR:结合特定染料对核酸片段进行实时检测;
环境分析:测定水样中多环芳烃、重金属配合物等;
药物检测:评估药物代谢产物的荧光特性;
蛋白质分析:利用本征或标记荧光探针进行定量;
纳米材料研究:观察量子点、荧光纳米粒子的发光行为。
七、总结
赛默飞荧光分光光度计具备高灵敏度、操作便捷和应用广泛等特点,适用于多种荧光分析需求。科学、规范的操作流程是确保数据可靠性的前提。通过合理设定参数、妥善处理样品、加强日常维护,可大幅提升仪器的使用效率与实验成功率。使用过程中应严格遵循实验室操作规程,确保仪器性能稳定和使用者安全。













