Thermo Scientific 紫外-可见分光光度计介绍
一、产品与发展背景
紫外-可见分光光度法是一种经典且应用极为广泛的光谱分析技术,常用于物质定量、成分分析和结构研究。其原理基于物质对紫外光与可见光的选择性吸收特性,通过测定样品在特定波长下的吸光度,可以推算出浓度、纯度和分子特性。
赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)作为全球领先的科学服务企业,长期致力于分析仪器的研发和创新。在光谱学领域,赛默飞推出了一系列 紫外-可见分光光度计(UV-Vis Spectrophotometer),涵盖从入门型教学仪器到高端科研和工业检测设备,满足不同层次的用户需求。这些仪器以高精度、智能化和稳定性著称,已广泛应用于生命科学、制药、材料科学、化工、环境监测等多个领域。
二、技术原理
紫外-可见分光光度法的基础是 朗伯-比尔定律:
A = ε × c × l
其中,A 为吸光度,ε 为摩尔消光系数,c 为浓度,l 为光程。
赛默飞紫外-可见分光光度计的核心部件包括光源、单色器、样品池和检测器:
光源:通常采用氘灯(覆盖紫外区)与钨灯或卤钨灯(覆盖可见区),实现全波长覆盖。
单色器:利用棱镜或光栅分离光线,选取特定波长。
样品池:样品溶液放置在比色皿中,光束穿过后发生吸收。
检测器:光电倍增管或 CCD 阵列接收透射光,转换为电信号并进行数据处理。
部分高端型号还引入 双光束设计,通过同时检测参考光与样品光,减少基线漂移,提高测量精度与稳定性。
三、产品系列与定位
赛默飞的紫外-可见分光光度计涵盖不同等级的产品系列:
基础型
研究型
适合科研院所与实验室
拥有更高的光谱分辨率和灵敏度
配备多功能软件,可进行动力学、DNA/RNA 定量、蛋白质测定等
高端型
适合制药、临床和质量控制实验室
双光束或多光束设计,精度更高
可搭配自动进样器、温控装置、积分球附件等
支持法规遵循(如 21 CFR Part 11)
便携与微量型
四、主要功能与性能特点
宽波长范围
覆盖 190–1100 nm,既能检测核酸蛋白类生物分子,又可分析有机化合物和无机离子。高灵敏度与准确性
采用高性能光源和光学系统,具备优异的信噪比,可检测低浓度样品。双光束设计(部分型号)
有效消除背景干扰,减少光源漂移带来的误差。快速测定与自动化
智能化软件
内置多种分析模块,包括 DNA/RNA 定量、蛋白质检测、动力学曲线、峰值分析等。
高端型号支持数据溯源与合规性管理。多样化样品适应性
可搭配标准比色皿、微量比色皿、积分球(用于固体和粉末)、流通池等,应用范围广。
五、应用领域
生命科学
DNA、RNA、蛋白质浓度与纯度分析
酶学反应动力学研究
微生物与细胞悬液检测
制药与临床
药物原料及制剂质量控制
溶出度与稳定性研究
临床样品(血液、血清)检测
化工与材料科学
有机化合物定量
高分子与纳米材料的光学特性分析
环境监测
水质检测(如重金属离子、COD、氨氮等指标)
大气污染物吸收光谱分析
食品与农业
食品添加剂与营养成分检测
农药残留与植物提取物分析
六、操作流程简述
七、优势分析
应用广泛:可用于化学、生物、医药、环境等多个领域。
操作简便:界面友好,适合初学者和专业人员。
检测准确:高稳定性与双光束设计保证结果可靠。
多功能扩展:通过附件可实现固体样品、微量样品等特殊检测。
智能化管理:部分型号满足法规要求,方便制药与临床实验室。
八、局限性
样品制备要求高:浊度、颗粒和气泡均会影响光谱结果。
低浓度检测能力有限:部分低浓度核酸和蛋白质可能需更灵敏的设备。
体积与成本:高端型号体积较大,价格昂贵,不适合预算有限的实验室。
单一检测手段:仅能提供光谱吸收信息,不能给出分子结构的全部细节。
九、科研与工业价值
科研价值
紫外-可见分光光度计在分子生物学、化学和材料科学研究中是不可替代的工具。其快速定量功能为下游实验(如 PCR、测序、蛋白纯化)提供可靠基础。工业与质量控制
在制药工业、食品生产和化工材料检测中,该仪器是质量检验与生产控制的重要环节。通过稳定可靠的光谱数据,保障产品符合标准与法规要求。教育与培训
作为经典仪器,赛默飞紫外-可见分光光度计常用于教学和实验技能训练,为学生提供直观的实验体验。
十、总结
赛默飞紫外-可见分光光度计以其 高性能、智能化、广应用性,成为全球科研、教育、工业与临床实验室的重要分析工具。从基础型到高端型,满足不同用户的需求。其优势在于 检测范围宽、结果准确、操作简便、功能扩展灵活,尽管存在样品制备和低浓度灵敏度上的局限,但其整体价值极高。
作为经典的光谱学设备,赛默飞 UV-Vis 分光光度计不仅推动了生命科学与化学研究的发展,也在制药、环境监测和食品安全等领域发挥着不可替代的作用。未来,随着光学与智能化技术的发展,该类仪器将继续向更高灵敏度、更自动化、更便携的方向演进。