赛默飞世尔科技™ 纳米滴™ 超微量紫外-可见分光光度计和荧光计是生命科学实验室处理核酸的核心分析工具。
一旦从组织、唾液、植物或其他生物材料等来源中分离出 DNA 或 RNA，NanoDrop Ultra 分光光度计就提供了在后续实验之前评估核酸纯度和浓度的重要手段。
其微量基座采用自动调整光程技术，允许在较宽的浓度范围内进行测量，并避免了可能引入误差和消耗时间的稀释。
表 1 总结了与在微量基座上进行的 dsDNA、ssDNA 和 RNA 测量相关的浓度范围和典型重现性。
表 1. dsDNA、ssDNA 和 RNA 应用的基座浓度检测范围。典型的再现性是针对每个应用提供的特定范围定义的。来源：Thermo Fisher Scientific – 紫外-可见光谱
| 应用 | 检测下限 (ng/μL) | 检测上限（ng/μL） | 典型的再现性* |
|---|---|---|---|
| 双链DNA | 1.0 | 27,500 | 对于样品浓度 1–100 ng/μL，±1.0 ng/μL 对于 >100 ng/μL 的样品，±2% |
| 单链DNA | 0.66 | 18,150 | 对于样品浓度 0.66–100 ng/μL，±0.66 ng/μL 对于 >100 ng/μL 的样品，±2% |
| 核糖核酸 | 0.8 | 22,000 | 对于样品浓度 0.8–100 ng/μL，±0.8 ng/μL 对于 >100 ng/μL 的样品，±2% |
*单位ng/μL表示标准偏差；百分比表示变异系数 (%CV)。
方法
在 Tris-EDTA 缓冲液 (TE pH 7.5) 中制备一系列稀释的小牛胸腺 DNA 溶液 (Invitrogen, 15633019)。生成了八个样品，浓度范围为 5 ng/μL 至 10,000 ng/μL。
第九个样品含有绿色食用色素，与 dsDNA 的光谱曲线相似，被制备为高吸光度替代品，以模拟大约 25,000 ng/μL 的 dsDNA 浓度。
dsDNA 应用在 NanoDrop Ultra 仪器和 Thermo Scientific 仪器上进行™ 纳米滴™ OneC 分光光度计，后者作为参考。在两台仪器的底座上使用 2 μL 等分试样，每个样品测量 10 次。
为了评估较低浓度下的重现性，在 NanoDrop Ultra 仪器上另外分析了 1 ng/μL 至 50 ng/μL 范围内的五个样品。使用 2 μL 样品体积分别测量五次。
赛默飞世尔科技™ 进化™ 还使用了 OnePlus 分光光度计，一种基于比色皿的参考仪器。对于该仪器，在 1 cm 石英比色皿中测量 2 mL 的每个样品，并收集三个重复读数。
两个稀释系列的浓度均源自 260 nm 处的吸光度读数，并根据比尔定律应用 50 ng-cm/μL 的 dsDNA 因子。计算平均浓度、标准偏差和变异系数 (%CV)。然后将 NanoDrop Ultra 仪器的结果与使用 NanoDrop One 和 Evolution One Plus 分光光度计获得的结果进行比较。
表 2. 在 NanoDrop One 分光光度计和 NanoDrop Ultra 分光光度计上测量的 9 个系列稀释的 dsDNA 的平均浓度。每个样品重复 10 次取平均值，并报告标准差 (ng/μL) 和 %CV。来源：Thermo Fisher Scientific – 紫外-可见光谱
| 纳米滴一号 分光光度计 |
纳米水滴超 分光光度计 |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 样本 姓名 |
专注 （纳克/微升） |
标准差 （纳克/微升） |
％简历 | 专注 （纳克/微升） |
标准差 （纳克/微升） |
％简历 |
| 样品1 | 4.4 | 0.5 | 11.62 | 4.2 | 0.4 | 8.60 |
| 样品2 | 9.9 | 0.3 | 3.05 | 9.6 | 0.3 | 2.73 |
| 样品3 | 50.7 | 0.7 | 1.46 | 51.7 | 0.8 | 1.48 |
| 样品4 | 102.5 | 0.3 | 0.25 | 103.0 | 0.9 | 0.91 |
| 样品5 | 500 | 1 | 0.28 | 503 | 1 | 0.20 |
| 样品6 | 1008 | 4 | 0.39 | 991 | 5 | 0.51 |
| 样品7 | 4830 | 40 | 0.80 | 4760 | 20 | 0.36 |
| 样品8 | 10030 | 20 | 0.20 | 9780 | 40 | 0.36 |
| 样品9 | 25370 | 60 | 0.24 | 24500 | 200 | 0.75 |
表 3. 在 NanoDrop Ultra 分光光度计上测量的九个样品的每次重复测量的浓度结果以 ng/μL 为单位显示。表底部列出了每个样品的平均浓度、标准偏差和 %CV。来源：Thermo Fisher Scientific – 紫外-可见光谱
| 样本 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 重复1 | 4.23 | 9.44 | 50.5 | 103.26 | 503.35 | 992.96 | 4736.13 | 9759.56 | 24587.9 |
| 重复2 | 4.08 | 9.65 | 52.12 | 100.92 | 502.98 | 994.69 | 4749.87 | 9783.59 | |
| 4.37 | 10.02 | 51.27 | 102.46 | 503.1 | 4746.05 | 9822.47 | |||
| 重复4 | 4.2 | 9.5 | 102.8 | 500.33 | 991.65 | 4729.65 | 9811.16 | 24654.37 | |
| 重复5 | 3.81 | 9.35 | 52.23 | 102.99 | 502.65 | 979.28 | 4785.64 | 9794.18 | 24392.66 |
| 重复 6 | 3.82 | 9.11 | 51.83 | 104.21 | 503.81 | 989.11 | 4769.5 | 9806.24 | 24721.79 |
| 重复7 | 3.81 | 9.79 | 51.46 | 102.92 | 502.9 | 998.07 | 4767.01 | 9786.22 | 24659.08 |
| 重复8 | 4.94 | 9.49 | 52.38 | 102.98 | 501.47 | 988.15 | 4766.19 | 9698.29 | 24277.88 |
| 重复9 | 3.88 | 9.82 | 52.81 | 103 | 502.75 | 989.7 | 4756.15 | 9787.07 | 24170.11 |
| 重复 10 | 4.37 | 9.48 | 50.52 | 101.38 | 502.19 | 993.84 | 4744.43 | 9763.92 | 24520.56 |
| 平均的 （纳克/微升） |
4.2 | 9.6 | 51.7 | 102.7 | 503 | 991 | 4760 | 9780 | 24500 |
| 标准 偏差 （纳克/微升） |
0.4 | 0.3 | 0.8 | 0.9 | 1 | 5 | 20 | 40 | 200 |
| ％简历 | 8.60 | 2.73 | 1.48 | 0.91 | 0.20 | 0.51 | 0.36 | 0.36 | 0.75 |
结果
表 2 列出了 9 个制备样品的平均浓度、标准偏差和 %CV 值。表 3 提供了使用 NanoDrop Ultra 分光光度计获得的每次重复测量记录的浓度。
对于低于 100 ng/μL 的样品，标准偏差规格为 ±1 ng/μL；所有样品均符合该标准，观察到的最大偏差为 0.76 ng/μL。对于高于 100 ng/μL 的样品，规格为 2% 的 %CV，NanoDrop Ultra 分光光度计记录的最高值为 0.91%。
图 1 显示了使用 NanoDrop One 分光光度计计算的浓度与使用 NanoDrop Ultra 分光光度计计算的浓度进行比较的线性曲线。回归线产生 R2 1.000，表明两种仪器报告的浓度值之间非常一致。
图 1. NanoDrop One 和 NanoDrop Ultra 分光光度计之间的线性比较。回归线（R2 = 1.000) 表明样本测量值之间具有很强的相关性。图片来源：Thermo Fisher Scientific – 紫外-可见光谱
表 4. NanoDrop Ultra 分光光度计上较低检测范围的重现性。平均浓度和标准偏差基于 NanoDrop Ultra 仪器的五次重复和 Evolution One Plus 仪器的三次重复。来源：Thermo Fisher Scientific – 紫外-可见光谱
| 进化一加 分光光度计 |
纳米水滴超 分光光度计 |
|||
|---|---|---|---|---|
| 样本 姓名 |
平均浓度 （纳克/微升） |
标准差 （纳克/微升） |
平均浓度 （纳克/微升） |
标准差 （纳克/微升） |
| 样品1 | 0.99 | 0.01 | 1.3 | 0.2 |
| 样品2 | 5.09 | 0.02 | 5.3 | 0.4 |
| 样品3 | 9.43 | 0.01 | 9.0 | 0.5 |
| 样品4 | 24.22 | 0.00 | 24.4 | 0.3 |
| 样品5 | 48.46 | 0.02 | 48.9 | 0.6 |
将 NanoDrop Ultra 分光光度计测量的 1 ng/μL 至 50 ng/μL 低浓度范围与使用基于比色皿的 Evolution One Plus 分光光度计测定的浓度进行比较。
表 4 报告了所检查的五个样品的平均浓度和标准偏差。标准偏差保持在 0.6 ng/μL，证实了样品测量的高度重现性。
此外，图 2 中所示的回归线表明 NanoDrop Ultra 仪器检测范围的较低部分具有很强的线性关系，其中 R2 1.000。
图 2. Evolution One Plus 和 NanoDrop Ultra 分光光度计在低浓度范围内的线性比较。回归线（R）证实了每种仪器报告的浓度值的强相关性2 = 1.000).图片来源：Thermo Fisher Scientific – 紫外-可见光谱
结论
在 1 ng/μL 至 27,500 ng/μL 的完整 dsDNA 动态范围内，NanoDrop Ultra 分光光度计以高精度和可重复性报告样品浓度。
当更详细地检查 1 ng/μL 至 50 ng/μL 的较低检测范围时，该仪器还表现出相对于参考分光光度计优异的线性度和重现性。
对于所评估的两个浓度范围，再现性均保持在仪器规定的限度内。使用 NanoDrop Ultra 分光光度计获得的平均浓度与参考仪器获得的平均浓度非常一致，如 R 所示2 两个范围均为 1.000。
通过将微体积基座表面与自动调整光程技术相结合，只需使用 1-2 μL 的材料即可对核酸样品进行定量和定性，无需进行可能会引入误差的稀释。该仪器的预配置软件进一步使紫外-可见分光光度法成为生命科学实验室快速、简单的方法。
关于 Thermo Fisher Scientific – 紫外-可见光谱
紫外-可见光谱仪概述
科学家可以依靠我们广泛的紫外 (UV) 和可见光 (Vis) 分光光度计来提供可靠、准确的数据。 Thermo Scientific SPECTRONIC 200、GENESYS 和 Evolution 产品线旨在简化测量，一次又一次地提供一致、高质量的结果。此外，创新的 Thermo Scientific NanoDrop 微量仪器系列 20 多年来一直在帮助科学家加快发现步伐。从课堂教学到常规测量，再到发现下一个科学突破，我们的分光光度计系列旨在适合任何现代实验室。
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