分光光度計(jì)就是利用分光光度法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量定性分析的儀器。由于核酸,蛋白定量以及細(xì)菌生長濃度的定量樣本量很小,于是超微量分光光度計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。超微量分光光度計(jì)近年來已經(jīng)替換普通的分光光度計(jì)成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的新寵,廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)等領(lǐng)域。
超微量分光光度計(jì)與傳統(tǒng)分光光度計(jì)相比,前者具備的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)所需樣品體積小,僅需0.5—2μl;
(2)不需要比色皿,用移液槍直接將樣品滴加到檢測平臺(tái)上,測量時(shí)樣品自動(dòng)形成液柱,檢測完成后只需用干凈的吸水紙將樣品從檢測平臺(tái)上擦拭干凈即可,避免了因?yàn)楸壬笄逑床粌魩淼慕徊嫖廴荆?/P>
(3)一般具有多個(gè)光程(電機(jī)控制自動(dòng)選擇)【BIO-DL MicroDrop基座模式下光程1.0 mm、0.2 mm、0.1 mm 和 0.05 mm自動(dòng)調(diào)整】,而傳統(tǒng)分光光度計(jì)的光程為10 mm,超微量分光光度計(jì)樣品無需稀釋,測量范圍可達(dá)到常規(guī)分光光度計(jì)的50倍【BIO-DL MicroDrop基座模式下dsDNA檢測范圍:2~15000ng/μl】;
(4)氙氣閃光燈為燈源,代替了氘燈(紫外)和鎢燈(可見),使用壽命更長;
(5)不需要預(yù)熱,可隨時(shí)檢測,檢測時(shí)間短【BIO-DL MicroDrop<5秒】;
(6)顯示吸光度值的同時(shí),程序直接給出濃度值(核酸、蛋白和熒光染料);
(7)占據(jù)實(shí)驗(yàn)室空間體積比傳統(tǒng)分光光度計(jì)小很多【BIO-DL MicroDrop重量:2.1kg】。
超微量分光光度計(jì)不僅涵蓋了可見光分光光度計(jì)的功能而且也可以進(jìn)行紫外分光光度計(jì)的應(yīng)用,最常用以下幾方面:
核酸的定量
核酸的定量是超微量分光光度計(jì)使用頻率最高的功能?梢远咳苡诰彌_液的寡核苷酸,單鏈DNA、雙鏈DNA,以及RNA。核酸的最高吸收峰的吸收波長260nm。每種核酸的分子構(gòu)成不一,因此其換算系數(shù)不同。定量不同類型的核酸,事先要選擇對(duì)應(yīng)消光因子。如:1OD的吸光值分別相當(dāng)于50μg/ml的dsDNA,37μg/ml的ssDNA,40μg/ml的RNA,30μg/ml的Olig。測試后的吸光值經(jīng)過上述系數(shù)的換算,從而得出相應(yīng)的樣品濃度。除了核酸濃度,分光光度計(jì)顯示幾個(gè)非常重要的比值表示樣品的純度,如A260/A280的比值,用于評(píng)估樣品的純度,因?yàn)榈鞍椎奈辗迨?80nm。純凈的樣品,比值大于1.8(DNA)或者2.0(RNA)。如果比值低于1.8或者2.0,表示存在蛋白質(zhì)或者酚類物質(zhì)的影響。A230表示樣品中存在一些污染物,如碳水化合物,多肽,苯酚等,較純凈的核酸A260/A230的比值大于2.0。
UV-VIS常規(guī)可見-紫外檢測
全波長超微量分光光度計(jì)可以像普通的紫外-可見分光光度計(jì)一樣行使功能。如BIO-DL MicroDrop可以顯示從185到910nm的光波下樣品的吸光值。最多可以同時(shí)指定檢測40個(gè)波長下的吸光值并把數(shù)據(jù)顯示在報(bào)告中。
蛋白質(zhì)的直接定量(UV法)
這種方法是在280nm波長,直接測試蛋白。蛋白質(zhì)測定過程非常簡單,先測試空白液,然后直接測試蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)直接定量方法,適合測試較純凈、成分相對(duì)單一的蛋白質(zhì)。紫外直接定量法相對(duì)于比色法來說,速度快,操作簡單;但是容易受到平行物質(zhì)的干擾,如DNA的干擾;另外敏感度低,要求蛋白的濃度較高。
比色法蛋白質(zhì)定量
蛋白質(zhì)通常是多種蛋白質(zhì)的化合物,比色法測定的基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)構(gòu)成成分:氨基酸(如酪氨酸,絲氨酸)與外加的顯色基團(tuán)或者染料反應(yīng),產(chǎn)生有色物質(zhì)。有色物質(zhì)的濃度與蛋白質(zhì)反應(yīng)的氨基酸數(shù)目直接相關(guān),從而反應(yīng)蛋白質(zhì)濃度。
比色方法一般有BCA,Bradford,Lowry等幾種方法。
Lowry法:以最早期的Biuret反應(yīng)為基礎(chǔ),并有所改進(jìn)。蛋白質(zhì)與Cu2+反應(yīng),產(chǎn)生藍(lán)色的反應(yīng)物。但是與Biuret相比,Lowry法敏感性更高。缺點(diǎn)是需要順序加入幾種不同的反應(yīng)試劑;反應(yīng)需要的時(shí)間較長;容易受到非蛋白物質(zhì)的影響;含EDTA,Tritonx-100,ammoniasulfate等物質(zhì)的蛋白不適合此種方法。
BCA(Bicinchoninineacidassay)法:這是一種較新的、更敏感的蛋白測試法。要分析的蛋白在堿性溶液里與Cu2+反應(yīng)產(chǎn)生Cu+,后者與BCA形成螯合物,形成紫色化合物,吸收峰在562nm波長。此化合物與蛋白濃度的線性關(guān)系極強(qiáng),反應(yīng)后形成的化合物非常穩(wěn)定。相對(duì)于Lowry法,操作簡單,敏感度高。但是與Lowry法相似的是容易受到蛋白質(zhì)之間以及去污劑的干擾。
Bradford法:這種方法的原理是蛋白質(zhì)與考馬斯亮蘭結(jié)合反應(yīng),產(chǎn)生的有色化合物吸收峰595nm。其最大的特點(diǎn)是,敏感度好,是Lowry和BCA兩種測試方法的2倍;操作更簡單,速度更快;只需要一種反應(yīng)試劑;化合物可以穩(wěn)定1小時(shí),方便結(jié)果;而且與一系列干擾Lowry,BCA反應(yīng)的還原劑(如DTT,巰基乙醇)相容。但是對(duì)于去污劑依然是敏感的。最主要的缺點(diǎn)是不同的標(biāo)準(zhǔn)品會(huì)導(dǎo)致同一樣品的結(jié)果差異較大,無可比性。
細(xì)菌細(xì)胞密度(OD600)
實(shí)驗(yàn)室確定細(xì)菌生長密度和生長期,多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和目測推斷細(xì)菌的生長密度。在遇到要求較高的實(shí)驗(yàn),需要采用分光光度計(jì)準(zhǔn)確測定細(xì)菌細(xì)胞密度。OD600是追蹤液體培養(yǎng)物中微生物生長的標(biāo)準(zhǔn)方法。
超微量分光光度計(jì)使用時(shí)注意小貼士:
(1)測量前將樣品中度混勻(可采用震蕩器或用手指彈震管底)
(2)移液器吸頭插入液面下吸取樣品,可避免吸入氣泡;TIP頭貼著下光纖表面打出樣品,且只按到移液器第一擋盡頭,第二擋不要按,可以避免吹出氣泡到樣品中。
(3)每次測量完畢后,用蒸餾水清潔上下光纖端面,這樣可以更好地保證下一次測量的準(zhǔn)確性(主要針對(duì)超高濃度樣品,一般樣品無此要求)。
(4)每次做空白檢測前一定要先用水清潔上下光纖表面,可保證空白檢測準(zhǔn)確。
(5)每次測量的核酸樣品量建議為1-2微升,蛋白樣品建議2微升。 過少可能無法形成水柱,過多可能溢出。
(6)加樣后盡快測量,以防蒸發(fā)濃縮以及灰塵落入,已加樣品不能多次檢測,如需重測需重新滴加同一樣品。
(7)儀器避免陽光直射,避免強(qiáng)風(fēng)吹拂,以避免蒸發(fā)。
(8)連續(xù)測量一段時(shí)間后擦凈樣品,用水清潔上下光纖表面,然后用水或緩沖液進(jìn)行重新空白后再檢測。
(9)清潔光纖端面(上樣基座)時(shí)必須用潔凈質(zhì)軟的實(shí)驗(yàn)室用紙(擦鏡紙等)進(jìn)行輕輕擦拭。
(10)儀器不用時(shí),將上臂放下,可以防止灰塵。
※ 超微量分光光度計(jì)新晉小生——MicroDrop簡介
一機(jī)多用:既可使用超微量基座(下圖上),也可使用常規(guī)比色皿(下圖下),想怎么測就怎么測!
開機(jī)即用:交貨后即可使用 – 安裝時(shí)不需要進(jìn)行任何調(diào)節(jié)。只需開啟電源就能進(jìn)行測量!
上樣量少:上樣范圍0.5μl-2μl,節(jié)約珍貴的樣本。再也不用擔(dān)心樣品不夠用啦!
無線連接:無需數(shù)據(jù)線連接電腦,從此告別雜亂的數(shù)據(jù)連接線,儀器可自發(fā)WiFi信號(hào)。
全光譜范圍:可檢測185-910nm波長下樣本的吸光值,檢測范圍廣,基座模式下因?yàn)榭s短了光程,檢測濃度范圍非常廣闊,dsDNA:2-15000ng/ul,無需稀釋樣品,簡化實(shí)驗(yàn)流程,減少實(shí)驗(yàn)誤差,能夠滿足極大部分用戶的需求。
檢測快速:全波長掃描時(shí)間(185—910nm)只需5s,每個(gè)樣品所需要的時(shí)間不到5秒鐘,快速的檢測速度為大量的樣品檢測節(jié)省了寶貴時(shí)間。
美觀簡約:自重2.1kg,便于移動(dòng),占地面積小,選配平板無線連接,平板可隨測隨取,節(jié)省實(shí)驗(yàn)臺(tái)面空間。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ):可自定義選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ),不僅能夠自動(dòng)保存檢測原始數(shù)據(jù),也可導(dǎo)出Excel數(shù)據(jù)表,方便計(jì)算后續(xù)實(shí)驗(yàn)的加樣量。