一、概述
紫外可见分光光度计是一类广泛用于化学、生物、医药和环境科学等领域的基础分析仪器，主要用于物质浓度的定量检测、结构特征的定性判断及反应过程的监控。在众多技术分支中，超微量分光光度计因其对样品体积需求极小、分析速度快、操作简单等特点，逐渐成为现代分子生物学、基因组学和蛋白组学等实验室不可或缺的设备之一。
赛默飞（Thermo Fisher Scientific）推出的超微量紫外可见分光光度计，集成高精度光学系统与智能化操作平台，专为微量样品分析而优化设计，适合低浓度、低体积、高灵敏度检测需求。
二、基本工作原理
紫外可见分光光度计基于分子对电磁波特定波长光的吸收原理进行定量分析。其核心机制为：当一束具有一定波长范围的光通过样品时，样品中的分子对某些特定波长的光吸收程度不同，仪器通过比较入射光与透射光的强度差异，计算样品的吸光度（Absorbance），进而依据比耳-朗伯定律得出浓度值。
在超微量分光光度计中，常规比色皿被微量样品测量平台所取代。样品仅需0.5–2 µL便可完成准确测量，适用于核酸、蛋白质、微量污染物等生物样本的快速筛查与质量控制。
三、仪器结构与组成
赛默飞超微量紫外可见分光光度计通常由以下几个核心部件组成：
光学单元：采用高效单色器和非球面光路设计，提高波长分辨率和能量利用率。
样品平台：配置超微量样品支架，配合表面张力控制技术稳定少量液滴。
探测器：高灵敏度CCD或光电二极管阵列，实现低信噪比环境下的精准检测。
控制模块：内置微处理器和操作系统，支持多语言界面和触控操作。
接口系统：包含USB、Wi-Fi或以太网，用于数据导出、远程控制或LIMS系统接入。
四、核心技术参数（以赛默飞 NanoDrop 系列为代表）
| 参数项目 | 典型数值 |
|---|---|
| 波长范围 | 190–850 nm |
| 波长准确性 | ±1.0 nm |
| 吸光度范围 | 0.02 – 300 A（取决于路径长度） |
| 光程长度（自动调整） | 0.05–1.0 mm（自动光程控制） |
| 检测下限（DNA） | 2 ng/µL（dsDNA） |
| 最小样品体积 | 0.5–2 µL |
| 样品读取时间 | <10 秒 |
| 光度准确度 | ±2% |
| 软件系统 | 基于Linux或Windows的嵌入平台 |
| 数据导出格式 | .csv, .xml, .pdf等 |
五、常见应用领域
1. 分子生物学
DNA/RNA 浓度与纯度检测：通过比值A260/A280与A260/A230判断样品中核酸纯度，辅助判断是否存在蛋白质、酚类等污染。
PCR 反应液定量分析：确认引物、模板浓度，提升反应可靠性。
测序样品质量评估：评估上机样品的完整性与污染情况。
2. 蛋白质科学
蛋白浓度测定：通过A280吸光度法或染料结合法（如Bradford、BCA）。
蛋白标记效率验证：检测共价修饰后的染料/蛋白比例。
抗体纯度分析：排除核酸等非目标杂质对下游实验的干扰。
3. 药物研发与制剂分析
药物溶解性与稳定性测试：追踪光谱吸收变化。
活性成分定量：用于小体积制剂的浓度检测。
杂质检测：可通过全波长扫描发现异常吸收峰。
4. 环境与食品分析
污染物痕量检测：如农药、重金属离子结合染料后的吸收峰变化。
天然成分定量：如茶多酚、色素类等化合物的快速筛查。
饮用水监测：检验微生物裂解产物或有机物残留。
六、操作流程简介
样品制备：确保溶液无悬浮颗粒，样品体积控制在1–2 µL。
设备预热与校准：自动检测光源状态，执行基线校准。
样品加载：滴加样品于样品台，无需比色皿。
选择分析方法：通过屏幕菜单选择核酸、蛋白或自定义测定方法。
读取与分析：系统自动调整光程，采集数据并生成报告。
数据保存与导出：结果可本地储存或通过USB、网络接口导出。
七、产品优势与技术亮点
1. 样品需求极低
超微量检测无需比色皿，仅需微升样本，适用于高价值或难以获取的实验材料，如基因组DNA或单细胞提取液。
2. 自动光程调节
内置光程控制系统根据样品浓度自动缩放路径长度，有效扩展检测范围，避免手动稀释带来的误差。
3. 快速读取能力
每次样品测量用时不到10秒，适合高通量分析或临床前研究的快速质控流程。
4. 多参数同时输出
可一次性获得吸光度、浓度、纯度比值、全光谱图等丰富信息，便于全面评估样品状态。
5. 无需试剂、减少耗材
核酸和蛋白直接测定不需染料或缓冲液，降低实验成本并减少环境影响。
八、维护与校准
日常维护建议：
每次使用后用无菌水或专用清洗液擦拭样品平台，防止残留物影响后续测定。
光源使用寿命约为1000小时，需按提示及时更换。
软件与固件应定期升级，确保新算法和功能的正常运行。
校准方法：
使用认证标准物质（如Potassium dichromate）进行定期光度校准。
内置诊断程序可对波长准确性、光源能量等参数进行自检。
建议每年至少进行一次全面性能验证，符合GLP或GMP实验室要求。
九、符合规范与认证支持
赛默飞的超微量紫外可见分光光度计支持以下标准与法规要求：
兼容 21 CFR Part 11（数据完整性法规）
支持 GLP/GMP 合规管理
可接入 LIMS 系统 实现实验室数据网络化管理
预设符合 USP/EP 的分析方法模板
提供IQ/OQ/PQ验证支持文档，方便设备审计和认证流程
十、总结
超微量紫外可见分光光度计作为紫外光谱技术的一种重要延伸，凭借其对样品体积的极低需求、广泛的波长覆盖、快速的分析能力以及多样化的应用适应性，成为现代实验室中提高效率与精准度的重要工具。
赛默飞在该领域的产品布局具有完整性和系统性，其设备在可靠性、数据质量、操作便利性等方面表现稳定。随着对高通量与高敏感度测量需求的日益增长，超微量紫外可见分光光度计将在未来分子检测、临床研究、工业品控等多个方向发挥更大作用。
