超微量紫外可見分光光度計是通過檢測物質波長處或某一波長范疇內光的吸收度,對物質進行定量與定量分析的儀器設備,目前已成為現(xiàn)代分子生物學、藥物學、食品科學等領域的常用儀器。常用于核酸,蛋白定量以及細菌生長濃度的定量。
2、核酸的純度檢測
3、蛋白質直接定量
4、比色法蛋白質定量(顏色反應)
5、OD600(菌落密度)
1、核酸的定量
核酸的定量是超微量分光光度計使用頻率的功能。可以定量溶于緩沖液的寡核苷酸,單鏈、雙鏈DNA,以及RNA。核酸的吸收峰的吸收波長260nm。每種核酸的分子構成不一,因此其換算系數(shù)不同。定量不同類型的核酸,事先要選擇對應的系數(shù)。測試后的吸光值經(jīng)過上述系數(shù)的換算,從而得出相應的樣品濃度。
分光光度計的設計原理和工作原理,允許吸光值在一定范圍內變化都是正常的,即儀器有一定的準確度和精確度。影響吸光值A的幾個因素如下:
(1)核酸本身物化性質和溶解核酸的緩沖液的pH值,離子濃度等:在測試時,離子濃度太高,也會導致讀數(shù)漂移,因此建議使用pH值一定、離子濃度較低的緩沖液。
(2)樣品的稀釋濃度同樣是不可忽視的因素:由于樣品中不可避免存在一些細小的顆粒,尤其是核酸樣品。這些小顆粒的存在干擾測試效果。為了盡可能減少顆粒對測試結果的影響,要求核酸吸光值至少大于0.1A,吸光值最好在0.1-1.5A。在此范圍內,顆粒的干擾相對較小,結果穩(wěn)定。從而意味著樣品的濃度不能過低,或者過高(超過光度計的測試范
(3)操作因素,如混合要充分,否則吸光值太低,甚至出現(xiàn)負值;混合液不能存在氣泡,空白液無懸浮物,否則讀數(shù)漂移劇烈;必須使用相同的比色杯測試空白液和樣品,否則濃度差異太大;換算系數(shù)和樣品濃度單位選擇一致;不能采用窗口磨損的比色杯;樣品的體積必須達到比色杯要求的最小體積等多個操作事項。
2、核酸的純度檢測
除了核酸濃度,超微量分光光度計同時顯示幾個非常重要的比值表示樣品的純度,如:
(1)A260/A280的比值,用于評估樣品的純度,因為蛋白的吸收峰是280nm。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,表示存在蛋白質或者酚類物質的影響。
(2)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。
(3)A320檢測溶液的混濁度和其他干擾因子。純樣品,A320一般是0。
3、蛋白質直接定量
這種方法是在280nm波長,直接測試蛋白。超微量分光光度計可以直接顯示出樣品的濃度,或者是選擇相應的換算方法,將吸光值轉換為樣品濃度。由于緩沖液中存在一些雜質,一般要消除320nm的"背景"信息,設定此功能"開"。與測試核酸類似,要求A280的吸光值大于0.1A,的線性范圍在1.0-1.5之間。蛋白質直接定量方法,適合測試較純凈、成分相對單一的蛋白質。紫外直接定量法相對于比色法來說,速度快,操作簡單;但是容易受到平行物質的干擾,如DNA的干擾;另外敏感度低,要求蛋白的濃度較高。
4、比色法蛋白質定量(顏色反應)
蛋白質比色法測定的基礎是蛋白質構成成分:氨基酸與外加的顯色基團或者染料反應,產生有色物質。有色物質的濃度與蛋白質反應的氨基酸數(shù)目直接相關,從而反應蛋白質濃度。
比色方法一般有BCA,Bradford,Lowry等幾種方法。
由于各種方法反應的基團以及顯色基團不一,所以同時使用幾種方法對同一樣品得出的樣品濃度無可比性。所以在選擇比色法之前,最好是參照要測試的樣本的化學構成,尋找化學構成類似的標準蛋白作標準品。
比色法定量蛋白質,經(jīng)常出現(xiàn)的問題是樣品的吸光值太低,導致測出的樣品濃度與實際的濃度差距較大。因為比色皿中的顏色是有一定的半衰期,所以每種比色法都列出了反應測試時間,所有的樣品(包括標準樣品),都必須在此時間內測試。時間過長,得到的吸光值變小,換算的濃度值降低。反應溫度、溶液PH值等都是影響實驗的重要原因。此外,非常重要的是,最好是用塑料的比色法。避免使用石英或者玻璃材質的比色皿,因為反應后的顏色會讓石英或者玻璃著色,導致樣品吸光值不準確。
5、OD600(菌落密度)
實驗室確定細菌生長密度和生長期,多根據(jù)經(jīng)驗和目測推斷細菌的生長密度。在遇到要求較高的實驗,需要采用分光光度計準確測定細菌細胞密度。通過檢測600nm處細胞生長培養(yǎng)的吸光度,從而監(jiān)測微生物或其他細胞培養(yǎng)的生長率。OD600是追蹤液體培養(yǎng)物中微生物生長的標準方法。實驗中偶爾會出現(xiàn)菌液的OD值出現(xiàn)負值,原因是采用了顯色的培養(yǎng)基,即細菌培養(yǎng)一段時間后,與培養(yǎng)基反應,發(fā)生變色反應。
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