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紫外可见分光光度计哪里有卖的:可见分光光度计

紫外可见分光光度计哪里有卖的:可见分光光度计图1:比尔 - 朗伯定律5. 速度和效率有多重要?哪些功能或技术可以简化您的工作流程并为用户节省时间?系统如何集成到您当前的工作流程中?请记住考虑您未来的目标,例如引入液体处理机器人或增加样品量。2. 您将使用该仪器的哪些应用程序?考虑最适合您需求的硬件和软件。不要忘记考虑您可能需要该仪器的任何未来应用,或实验室中其他人可能希望使用该仪器的方式。3. 是否可以升级系统或添加其他模块?同样,请考虑您可能需要此仪器的任何未来应用程序。购买可用于执行其他类型分析的系统是否有用?4. 您是否正在更换仪器请与他人一起了解旧仪器的优点和局限性。这将帮助您确定下次购买时哪些功能至关重要或可取。

紫外/可见分光光度法是用于定性和定量分析的常用技术,适用于广泛的应用。寻求新型紫外/可见分光光度计的实验室有多种选择,从最简单的单波长仪器到高性能,多光谱分析仪。本指南将重点介绍购买UV / Vis分光光度计的重要注意事项。

1. 关键的问题

为了充分利用您的购买力,在与制造商交谈之前,您应该问自己和您的同事以下问题:

1. 你的预算是多少?在现实的预算范围内理解和工作非常重要。

2. 您将使用该仪器的哪些应用程序?考虑最适合您需求的硬件和软件。不要忘记考虑您可能需要该仪器的任何未来应用,或实验室中其他人可能希望使用该仪器的方式。

3. 是否可以升级系统或添加其他模块?同样,请考虑您可能需要此仪器的任何未来应用程序。购买可用于执行其他类型分析的系统是否有用?

4. 您是否正在更换仪器请与他人一起了解旧仪器的优点和局限性。这将帮助您确定下次购买时哪些功能至关重要或可取。

5. 速度和效率有多重要?哪些功能或技术可以简化您的工作流程并为用户节省时间?系统如何集成到您当前的工作流程中?请记住考虑您未来的目标,例如引入液体处理机器人或增加样品量。

图1:比尔 - 朗伯定律

3. 注意事项

紫外/可见分光光度法可用于许多学科的广泛应用,包括生命科学,制药,食品和饮料,环境和材料科学。在确定您需要的规格和功能时,必须仔细考虑您可能需要使用紫外/可见分光光度计的各种应用,而不仅仅是现在,而是在未来几年。需要考虑的重要因素包括:

(1)分析物:您希望检测和量化的分析物的最大吸收波长将决定分光光度计所需的波长范围。许多紫外/可见分光光度计专为生命科学和药物发现应用而设计,涵盖一系列紫外/可见光谱,通常为190nm - 840nm。然而,一些专为材料和环境应用而设计的仪器具有更宽的波长范围。

(2)待分析样品的体积:那些使用少量珍贵样品(如DNA或蛋白质)的人将受益于微量分光光度计的投资,该分光光度计可以分析低至0.5μL的样品。一些分光光度计还可以容纳大型比色皿,以促进其他吸光度和荧光方法。

(3)软件和可用性:考虑用户界面和包含软件功能,如预定义方法,数据分析和污染警报。这可以增强易用性,提高工作流程效率并减少培训需求。

(4)受监管的行业:那些在受监管行业(如食品和饮料制造业或制药行业)工作的人员将要求仪器符合行业标准,并且通常具有先进的质量控制和安全功能。

(5)未来的应用:您是否预见到任何未来的应用需求需要更大的光谱范围,不同的样品体积,额外的软件功能或能够执行不同的分光光度分析,如荧光?

3.1生命科学

在生命科学中,UV / Vis吸光度分光光度法通常用于快速且容易地确定核酸浓度并评估样品纯度。在蛋白质生物学中,它可用于直接或通过Bradford测定法定量蛋白质。UV / Vis也可用于监测细胞和微生物的生长,以及ELISA和动力学测定。您应该考虑的重要功能:

(1)微量样品

(2)预先设计和可定制的应用程序 - 能够选择常用方法,如Bradford分析,酶动力学和核酸定量

(3)温度控制

3.2受管制的工业和应用化学

紫外/可见分光光度法可应用于广泛的应用,包括:

(1)药物发现和药物:药物配方,质量控制,药物开发和交付的定量分析。

(2)材料科学:分析一系列材料,包括玻璃,金属和涂料,作为材料开发和质量控制的一部分。

(3)食品和饮料:成分的定量测定和饮用水分析。

(4)环境分析:废物和环境水中痕量分析物的分析。

(5)临床诊断和医学研究:许多临床分析,并越来越多地用于软组织的非侵入性分析。

4. 仪器组件的注意事项

V / Vis分光光度计的不同组件有助于仪器的整体性能。紫外/可见分光光度计由五个基本组成部分组成:

· 光源 - 提供适当波长的辐射

· 样品室 - 将样品引入光束的区域

· 单色器 - 产生一束单色光; 在传统的UV / Vis配置中,它包括入口狭缝,准直装置,分散装置,聚焦透镜或镜子,以及出口狭缝

· 探测器 - 探测并测量辐射强度

· 信号处理和测量系统 - 处理数据并控制仪器

紫外可见分光光度计哪里有卖的:可见分光光度计(1)

图2:Mettler-Toledo UV / VIS分光光度计的图形设置。

带CCD传感器的氙灯设置。资料来源:Mettler-Toledo International。

4.1样本格式

通过UV / Vis分析的大多数样品处于液态或溶液态。传统的样品细胞包括比色皿,吸管(一种自动用样品溶液填充细胞的附件)和微量滴定板,例如与Epoch™2兼容的那些。微量体积分光光度计,如DS-11 FX ,使用微量体积平台,样品溶液可以直接移液到其上。通常,样品体积在0.5至2μL的范围内。有些仪器配有光纤探头,用于测量紫外/可见分光光度计样品室外的样品。这使得能够原位分析样品,这在不可能物理地移除样品时尤其有用,例如,当监测工业生产线,血液或环境时。另一个考虑因素是光程。微量体积分光光度计具有非常短的光程,通常在0.1至1mm之间,这允许在不需要稀释的情况下分析高浓度样品。图12显示了SmartPath的视频®采用DeNovix的BridgeTesting™技术,可以在0.74 ng /μL至37 500 ng /μLdsDNA范围内精确分析样品的微量液滴。在光谱的另一端,一些仪器适应非常长的光程。例如,除了微量样品,一些仪器可以容纳比色皿,提高灵敏度并允许检测痕量水平的分析物。还应考虑通过将微量体积和比色皿吸光度与荧光测量结合来提供额外测定灵活性的仪器

提示:如果使用比色皿作为样品池,重要的是要考虑比色皿材料。常见材料包括光学玻璃,石英和蓝宝石。材料的传输范围需要与分析物的波长范围相匹配; 具有更宽透射范围的材料,例如蓝宝石,成本更高。

4.2光源

在测量期间光源应该是稳定的。也就是说,发射的辐射强度不应该波动,并且在尽可能大的波长区域上应该有足够的强度。理想的光源可以在所有波长上产生恒定的强度,具有低噪声和长期稳定性。表2列出了紫外/可见分光光度计的光源。不同的来源并不相同; 它们在光谱的不同部分提供光强度和噪声。

氙气(190 - 1100 nm)

卤钨(320-1100nm)/ th

氘(190 - 380 nm)

覆盖紫外和可见光范围,但更高的仪器杂散光和更远的可见端的能量; 适用于一般测量,寿命长(通常为七年)。典型寿命约为2 000小时; 相对便宜的。紫外区强度连续性好; 典型寿命约为1 000小时。

许多紫外/可见分光光度计使用氘灯和卤钨灯来覆盖整个紫外线(氘灯)和可见(卤钨灯)光谱。源选择器用于在灯之间切换,或者来自两个源的光被混合以产生单个宽带源。这种类型的设置称为扫描。氙气闪光灯正成为生命科学应用中最常用的光源,因为它们覆盖了整个紫外和可见光范围,延长了使用寿命,不需要预热时间,也不会升高样品室的温度。一些仪器中使用发光二极管(LED)作为简单应用的低成本解决方案,因为灯的寿命几乎是无限的。在这种情况下,设置称为数组。

4.3软件和数据管理

UV / Vis软件是一个不断发展和扩展的领域。大多数分光光度计现在都包含自己的软件,用于控制仪器,收集,分析和处理数据。许多软件包现在都带有预编程方法,使用户只需点击几下即可执行常规分析并计算常用参数。直观的用户界面和软件相结合,可以使偶尔的非专业用户更容易访问仪器,并加快常规分析。例如,许多适用于生命科学的仪器包括用于核酸定量的预编程应用,蛋白质和肽定量,动力学测定和光密度以及细胞/ mL计算。

示例包括:DeNovix Inc.的分光光度计,如DS-11 FX ,包括功能强大且直观的EasyApps®软件,使仪器易于学习,使用快捷,无需设置。该软件由生命科学家设计,包括SmartQC™,用于评估污染,监测光谱异常,并确保用户在以前的用户未能删除以前的样本时收到警报。

UV / VIS Excellence分光光度计可与LabX PC软件配合使用。该软件支持光谱数据管理,完全符合21 CFR part 11 / EU附件11.它还包括一个应用程序库,可以集成到自动化多参数系统中。

标配Gen5酶标仪和成像软件从BioTek的仪器公司提供的板载或PC上,并与所有BioTek的成像和检测系统,如集成大纪元™2微孔板分光光度计。

Thermo Scientific™NanoDrop™One提供的Acclaro™样品智能技术可以调用光谱库来识别常见的DNA样品污染物,如苯酚和蛋白质,并对其进行预防。

有些仪器允许使用触摸屏用户界面进行独立操作,如DeNovix的DS-11 FX ,操作简单高效。像EasyApps软件®,使用自定义的Android™操作系统易于使用的,图标式界面,需要很多的已经很熟悉当今许多研究者的触摸屏导航功能的优势。查询EasyApps的主要功能亮点®在这个软件 应用笔记。

4.4连通性

易于数据导出对于独立仪器非常重要。现在,许多型号都配备了USB,WiFi和以太网,在组织实验室空间和更轻松地访问数据时为您提供更多自由。某些平台还具有应用程序,例如Denovix的数据应用程序,使用户能够将数据作为csv或jpeg文件发送,将数据保存到LIMS或网络驱动器,或将数据打印到网络打印机或标签编写者。考虑在仪器上设置用户帐户的能力也很重要,这些工具允许个人用户保存他们选择的预配置方法,提高结果的速度,甚至非专业用户也能轻松使用。

4.5单色器

理想的单色器应该产生单色光。然而,在实践中,输出始终是带,其形状最佳对称。单色仪中的分散装置可以是棱镜或衍射光栅。大多数现代分光光度计都包含全息光栅而不是棱镜。

4.6探测器

理想情况下,探测器应在很宽的范围内提供线性响应,噪声低,灵敏度高。表3显示了UV / Vis分光光度计中使用的不同类型的检测器。光电倍增管(PMT)和光电二极管是单通道检测器,是目前市场上最常用的仪器。光电二极管通常存在于低端仪器中,而PMT则用于高端仪器(研究级)。光电二极管阵列(PDA)和电荷耦合器件(CCD)是多通道检测器。它们允许快速采集整个光谱,并且由于它们具有较少的移动部件,因此更加坚固。但是,它们不如PMT敏感。

多通道/阵列

单通道

电荷耦合器件(CCD)

  • 快速采集整个光谱
  • 运动部件少
  • 可用于其他测量,如荧光

光电二极管

  • 最常见的
  • 与PMT相比:更便宜,更不敏感,更强大

光电二极管阵列

  • 快速采集整个光谱
  • 运动部件少

光电倍增管(PMT)

  • 高灵敏度
  • 光谱范围广
  • 快速反应

表3:用于UV / Vis分光光度计的各种检测器

5. 光学配置/光学设计的考虑因素

市场上有几种用于紫外/可见分光光度计的光学配置,如表4所示。单光束配置是最早的设计,仍然普遍使用,特别是在低端仪器中。双光束和双光束分光光度计测量光强度的比率,因此对光源或检测器的波动不敏感。分束光束类似于双光束分光光度计,但使用分束器代替斩波器,并使用两个独立但相同的探测器。单光束,双光束和分光束是传统的紫外/可见分光光度计。在传统系统中,来自光源的多色光聚焦在单色器的入口狭缝上,单色器选择性地透射窄带光。然后该光通过样品区域到达检测器。在多通道紫外/可见分光光度计中,来自光源的多色光通过样品区域并聚焦在多色仪的入口狭缝上,将多个光分散到二极管阵列上,每个二极管测量一个窄带的光谱。这种二极管阵列,称为光电二极管阵列检测器(PDA),通常由每个不同波长的1 024个光电管的线性阵列组成。

单光束

  • 一束光进行测量
  • 最简单的配置
  • 示例:来自DeNovix的DS-11 FX 或来自Metter-Toledo的UV / VIS Excellence系列

双光束

  • 通过斩波器(一个探测器)将光分成两个不同的路径
  • 更复杂的光学系统:成本更高,稳定性更好,灵敏度更低
  • 示例:水瓶™范围丝丝仪器使用双光束光学系统,以提供一个完全对称的频带,可实现高精度的测量。

分裂光束

  • 通过分离器将光分成两个不同的路径,一个通过样品; 另一个用作参考
  • 更复杂的光学系统:成本更高,稳定性更好,灵敏度更低

基于多通道/阵列

  • 来自光源的所有波长都通过样品; 穿过样品的光被衍射光栅分散; 分离的波长落在阵列检测器的不同像素上
  • 例如:卡里8454紫外-可见光二极管阵列系统安捷伦科技

基于多通道/阵列的仪器的优点包括:

更高的坚固性 - 需要更少的移动部件,因此需要更少的维护

更快 - 全光谱扫描速度; 有些仪器可以在短短1秒内完成全谱扫描。

下图示出了传统(单波束配置示出)和多通道(示出PDA系统)系统中的仪器组件设置之间的差异。

紫外可见分光光度计哪里有卖的:可见分光光度计(2)

6. 绩效标准的考虑因素

购买新的紫外/可见分光光度计时需要考虑几个标准,但波长准确度,波长再现性和噪声水平尤为重要。

6.1波长准确度

仪器在整个UV和可见光范围内在一系列波长处产生明确定义的峰的能力。当您想要比较不同仪器之间的结果时,波长准确度是最重要的。波长的偏差会导致定量和定性结果的误差。通常使用经过认证的参考标准来检查波长精度。

提示:所需的波长精度水平取决于您的应用。UV / Vis仪器的典型波长精度约为±1nm,但有些仪器的精度达到±0.5nm。

6.2波长再现性

仪器在重复读数上产生相同波长的能力,波长再现性是仪器在重复读数上产生相同波长的能力。这很重要,因为它允许将一个读数与另一个读数准确比较,例如将样品与空白或一个样品与另一个样品进行比较。

6.3光度(吸光度)精度

光度准确度定义为仪器测量吸光度的准确度。这由测量的吸光度与建立的标准值之间的差异确定。对于涉及仪器间消光系数比较,光谱鉴定和样品纯度分析的应用,它可被认为是最重要的参数。

提示:绝对光度精度对您的应用可能并不重要。在大多数定量应用中,只要测量在波长范围内是可再现的和线性的,光度精度就不是关键。但是,在比较多种仪器的结果时,它确实成为一个关键参数。

6.4光度重现性

UV / Vis仪器可以进行重复测量的精度。它表示可以再现测量的吸光度值的程度。

6.5线性动态范围

吸光度和浓度保持的浓度范围彼此成正比。宽线性动态范围允许分析各种样品浓度(光密度)并减少样品制备(稀释)要求。

6.6噪音

源自光源和电子元件的UV / Vis光谱的波动。紫外/可见分光光度法中的噪声主要来源于光源和电子元件。这会影响吸光度标度的低端和高端的准确度。来自光源的光子噪声会影响低吸光度下的测量精度,而来自元件的电子噪声会影响高吸光度测量精度。高噪声水平将降低检测限和仪器的灵敏度。

6.7光度范围(工作吸光度范围)

仪器处理强吸收样品(低透射样品)的能力。对于某些应用,特别是那些具有强吸收物质的应用,重要的是要考虑光度范围。能够检测10%透射率的分光光度计具有1A的光度范围,其中1%是2A,0.1%是3A。3.5A至4A的光度范围意味着它可以处理吸收高达99.99%入射光的样品。

提示:为紫外/可见分光光度计指定的光度范围并不意味着它在该范围内是线性的。并非所有仪器都提供线性动态范围的规格,尽管它们总是给出光度范围。因此,如果线性动态范围对您很重要,请务必询问。

6.8光度稳定性

仪器随时间保持稳定状态的能力,使得漂移对测量精度的影响变得微不足道。入射辐射(Io)和透射辐射(I)的测量之间的灯强度和电子输出的变化导致仪器漂移。这些变化可能导致测量值的误差,特别是在很长一段时间内。光度稳定性是仪器随时间保持稳定状态的能力,因此漂移对测量精度的影响变得微不足道。

6.9杂散光

到达检测器的除了所需波长之外的不需要的光或波长的光。杂散光会导致吸光度降低并降低仪器的线性范围。杂散光会严重影响高吸光度测量。

6.10频谱带宽和分辨率

指示离开单色器的波长范围以及将光谱特征和带分解为单个组件的能力。频谱带宽和分辨率是相关的; 光谱带宽越小,分辨率越精细。通常,分辨率差导致整个光谱中的消光系数降低,因此定量不准确。测量的灵敏度也受到影响。大多数紫外/可见分光光度计为常见应用提供足够的分辨率。如果您的应用需要详细的光谱信息,则需要带宽非常小的仪器,以获得更好的分辨率。

6.11基线平坦度

仪器能够使灯的输出和检测器响应标准化。对于具有双光源(用于UV范围的氘灯和用于可见光范围的钨灯)的UV / Vis分光光度计,来自光源的辐射强度在整个UV /可见光范围内不是恒定的。探测器的响应也在光谱范围内变化。平坦的基线表明仪器能够使灯的输出和检测器响应标准化。

6.12波长范围

仪器能够测量的范围。UV / Vis仪器通常具有190-1100nm波长范围。然而,一些生命科学特定的仪器提供了更窄的范围,因为常见的分析物如dsDNA和蛋白质都在UV范围内(表5)。

紫外可见分光光度计哪里有卖的:可见分光光度计(3)

表5:选择的UV / Vis分光光度计的波长范围

6.13决议

决定在给定波长范围内可以分辨的最大峰数的因素

分辨率或分辨率是决定分光光度计性能的主要因素。低分辨率将使得无法区分波长接近的吸收峰,使得光谱识别具有挑战性

性能验证受监管行业中使用的UV / Vis的质量要求继续变得越来越严格。许多制造商提供符合大多数主要药物监管机构(称为药典)要求的认证参考材料。这些参考材料通常用于测量以下性能指标:

•波长准确度

•光度准确度

•杂散光

•光谱分辨率

6.13决议

决定在给定波长范围内可以分辨的最大峰数的因素。分辨率或分辨率是决定分光光度计性能的主要因素。低分辨率将使得无法区分波长接近的吸收峰,使得光谱识别具有挑战性。性能验证受监管行业中使用的UV / Vis的质量要求继续变得越来越严格。许多制造商提供符合大多数主要药物监管机构(称为药典)要求的认证参考材料。这些参考材料通常用于测量以下性能指标:

•波长准确度

•光度准确度

•杂散光

•光谱分辨率

7. 国内外参考仪器示范:

8. 未来趋势

尽管紫外/可见光谱是一种成熟的技术,但该技术仍在不断发展。自1947年第一台紫外/可见分光光度计以来,电子,光学和软件的快速发展为更易于使用,更紧凑和灵活的仪器铺平了道路。制造商正在设计创新方法,以满足硬件和软件组件中的特定最终用户要求。

8.1硬件

在紫外/可见分光光度计中越来越普遍的令人兴奋的技术是光电二极管阵列技术,它有助于提高仪器的速度和稳健性,最终提高产量。随着对更小,节省空间的仪器的需求的增加,正在生产更紧凑的台式仪器,其可以进行多种类型的分光光度分析,例如UV / Vis和荧光。通过消除浓缩或稀释样品的需要,扩大UV / Vis分析的检测限将减少样品制备所花费的时间。这对于挑战浓度极端的样品特别有用。

8.2软件

样本污染物识别等功能可提高数据质量,帮助研究人员识别工作流程中的问题。

数据分析软件不断改进,变得更加用户友好,能够快速准确地解释结果。

增加仪器的连接性使得从一系列设备和位置访问数据变得前所未有的简单。

转载译自Selectscience

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