淺析分光光度計
比色方法一般有 BCA,Bradford,Lowry 等幾種方法。
Lowry 法:以最早期的 Biuret 反應(yīng)為基礎(chǔ),并有所改進。蛋白質(zhì)與Cu2+反應(yīng),產(chǎn)生藍色的反應(yīng)物。但是與 Biuret相比,Lowry 法敏感性更高。缺點是需要順序加入幾種不同的反應(yīng)試劑;反應(yīng)需要的時間較長;容易受到非蛋白物質(zhì)的影響;含EDTA,Triton x-100,ammonia sulfate 等物質(zhì)的蛋白不適合此種方法。
BCA(Bicinchoninine acid assay)法:這是一種較新的、更敏感的蛋白測試法。要分析的蛋白在堿性溶液里與Cu2+反應(yīng)產(chǎn)生 Cu+,后者與 BCA 形成螯合物,形成紫色化合物,吸收峰在 562 nm波長。此化合物與蛋白濃度的線性關(guān)系極強,反應(yīng)后形成的化合物非常穩(wěn)定。相對于 Lowry 法,操作簡單,敏感度高。但是與 Lowry法相似的是容易受到蛋白質(zhì)之間以及去污劑的干擾。
Bradford 法:這種方法的原理是蛋白質(zhì)與考馬斯亮蘭結(jié)合反應(yīng),產(chǎn)生的有色化合物吸收峰595 nm。其最大的特點是,敏感度好,是 Lowry 和 BCA 兩種測試方法的 2倍;操作更簡單,速度更快;只需要一種反應(yīng)試劑;化合物可以穩(wěn)定1小時,方便結(jié)果;而且與一系列干擾 Lowry,BCA 反應(yīng)的還原劑(如DTT,巰基乙醇)相容。但是對于去污劑依然是敏感的。最主要的缺點是不同的標(biāo)準(zhǔn)品會導(dǎo)致同一樣品的結(jié)果差異較大,無可比性。
某些初次接觸比色法測定的研究者可能為各種比色法測出的結(jié)果并不一致,感到迷惑,究竟該相信哪種方法?由于各種方法反應(yīng)的基團以及顯色基團不一,所以同時使用幾種方法對同一樣品得出的樣品濃度無可比性。例如:Keller 等測試人奶中的蛋白,結(jié)果 Lowry,BCA測出的濃度明顯高于Bradford,差異顯著。即使是測定同一樣品,同一種比色法選擇的標(biāo)準(zhǔn)樣品不一致,測試后的濃度也不一致。如用Lowry測試細胞勻漿中的蛋白質(zhì),以 BSA 作標(biāo)準(zhǔn)品, mg / ml,以 a 球蛋白作標(biāo)準(zhǔn)品,濃度 mg /ml。因此,在選擇比色法之前,最好是參照要測試的樣本的化學(xué)構(gòu)成,尋找化學(xué)構(gòu)成類似的標(biāo)準(zhǔn)蛋白作標(biāo)準(zhǔn)品。另外,比色法定量蛋白質(zhì),經(jīng)常出現(xiàn)的問題是樣品的吸光值太低,導(dǎo)致測出的樣品濃度與實際的濃度差距較大。關(guān)鍵問題是,反應(yīng)后的顏色是有一定的半衰期,所以每種比色法都列出了反應(yīng)測試時間,所有的樣品(包括標(biāo)準(zhǔn)樣品),都必須在此時間內(nèi)測試。時間過長,得到的吸光值變小,換算的濃度值降低。除此,反應(yīng)溫度、溶液PH值等都是影響實驗的重要原因。此外,非常重要的是,最好是用塑料的比色法。避免使用石英或者玻璃材質(zhì)的比色杯,因為反應(yīng)后的顏色會讓石英或者玻璃著色,導(dǎo)致樣品吸光值不準(zhǔn)確。
細菌細胞密度(OD 600)
實驗室確定細菌生長密度和生長期,多根據(jù)經(jīng)驗和目測推斷細菌的生長密度。在遇到要求較高的實驗,需要采用分光光度計準(zhǔn)確測定細菌細胞密度。OD600是追蹤液體培養(yǎng)物中微生物生長的標(biāo)準(zhǔn)方法。以未加菌液的培養(yǎng)液作為空白液,之后定量培養(yǎng)后的含菌培養(yǎng)液。為了保證正確操作,必須針對每種微生物和每臺儀器用顯微鏡進行細胞計數(shù),做出校正曲線。實驗中偶爾會出現(xiàn)菌液的OD值出現(xiàn)負值,原因是采用了顯色的培養(yǎng)基,即細菌培養(yǎng)一段時間后,與培養(yǎng)基反應(yīng),發(fā)生變色反應(yīng)。另外,需要注意的是,測試的樣品不能離心,保持細菌懸浮狀態(tài)。
分光光度計的重要配件 —— 比色杯
比色杯按照材質(zhì)大致分為石英杯、玻璃杯以及塑料杯。根據(jù)不同的測量體積,有比色杯和毛細比色杯等。一般測試核酸和紫外定量蛋白,均采用石英杯或者玻璃杯,但是不適合比色法測定。因為反應(yīng)中的染料(如考馬斯亮蘭)能讓石英和玻璃著色,所以必須采用一次性的塑料杯。而塑料杯一般不適合用于在紫外范圍內(nèi)測試樣品。
由于另外測試的樣品量不同,所以一般分光光度計廠家提供不同容積的比色杯以滿足用戶不同的需求。目前市場已經(jīng)存在一種既可用于核酸、紫外蛋白質(zhì)定量,亦可用于蛋白比色法測定的塑料杯,樣品用量僅需50μl,比色杯單個無菌包裝,可以回收樣品。如Eppendorf UVette?塑料比色杯,是目前比色杯市場上一個革新。隨著生命科學(xué)以及相關(guān)學(xué)科發(fā)展,對此類科學(xué)的實驗研究提出更高的要求,分光光度計將是分子生物學(xué)實驗室不可缺少的儀器,也成為微生物、食品、制藥等相關(guān)實驗室的必備設(shè)備之一。
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