赛默飞分光光度计BioMate测定步骤
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一、概述
赛默飞(Thermo Scientific)BioMate 系列分光光度计是一种高性能紫外–可见光吸收检测仪器,常用于核酸、蛋白质、细胞培养、化学分析及比色反应测定。
其核心原理基于比耳–朗伯定律,通过测量特定波长下样品对光的吸收强度,推算其浓度或反应程度。
为了获得准确稳定的实验数据,科学规范的测定步骤尤为重要。以下将详细介绍 BioMate 在各种应用场景下的标准化测定流程。
二、测定前的准备工作
2.1 仪器环境条件
仪器应放置在稳定、防震、干燥的实验台上。
避免阳光直射、强风及高湿环境。
实验室温度保持在 20–25 °C,相对湿度不超过 70%。
电源电压应稳定,仪器需可靠接地。
2.2 仪器检查与开机
接通电源,按下开关,仪器自动执行自检。
检查屏幕是否显示启动界面,自检项目(光源、光栅、检测器)应全部通过。
若出现异常提示,如光源未点亮或波长校准失败,应停止操作并排查原因。
开机后需等待约 10–15 分钟,使氙灯或氘灯稳定。
2.3 样品池与附件安装
BioMate 可配置单池架、多池架或自动换样器:
确认池架类型(1 位、3 位、6 位或 8 位)。
用无绒纸擦拭样品池外壁,保持干净。
若测微量样品,需安装微量池或光纤附件。
对温控实验,安装 Peltier 恒温池架并设定温度。
2.4 仪器初始化设置
设定语言、日期、时间、打印格式、单位(Abs、%T 或浓度)。
检查默认波长、带宽、采样时间及输出格式是否符合实验需求。
对多池架进行池位匹配校正,消除透射率差异。
三、测定模式简介
BioMate 提供多种测量模式,用户应根据实验目的选择合适程序。
| 模式名称 | 功能说明 |
|---|---|
| Abs/Transmittance | 单波长吸光度或透射率测量。 |
| Concentration | 通过系数或标准曲线计算浓度。 |
| Kinetics | 记录吸光度随时间变化,分析反应速率。 |
| Spectrum Scan | 在设定范围内扫描光谱曲线。 |
| Multi-Wavelength | 同时测定多个波长吸光度。 |
| BioTest | 内置核酸、蛋白、细胞生长等生命科学测定程序。 |
掌握不同模式的适用条件是正确测定的前提。
四、通用测定流程
4.1 准备样品与空白
空白液:使用与样品相同溶剂或缓冲液;若含添加剂(盐、缓冲盐、试剂),空白中需完全一致。
样品液:浓度应在仪器线性范围内(吸光度一般 0.1–1.5)。必要时稀释。
样品池清洁:每次使用后以去离子水冲洗,再用乙醇擦拭干燥。
排除气泡:加样后轻敲或用移液器吸排数次,防止气泡影响透射。
4.2 校零与空白测定
在仪器主菜单选择测定模式(如“Abs”)。
将空白液装入比色皿,放入参比位或样品位。
关闭样品舱盖,点击“Blank”或“Set Zero”。
屏幕显示“Blank Done”或吸光度 A=0.000,即完成空白校正。
4.3 样品测定
取出空白池,放入样品池。
输入或确认目标波长(如 260 nm、280 nm、600 nm 等)。
点击“Measure Sample”或“Read”。
仪器显示吸光度、透射率或浓度结果。
若有多样品,逐一测定并记录。
4.4 结果保存与导出
测定后可选择“Save”将数据存入内部存储或 USB。
亦可打印或导出为 CSV 文件,方便后续分析。
五、核酸样品测定步骤
5.1 测定原理
核酸在 260 nm 波长吸收最强,利用吸光度可计算浓度并评估纯度。
BioMate 提供 DNA、RNA、寡核苷酸模式,可自动完成 260/280 比值运算。
5.2 操作流程
选择“BioTest → DNA/RNA”测定模式。
用纯水或 TE 缓冲液装入空白池,执行空白校正。
将样品置入池中,确保液面平稳。
仪器自动测 260、280、230 nm 吸光度并显示结果。
屏幕输出浓度、A260/A280、A260/A230 三项指标。
若需保存数据,点击“Save”或“Print”。
5.3 注意事项
A260/A280≈1.8(DNA)或 2.0(RNA)表示纯度良好。
若 A260>1.5,建议稀释重测以保证线性。
池材质应为石英,以确保紫外透光。
六、蛋白质样品测定步骤
6.1 直接紫外法
选择“Protein A280”模式。
用相应缓冲液作空白。
测量样品吸光度,仪器根据吸收系数计算浓度。
若未知系数,可输入经验值(一般 1 mg/mL ≈ 1 A280)。
6.2 比色法(Bradford、BCA、Lowry)
在试管或孔板中制备一系列标准浓度蛋白溶液。
加入比色试剂,混匀后反应(保持温度与时间一致)。
以空白样品校零。
依次测量标准组和未知样组吸光度(一般波长 595 nm 或 562 nm)。
仪器自动生成标准曲线,并计算未知样浓度。
6.3 校验
检查 R² 值,线性应大于 0.995。
若超出曲线范围,稀释样品重新测定。
七、细胞生长曲线与 OD 测定
7.1 原理
OD600(或特定波长)用于反映细胞悬液的浊度,与细胞密度成正比。
7.2 操作步骤
选择“Cell Growth”模式。
以培养基作空白。
将培养样品加入池中,混匀避免沉降。
测定吸光度(OD600)。
若连续监测,定时记录结果绘制生长曲线。
7.3 注意事项
测量后及时清洗池,避免残留培养物。
对高 OD 样品应稀释至 0.1–1.0 区间。
同批样品应使用相同池、相同路径以保持一致性。
八、化学与比色反应测定步骤
8.1 单波长终点法
选择“Abs”或“Concentration”模式。
在设定波长(如 510 nm)处校零。
反应完成后立即测样。
若使用标准曲线,可自动计算未知浓度。
8.2 动力学连续测定
选择“Kinetics”模式。
输入波长、采样间隔与总测定时间。
加样后立即启动“Start”。
仪器自动记录吸光度随时间变化。
结果显示曲线及初始速率(ΔA/min)。
8.3 典型应用
酶活性测定(如 NADH 在 340 nm 的变化)。
化学反应速率研究。
药物降解或配位反应动力学分析。
九、标准曲线测定步骤
9.1 原理
标准曲线通过测定一系列已知浓度标准品的吸光度,建立浓度与吸光度线性关系,用于未知样定量。
9.2 操作步骤
选择“Concentration – Standard Curve”模式。
输入标准样浓度序列(如 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL)。
逐一测定各标准样的吸光度。
仪器自动生成 A–C 曲线,显示方程 A=kC+bA = kC + bA=kC+b。
测定未知样品,自动计算浓度。
检查 R² 值确认线性良好。
9.3 注意事项
标准样应新鲜配制并充分混匀。
吸光度应分布于 0.1–1.0 之间。
若低浓度点偏差大,可适度增加测量次数取平均。
十、光谱扫描测定步骤
10.1 全谱扫描
选择“Scan”模式。
设定起止波长(如 200–800 nm)、步进间隔(1 nm 或更小)。
以空白校零后启动扫描。
仪器绘制吸收曲线并自动标注峰值 λmax。
10.2 差谱与多波长测定
选择“Multi-Wavelength”模式。
输入多个波长值(如 230、260、280、320 nm)。
仪器同时输出各波长吸光度及比值结果。
10.3 数据应用
用于确定化合物吸收峰位置。
判断样品纯度与结构变化。
选择合适波长用于后续定量。
十一、数据记录与结果输出
11.1 数据存储
测定结束后可选择:
内部存储:保存至仪器文件夹。
USB 导出:生成 CSV 或 TXT 格式文件。
网络导出:通过以太网或 Wi-Fi 上传。
11.2 打印与报告
若配备打印机,可直接打印报告,内容包括:
仪器型号与日期
波长与吸光度
浓度计算结果
比值分析与统计数据
操作者签名
11.3 数据审核
核对稀释倍数、波长设置及空白信息;若吸光度异常或负值,需重新校零或更换样品。
十二、质量控制与重复性检测
12.1 校准与验证
每周检查波长准确性:使用标准滤光片或校准溶液。
每月检测光度线性:测不同吸光度标准液。
定期验证基线漂移与噪声水平,确保稳定。
12.2 重复性实验
对同一样品重复测定 3–5 次,计算标准偏差。
RSD ≤ 2% 为良好重复性。
12.3 标准操作记录
记录所有实验条件:温度、池光程、稀释倍数、测定模式、波长、时间等,确保可追溯性。
十三、常见问题及对策
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 吸光度漂移 | 灯源未稳定 | 预热 10 分钟后测定 |
| 空白无法设定 | 池污染或溶液浑浊 | 清洗池、重新配制空白 |
| 样品吸光度超标 | 浓度太高 | 稀释样品或使用短光程池 |
| 测定重复性差 | 样品未混匀 | 混匀后迅速测定 |
| 曲线线性差 | 标准制备误差 | 重新配制标准溶液 |
| 波长异常 | 光栅偏移 | 执行波长校正或维护 |
十四、安全与保养要点
测量结束后关闭光源,避免灯泡过度使用。
清洁样品舱,防止液体溅入内部光学系统。
长期不使用时,拔掉电源插头并覆盖防尘罩。
每半年进行一次全面维护,包括光学检查、电子检测及灯源更换。
所有操作人员应接受培训,熟悉各模式操作及安全注意事项。
十五、实例化流程举例
以下以“测定酶促反应速率”为例,说明完整操作步骤:
准备阶段:
仪器预热 15 分钟;
设定波长 340 nm;
使用缓冲液为空白校零。
实验执行:
在比色皿中加入反应体系(底物 + 缓冲液 + 酶);
立即放入样品架并启动测量;
仪器记录吸光度随时间变化曲线。
结果处理:
软件自动计算 ΔA/min;
根据摩尔消光系数 ε 换算反应速率;
输出图表与数值报告。
此类流程可扩展到其他测定,如 DNA 纯度检测或细胞 OD600 测量,只需更改波长与模式。


