浙江栢塑信息技术有限公司

赛默飞分光光度计BioMate实验操作

分光光度法是一种以光吸收特性为基础的定量分析技术,广泛用于化学、生物学、药学及环境科学等领域。赛默飞(Thermo Fisher Scientific)推出的 BioMate 系列分光光度计,凭借高精度光学系统、灵敏检测器与智能化操作软件,已成为实验室中执行紫外可见光谱分析的标准仪器之一。

质保3年只换不修,厂家长沙实了个验仪器制造有限公司

一、引言

分光光度法是一种以光吸收特性为基础的定量分析技术,广泛用于化学、生物学、药学及环境科学等领域。赛默飞Thermo Fisher Scientific)推出的 BioMate 系列分光光度计,凭借高精度光学系统、灵敏检测器与智能化操作软件,已成为实验室中执行紫外可见光谱分析的标准仪器之一。

本章将详细介绍使用 BioMate 进行实验操作的完整流程,从开机准备、样品测定、光谱分析到数据处理与结果验证,帮助科研人员和技术人员掌握规范、精准的实验操作方法。


二、实验前准备

1. 实验环境要求

为保证测定的准确性,BioMate 应安装在符合以下条件的实验室中:

  • 温度:15–30℃,相对湿度低于70%;

  • 电源:220 V±10%,接地良好,避免电磁干扰;

  • 环境:远离强光、震动及高浓度酸碱气体;

  • 台面:坚固、水平、防滑,确保仪器稳定运行。

2. 仪器检查

在每次实验前,应按以下步骤完成仪器自检:

  1. 检查电源线和数据接口是否连接牢固;

  2. 确认光源状态正常,灯管无异常闪烁;

  3. 确认样品舱内部清洁、无灰尘或液体残留;

  4. 打开仪器电源,待系统完成自检和光源预热(约15分钟)。

3. 比色皿与样品准备

  • 比色皿选择:紫外区分析使用石英比色皿,可见区可使用玻璃或塑料比色皿;

  • 清洗方法:用无水乙醇或蒸馏水冲洗后擦干,避免指纹或水珠;

  • 样品制备:根据实验要求稀释样品至合适浓度,使吸光度范围处于0.2–1.0 A 之间;

  • 空白液:与样品溶剂一致,用于零点校正。


三、仪器开机与系统初始化

1. 启动程序

打开电源后,BioMate 自动执行系统检测,包括光源亮度、波长校准、光路扫描和基线测试。待主界面显示“Ready”或“待机完成”后,方可进行操作。

2. 光源预热

  • 氘灯(紫外光源)预热时间:约15–20分钟;

  • 钨卤素灯(可见光源)预热时间:约10分钟;
    光源达到稳定状态后,光强波动小于 ±0.5%,可保证吸光度测量的重现性。

3. 软件登录

在触控界面选择操作模式:

  • 固定波长测定:单波长吸光度或透过率测试;

  • 波长扫描:绘制样品吸收光谱;

  • 定量分析:测定浓度或计算标准曲线;

  • 时间扫描:用于酶反应或动力学研究。


四、固定波长测定

1. 波长设定

点击“波长设置”输入目标波长(如280 nm或600 nm),仪器自动移动单色器至指定位置,并完成波长校准。

2. 空白校正

将装有空白液的比色皿放入样品槽,点击“设零”或“Blank”,系统自动调节基线并记忆透过率100%或吸光度0。

3. 样品测定

取出空白液比色皿,放入样品比色皿,点击“测量”。仪器显示实时吸光度值。
若进行多样品测量,可启用批量测定功能,自动记录每个样品编号与结果。

4. 结果处理

测定完成后,软件可自动计算平均值、标准偏差及相对误差,并生成表格输出。


五、光谱扫描操作

1. 扫描参数设定

在“波长扫描模式”中,设置:

  • 起始波长与终止波长(如190–800 nm);

  • 扫描速度(慢速用于高精度分析,快速用于概览);

  • 步长间隔(0.2–1 nm);

  • 平滑算法(选择“中等平滑”以减少噪声)。

2. 扫描执行

放入样品后点击“开始扫描”,仪器将在设定波长区间内连续采集数据,绘制吸收光谱曲线。

3. 数据分析

扫描完成后,系统自动识别峰值与谷值位置,并计算对应波长与吸光度。用户可在曲线上标注特征峰,用于物质定性分析。

4. 图谱保存与导出

扫描光谱可保存为 .csv 或 .pdf 文件,支持导出至U盘或实验室数据库。


六、定量分析实验

1. 标准曲线建立

将不同浓度的标准溶液分别测定吸光度,软件自动生成吸光度–浓度曲线。系统计算回归方程:

A=kC+bA = kC + bA=kC+b

并给出相关系数 R² 值。

2. 样品浓度测定

输入未知样品的吸光度值,系统根据回归方程自动计算其浓度。结果可直接显示在屏幕上,并可输出至报告文件。

3. 曲线管理

BioMate 支持多达 20 条标准曲线的保存与调用,适合长期进行相同分析项目。


七、时间扫描实验

1. 应用场景

时间扫描常用于酶活性测定、反应动力学分析或物质降解速率研究。

2. 操作步骤

  1. 设定固定波长(如340 nm);

  2. 输入采样间隔与总时间(如每2秒采样,持续300秒);

  3. 启动测量,仪器自动记录吸光度随时间变化;

  4. 系统生成A–t曲线并计算反应速率常数。

3. 数据处理

可通过线性或非线性拟合分析反应规律,软件自动计算斜率及速率常数。


八、样品测量的注意事项

  1. 比色皿方向统一:所有比色皿应保持相同方向放置,避免光程差异。

  2. 样品澄清透明:若存在悬浮颗粒,应先离心或过滤。

  3. 样品体积适中:确保液面高于光路中心线;不足可能导致信号偏低。

  4. 温度控制:若反应对温度敏感,可选用配套恒温比色池。

  5. 定期校正:使用标准滤光片或标准溶液定期验证波长与吸光度准确性。


九、数据保存与报告生成

1. 数据存储

实验数据可自动保存在内部存储器中,用户可命名文件并添加备注。

2. 数据导出

通过USB、以太网或Wi-Fi导出数据至计算机,可选择Excel、PDF或图像格式。

3. 报告输出

系统可自动生成实验报告,包含:

  • 实验参数与模式;

  • 样品信息与编号;

  • 吸光度与浓度结果;

  • 光谱图与统计数据;

  • 实验人员与时间。


十、常见误差来源与控制方法

误差类型主要原因纠正方法
吸光度漂移光源老化或电压波动检查电源稳定性,更换光源
基线不平比色皿污渍或光路污染清洁比色皿与样品舱
读数波动样品浓度不均或气泡充分混匀,排除气泡
波长偏差校准误差或光栅老化执行自动波长校准
吸光度超出范围样品过浓稀释样品至适宜范围

十一、实验后操作与仪器维护

1. 实验结束后的关机流程

  1. 完成所有测定后,先退出软件主界面;

  2. 关闭光源,让风扇继续运行3分钟以散热;

  3. 最后关闭电源开关并拔下插头。

2. 清洁与保养

  • 擦拭样品舱内部,清除液体残留;

  • 比色皿用蒸馏水冲洗干净并晾干;

  • 外壳用干布擦拭,避免使用腐蚀性清洁剂。

3. 定期维护

维护内容周期说明
光源检测每月检查氘灯与钨灯能量输出
波长校准每季度使用标准滤光片
电气检查每半年由专业人员执行
光学清洁每年清洁镜片与光路

十二、典型实验应用举例

1. 核酸浓度与纯度测定

使用260 nm与280 nm双波长测量核酸溶液,系统自动计算260/280比值以判断纯度。

2. 蛋白质含量测定

采用Lowry法或Bradford法,在特定波长下测定吸光度,通过标准曲线计算蛋白质浓度。

3. 药物成分定量

测定药品溶液特征吸收峰处吸光度,利用标准曲线法确定含量。

4. 环境样品分析

检测水体中COD、氨氮或重金属离子浓度,应用比色法结合多波长分析功能实现快速测定。


十三、安全操作注意事项

  1. 禁止在光源未冷却时打开光学舱盖;

  2. 严禁液体溅入仪器内部;

  3. 操作时避免直视光源,防止紫外线灼伤;

  4. 断电前应先关闭光源,防止电流冲击;

  5. 若出现异常噪音、气味或电流不稳,应立即停机并联系维修人员。


十四、结果验证与质量控制

1. 标准物质验证

定期使用标准溶液(如重铬酸钾溶液)验证仪器准确度。吸光度误差应在 ±0.005 A 以内。

2. 重复性测试

连续测定同一样品五次,相对标准偏差应小于0.3%,表明仪器性能稳定。

3. 长期漂移评估

在连续运行2小时后测量同一样品,其吸光度变化不超过 ±0.002 A,即可视为长期稳定。