Thermo Scientific NanoDrop 2000C 超微量紫外分光光度计详解
一、仪器概述
NanoDrop 2000C 是赛默飞推出的一款集超微量测量、高灵敏度与便捷操作于一体的紫外-可见分光光度计。其独特的光纤检测技术，使得无需比色皿，仅需 0.5–2 μL 的样品即可完成定量分析，尤其适合 DNA、RNA、蛋白质等生物分子的浓度与纯度测定。该仪器支持常规比色皿模式（C 代表 Cuvette），拓展了实验灵活性。
凭借其体积小巧、数据准确、操作快速的特点，NanoDrop 2000C 被广泛应用于分子生物学、细胞学、蛋白组学、环境分析、法医鉴定等多个科研与检测领域。
二、工作原理
NanoDrop 2000C 基于紫外-可见分光光度法和表面张力拉桥原理：
紫外分光光度法依赖朗伯-比尔定律（A = εbc）计算吸光度与浓度之间的关系，适用于在特定波长有吸收峰的生物分子；
表面张力法形成一个稳定的样品柱（柱状液滴）在光源与检测器之间，不需使用比色皿；
仪器采用两个光纤臂夹住微量样品后，测量通过样品的光吸收，实现快速读数。
NanoDrop 2000C 的测量光程可自动调节（0.05 mm 到 1.0 mm），并结合算法自动切换，提高线性范围与准确性。
三、仪器结构组成
测量臂系统
上臂为光源通道；
下臂为检测器通道；
样品点滴其间，形成液柱通路。
检测器
使用硅光二极管阵列检测器，响应速度快，灵敏度高。
光源
氘灯（紫外波段）+ 卤素灯（可见波段）组合，覆盖190–840 nm波长范围。
控制与显示系统
通过专用软件NanoDrop 软件（通常在电脑端运行）控制测量、分析、记录、导出数据。
比色皿槽（Cuvette）
支持传统比色皿模式，可用于细胞密度（OD600）测定、酶动力学研究等。
四、技术参数（核心规格）
五、操作流程详解
1. 仪器启动
打开仪器主电源；
启动计算机并打开 NanoDrop 软件；
选择测量模式，如 Nucleic Acid、Protein A280、Microarray 等；
仪器自动预热、初始化并进行自检。
2. 校准与空白测量
在测量前需用空白溶液（如TE缓冲液、水等）进行“Blank”；
用移液器吸取 1–2 μL 空白溶液滴加于下臂测量点；
关闭上臂，软件完成光强与基线校正。
3. 样品测量
将 1–2 μL 样品点加在测量位置；
轻放上臂，软件自动进行吸收值采集；
测量完成后结果立即显示，包括：
吸光度值（A260, A280, A230）；
样品浓度（ng/μL）；
纯度比值（如 A260/A280，A260/A230）；
软件可保存、批量导出测量结果。
4. 比色皿模式（Cuvette Mode）
在比色皿槽中插入标准光程比色皿；
仪器可用于高体积样品或酶反应动力学跟踪；
提供 OD600 测量功能用于微生物细胞浓度估算。
六、应用场景
1. 核酸浓度与纯度检测
DNA、RNA在260 nm处具有强吸收；
A260/A280 用于判断蛋白污染情况（纯核酸应约为1.8–2.0）；
A260/A230 判定有机物或盐类污染。
2. 蛋白质定量
直接测量A280或使用比色法（Bradford、BCA等）曲线定量；
适用于纯化蛋白或裂解液中的总蛋白检测。
3. 微阵列与芯片分析
检查标记效率；
测量双标记核酸样品的双波长吸收（如Cy3/Cy5）；
4. 细胞培养监测
使用比色皿模式测量细胞培养液的 OD600；
快速估算细胞密度，优化接种时间点；
5. 其他应用
合成寡核苷酸纯度检测；
外泌体样本吸收分析；
纳米粒子表面修饰检测。
七、软件功能与数据管理
多语言界面，支持多用户操作；
自动识别污染样本并提供质量评估提示；
提供图谱查看与谱线叠加功能；
支持标准曲线建立、批量测量、结果统计；
数据可导出为PDF报告、Excel表格、图像等格式。
八、仪器优势与创新点
无需比色皿
微量测量无需任何容器，减少样品损耗与交叉污染；自动光程调节
光程按样品浓度动态调整，保障准确性与线性范围；微量样本保护
绝大多数样品可完全回收，不浪费稀贵样品；双模式切换
支持微量与比色皿双模式，满足多种实验需求。
九、常见问题与维护指南
| 问题描述 | 原因分析 | 解决办法 |
|---|---|---|
| 空白值不稳定 | 测量面有残留或空气气泡 | 清洁测量面、重新滴加空白 |
| 吸光度过高或NaN | 样品浓度太高或光程未自动切换 | 稀释样品或检查光路 |
| 测量误差大 | 操作不规范、样品污染 | 检查样品纯度，确保操作一致 |
| 上臂无法完全闭合 | 样品体积过多或位置偏移 | 保持样品液滴居中，避免滴太多 |
| 软件无法连接设备 | USB连接问题或驱动未安装 | 检查线缆，重新安装软件与驱动 |
仪器清洁建议
每天使用后清洁上、下臂测量平台；
用无尘纸蘸无水乙醇擦拭；
避免使用腐蚀性溶剂，如强酸、强碱、丙酮等；
长期不用时覆盖防尘罩，置于干燥通风环境。
十、总结
NanoDrop 2000C 超微量紫外分光光度计以其低样本消耗、高灵敏度与高速测量性能，在现代生物分析实验中发挥着不可替代的作用。它打破了传统比色皿测量对样品体积的限制，为科研人员提供了极大便利，特别适合用于贵重样品、低浓度分析场景。通过科学规范的操作与维护，可长期保持设备的精准度与稳定性，为科研、检测与教学提供可靠支持。
