赛默飞 NanoDrop 8000 超微量紫外分光光度计介绍
时间:2025-07-14

赛默飞 NanoDrop 8000 超微量紫外分光光度计介绍

一、概述

NanoDrop 8000 是一款专为高通量核酸、蛋白质及其他微量样品分析而设计的超微量紫外分光光度计,属于 Thermo Scientific NanoDrop 系列的重要产品之一。该设备具备快速、精准、无需比色皿测量的特点,并支持一次性测量多达 8 个样品,特别适用于分子生物学实验室、生物制药企业、基因组中心及生物样本库等对样品处理效率要求较高的场景。

该仪器利用表面张力固定样品,通过纤维光学路径进行紫外可见光谱扫描,实现无需样品杯的直接分析。用户只需微量样品(最少 1–2 μL),即可获得准确的浓度值、纯度比值以及光谱数据,极大地提升了样品利用率和工作效率。


二、技术原理与工作机制

NanoDrop 8000 的核心技术基于微量样品光路控制和光纤采样系统。仪器采用固定光程(通常为 1 mm 或 0.2 mm)的双臂光学系统,样品通过表面张力固定在上下两个光纤之间形成微小液体柱,随后由紫外和可见光源照射,通过检测透过光强来计算吸光度。

采用的比尔-朗伯定律(Beer-Lambert Law)适用于微量体积的光学吸收测定。其无比色皿设计可在数秒内完成一次测量,特别适合重复样品分析与标准曲线构建。


三、主要技术参数

NanoDrop 8000 的主要性能指标如下:

参数项目技术指标
样品体积1–2 μL
样品通道数8 个
波长范围220–750 nm
波长精度±1 nm
光度准确度3%(at 0.97 A at 302 nm)
光程自动切换 1.0 mm / 0.2 mm
吸光度范围0–370 A(等效于 50 mm 光程)
DNA 定量范围2–15,000 ng/μL(dsDNA)
蛋白浓度范围0.1–100 mg/mL(BSA)
重复性1% CV(标准样品)
检测时间每个样品 <5 秒
数据接口USB 2.0
软件平台NanoDrop 8 软件,支持批处理、导出、曲线分析
系统兼容Windows 环境,适配LIMS或第三方分析系统
占地面积21 × 27 × 16 cm(宽 × 深 × 高)

以上参数使 NanoDrop 8000 成为处理微量高通量样品的一种有效解决方案。


四、结构设计与硬件构成

NanoDrop 8000 的结构由以下几个核心部分组成:

  • 8通道光纤采样系统:每个通道包含上下光纤臂,通过机械定位自动对准并形成测量路径;

  • 集成光源与检测器模块:包含氙闪光灯与CCD探测器,支持全光谱测量

  • 自动校准系统:内置参考标准用于波长与吸光度的自检与调整;

  • 热稳定模块:通过机身温控保持环境恒定,避免外界温度对测量产生干扰;

  • 平台式样品托架:可自动配合多道移液器完成样品加样,支持标准96孔板的样品转移;

  • 耐腐蚀外壳与清洗区域设计:便于样品残留清除和日常维护。


五、功能与软件特性

NanoDrop 8000 配套专属 NanoDrop 8 软件,具备如下功能特点:

1. 核酸测定模块

  • 自动计算 DNA、RNA、寡核苷酸浓度;

  • 提供纯度比值 A260/A280 和 A260/A230;

  • 支持不同吸收系数设置;

  • 可绘制核酸吸收曲线,识别污染物(如酚、盐等)影响。

2. 蛋白定量与纯度分析

  • 多种定量方法:A280、Warburg-Christian、色氨酸法等;

  • 允许输入分子量与吸收系数进行特异性分析;

  • 支持抗体、酶类、重组蛋白等常见蛋白样本测定。

3. 批处理与曲线分析

  • 一次可读取最多96个样品数据;

  • 自动生成Excel表格或CSV结果文件;

  • 支持合并分析、标准曲线建立、时间序列对比;

  • 可导出吸收光谱图用于图谱解析或出版展示。

4. 用户管理与数据追踪

  • 提供多用户操作界面

  • 支持操作历史记录与结果溯源;

  • 数据符合GLP、GMP等合规性管理要求;

  • 可与实验室信息管理系统(LIMS)集成。


六、典型应用场景

NanoDrop 8000 特别适合于微量生物样品的定量与纯度分析,在多种研究与生产领域中应用广泛:

1. 分子生物学与基因组研究

  • 样品前处理中的DNA/RNA定量;

  • 高通量文库构建时核酸质量评估;

  • PCR、qPCR反应模板浓度测定;

  • RNA干扰与反义RNA筛选实验。

2. 蛋白质组与结构生物学

  • 表达蛋白产物浓度检测;

  • 纯化后蛋白浓度评估;

  • 吸附定量法替代常规Bradford或BCA测定;

  • 抗体定量与免疫试剂评估。

3. 生物制药与质量控制

  • 过程样品中活性物质的快速分析;

  • 含量标准批次监测;

  • 基因治疗产品中的核酸含量检测;

  • 多批次微量样品筛查与比对。

4. 生物样本库与遗传资源管理

  • 快速获取微量样本的浓度与纯度;

  • 自动记录与整理样本信息;

  • 实现样本质量预警与分发条件判断。


七、操作流程

NanoDrop 8000 的操作简洁直观,主要流程如下:

  1. 预启动检查
    启动仪器并打开 NanoDrop 软件,系统自动完成自检与初始化。

  2. 样品准备与加样
    使用多道移液器将1–2 μL 样品依次加载至采样臂下表面,每次最多可加载8个样品。

  3. 光程设定与测量
    软件自动设定最佳光程(1 mm 或 0.2 mm),采样臂下降并完成光谱扫描

  4. 数据获取与分析
    仪器完成样品扫描后即时输出吸收谱图与浓度、纯度结果。

  5. 样品清洁与下一组测量
    使用无纤维擦拭纸和去离子水或70%乙醇擦拭采样表面,准备下一组测定。


八、维护与校准建议

为保持仪器性能与测量准确度,应定期执行以下维护操作:

  • 光学表面清洁:每次使用后清洁上下采样臂表面,防止残留;

  • 标准溶液校验:每月用已知浓度标准溶液校验波长和吸光度;

  • 软件更新:保持软件版本为最新,确保兼容性与功能稳定;

  • 环境控制:避免将仪器置于高湿、高温或有腐蚀性气体的环境;

  • 记录保存:建议定期导出和备份历史数据,便于追踪与审核。


九、总结

NanoDrop 8000 是一款适用于高通量微量样品分析的紫外分光光度计。它兼具快速测定、微量样品、自动化处理和高数据精度等多项优势,显著提高实验效率并降低样品消耗。仪器结构设计科学,操作简洁,能够满足当前分子生物学和生物制药等行业对高效核酸、蛋白检测的需求。

凭借其多通道并行测量能力与强大的数据处理功能,NanoDrop 8000 在科研开发、实验室管理及质量控制中均有出色表现,是现代生物分析实验室的重要设备选择之一。


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