分光光度計選擇和故障排除
分光光度計在生命科學實驗室中發揮著重要作用。它們可用於確定細菌培養物的當前生長狀態,以及定量粗細胞裂解物中蛋白質的總量或已純化蛋白質的濃度。分光光度計可以一瞥細菌的生命,或者告訴我們蛋白質純化或樣品製備的成功程度。
但在選擇合適的分光光度計時,科學家們通常希望選擇過程像在儀器上選擇正確的波長一樣簡單。有這麼多類型的分光光度計和這麼多的功能可供選擇,選擇合適的分光光度計可能會讓人不知所措。
本文重點介紹購買新分光光度計時要考慮的一些功能,以及讀數未按計劃進行時應採取的措施。
確定適合實驗需求的分光光度計
在進入選擇過程之前,來自 Arise Biotech 的 Jeffrey Lai 建議首先參考類似應用的出版物。“通過這種方式,[科學家] 可以大致了解哪種儀器可用於該應用。” 否則,有助於定義實驗測量以選擇正確的分光光度計。這些將限制可能需要哪種分光光度計。
例如,“不同類型的分光光度計將提供不同的可測量波長范圍。了解這些限制有助於將分光光度計的廣泛領域縮小到幾個不同的選項,”島津科學儀器公司的 Gilbert Vial 解釋道。為了提供寬廣的動態波長范圍,科學家應該選擇具有多個光源的儀器。
另一個需要考慮的選擇是熒光作為吸光度的補充方法。知道他們將需要此功能會減少可供選擇的潛在分光光度計列表。
樣本屬性起著巨大的作用
對於許多研究人員來說,樣本量非常重要。對於樣品體積在 mL 或亞 mL 範圍內的一般應用,大多數分光光度計使用 1 cm 光程比色皿。然而,越來越多的分子生物學應用依賴於 μL 範圍內的樣本量。這些需要使用微量比色皿的專用儀器來處理低於 1 μL 的樣品。其他儀器甚至可以在沒有比色皿的情況下工作;科學家只需將少於 1 μL 的樣品滴到光學樣品墊上。因此,微量分光光度計也增加了可以測量樣品的動態範圍。然而,這些儀器更昂貴、難以操作且不易清潔。
如果科學家還“需要同時比較多個樣品,那麼微量滴定板分光光度計或可以接受多個比色皿的分光光度計會很好,”賴解釋說。另一方面,來自 Denovix 的 Andrew Jones 表示,如果他們“在需要在一段時間內加熱和測量樣品的情況下進行動力學分析,那麼他們可能會希望在比色皿中進行此操作”。當測量細胞密度或需要攪拌時,對於不均勻樣品也是如此。
對於希望購買分光光度計的實驗室,儀器校準也應該是一個考慮因素。一些微量儀器或專用儀器需要定期校準檢查,甚至需要工程師重新校準。這種額外的費用應該考慮到購買決定中。
最後,要牢記儀器的便利性和數據訪問很重要。儀器應完全集成,而不是由 PC 控制。這節省了實驗室空間並簡化了機器操作。此外,研究人員希望通過電子郵件或網絡文件夾輕鬆訪問他們的數據或導出功能。在這種情況下,他們應該確保分光光度計可以連接到 Internet 或電子郵件提供商,以避免一直尋找 USB 驅動器。
分光光度計的故障排除技巧
大多數分光光度計堅固且穩定。但是,每隔一段時間就會出現問題,導致結果不可靠。通常,分光光度計誤差屬於以下三類之一:樣品、比色皿或儀器。
“最常見的錯誤來源來自樣品製備。如果樣品過於稀釋或濃縮,那麼它會掩蓋光度讀數,”Vial 解釋說。此外,應該考慮到分光光度計不會從感興趣的樣品中區分污染物。這些額外的化合物可能會在與樣品相同的波長處吸收,從而改變讀數結果。因此,應始終使用新鮮的移液器和乾淨的比色皿來保持樣品的純淨。
改進樣品製備
示例問題 | 可能的解決方案 |
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樣品濃度過高導致結果不正確 | 稀釋樣品以達到儀器吸收範圍內的吸收 |
同一樣品或吸收結果的顯著差異會隨著時間的推移而減少 | 樣品在這些條件下是否穩定?它需要一定的溫度或攪拌嗎? |
樣品被污染 | 對每個樣品使用新鮮的提示 |
樣品不均勻 | 渦旋混勻樣品,避免氣泡 |
空白緩衝液和样品背景不相同 | 使用與暫停樣品相同的緩衝液進行空白讀數 |
兩次運行之間的樣本量不相等 | 使用經過校準的移液器和正確安裝的吸頭來裝載樣品 |
比色皿錯誤不太常見,但更容易修復。通常,攜帶樣品的比色皿清潔且沒有划痕很重要。此外,試管需要以正確的方向插入試管架和儀器內。此外,科學家們的一個常見錯誤是他們在測量紫外光譜內的波長時忘記使用石英比色皿。
修復比色皿錯誤
比色皿問題 | 可能的解決方案 |
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比色皿不干淨或損壞 | 確保比色皿沒有划痕和灰塵,以便光線可以通過 |
樣品未準確放置在比色杯架中 | 確保比色皿完全適合其支架 |
光譜在紫外部分非常嘈雜 | 確保使用透射紫外線的石英比色皿 |
當涉及儀器錯誤時,可能很難找到它們的根源。每個分光光度儀都有自己的特定說明和可能出現異常的原因。因此,當出現新錯誤時,最好查看儀器手冊。
“按照操作手冊的說明使用儀器,保持定期維護,儀器將提供多年無故障服務,”賴指出。最後,不要忘記定期校準基線並在燈、過濾器和真空泵達到使用壽命時更換它們。這些基本維護任務將確保分光光度計正常工作多年。