核酸分光光度計是一種專門用于檢測和定量核酸（DNA和RNA）的精密分析儀器，廣泛應用于生命科學、醫學研究和分子生物學實驗室中。它主要利用核酸在特定波長下的吸光特性，通過光譜測量技術實現對樣品中核酸濃度和純度的準確測量。

工作原理

核酸（DNA/RNA）具有不一樣的紫外吸收特性：

• DNA和RNA在260 nm波長處吸光較強。

• 樣品的吸光度（Absorbance, A）與核酸濃度成正比（符合朗伯-比爾定律）。

通過測量樣品在260 nm處的吸光度，可以根據以下公式快速確定核酸濃度：

$$\text{濃度（μg/mL）}=\text{吸光度（260 nm）}\times \text{稀釋因子}\times \text{核酸的標準系數}$$濃度（μg/mL）=吸光度（260 nm）×稀釋因子×核酸的標準系數

標準系數一般為：

• 雙鏈DNA：50 μg/mL

• 單鏈DNA：33 μg/mL

• RNA：40 μg/mL

主要功能

核酸分光光度計的核心功能包括：

• 核酸濃度測定

• 準確測定DNA、RNA濃度。

• 樣品純度評估

• A260/A280比值用于評估蛋白質污染情況（純度范圍通常1.8–2.0為理想）。

• A260/A230比值用于檢測鹽類或有機物污染（純度范圍通常大于2.0為理想）。

• 雜質檢測

• 檢測樣品中的蛋白質、酚類、有機化合物等污染物。

常見應用領域

核酸分光光度計廣泛用于：

• 基因組學研究

• DNA測序、PCR反應等樣品前期質量控制。

• 轉錄組學研究

• RNA提取后的純度與濃度檢測，確保后續實驗的可靠性。

• 臨床醫學診斷

• 病毒、病原微生物核酸檢測。

• 藥物開發與質量控制

• 用于藥物研發過程中的核酸類藥物分析和質量評估。

常見的核酸分光光度計類型

目前常見的核酸分光光度計主要包括：

• 傳統型（臺式）分光光度計

• 大樣品體積（數百微升到毫升級別），傳統石英比色皿法測量。

• 微量分光光度計（Microvolume Spectrophotometer）

• 如NanoPhotometer、NanoDrop等，樣品體積僅需1–2 μL，測量速度快、準確性高，操作便捷。

• 多功能微孔板讀數儀（Microplate Reader）

• 適合高通量檢測多個樣本，多用于實驗室自動化分析。

操作步驟（以微量分光光度計為例）

1. 儀器校準

• 使用去離子水或特定校準液校準儀器基線。

2. 加載樣品

• 將1–2 μL的樣品滴至儀器檢測窗口。

3. 測量分析

• 選擇測量模式（DNA/RNA），啟動檢測并記錄結果。

4. 結果解讀

• 根據儀器顯示的吸光度值自動計算出濃度和純度比值，判斷樣品質量。

注意事項

• 避免污染

• 每次檢測后，應及時清潔樣品臺，避免交叉污染。

• 確保樣品均勻

• 檢測前需混勻樣品，避免沉淀導致測量誤差。

• 選擇合適稀釋倍數

• 樣品過濃或過稀均會影響測量準確性，推薦吸光度控制在0.1–1.5之間。

未來發展趨勢

核酸分光光度計的發展趨勢是：

• 微量化

• 減少樣品消耗，更適合珍貴的臨床或科研樣本。

• 高通量

• 配合自動化系統實現批量高效測量。

• 智能化

• 更高級的軟件分析功能和遠程控制，使用戶體驗更加便捷高效。