分光光度計是現(xiàn)代分子生物實驗室的常規(guī)儀器，常用于核酸，蛋白定量以及細(xì)菌生長濃度的定量。
分光光度計可以有不同的分類，最常見的分類是按使用波長范圍劃分分為可見分光光度計和紫外可見分光光度計兩類。前者使用的波長范圍為400～780nm，后者使用的波長范圍為200～1000nm。
分光光度計采用一個可以產(chǎn)生多個波長的光源，通過系列分光裝置，從而產(chǎn)生特定波長的光源，光源透過測試的樣品后，部分光源被吸收，計算樣品的吸光值，從而轉(zhuǎn)化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。
下面主要講解分光光度計的應(yīng)用。
一、核酸的定量
核酸的定量是分光光度計使用頻率最高的功能�？梢远咳苡诰彌_液的寡核苷酸，單鏈、雙鏈DNA，以及RNA。核酸的最高吸收峰的吸收波長 260 nm。 每種核酸的分子構(gòu)成不一，因此其換算系數(shù)不同。定量不同類型的核酸，事先要選擇對應(yīng)的系數(shù)。如：1OD 的吸光值分別相當(dāng)于50μg/ml的dsDNA，37μg/ml的ssDNA，40μg/ml的RNA，30μg/ml的Olig。測試后的吸光值經(jīng)過上 述系數(shù)的換算，從而得出相應(yīng)的樣品濃度。測試前，選擇正確的程序，輸入原液和稀釋液的體積，而后測試空白液和樣品液。
另外，還需考慮核酸本身物化性質(zhì)和溶解核酸的緩沖液的pH值，離子濃度等，在測試時，離子濃度太高，也會導(dǎo)致讀數(shù)漂移，因此建議使用pH值一定、離子濃度較低的緩沖液，如TE，可大大穩(wěn)定讀數(shù)。
樣品的稀釋濃度同樣是不可忽視的因素。由于樣品中不可避免存在一些細(xì)小的顆粒，尤其是核酸樣品。這些小顆粒的存在干擾測試效果。為了最大程度減少顆粒對測試結(jié)果的影響，要求核酸吸光值至少大于0.1A，吸光值最好在0.1-1.5A。在此范圍內(nèi)，顆粒的干擾相對較小，結(jié)果穩(wěn)定。從而意味著樣品的濃度不能過低，或者過高(超過光度計的測試范圍)。
最后是操作因素，如混合要充分，否則吸光值太低，甚至出現(xiàn)負(fù)值；混合液不能存在氣泡，空白液無懸浮物，否則讀數(shù)漂移劇烈；必須使用相同的比色杯測試空白液和樣品，否則濃度差異太大；換算系數(shù)和樣品濃度單位選擇一致；不能采用窗口磨損的比色杯；樣品的體積必須達(dá)到比色杯要求的最小體積等多個操作事項。
除了核酸濃度，分光光度計同時顯示幾個非常重要的比值表示樣品的純度，如 A 260 / A 280 的比值，用于評估樣品的純度，因為蛋白的吸收峰是 280 nm。純凈的樣品，比值大于1.8(DNA)或者 2.0(RNA)。如果比值低于 1.8 或者2.0，表示存在蛋白質(zhì)或者酚類物質(zhì)的影響。A 230 表示樣品中存在一些污染物，如碳水化合物，多肽，苯酚等，較純凈的核酸 A 260 / A 230 的比值大于 2.0。A 320 檢測溶液的混濁度和其他干擾因子。純樣品，A320 一般是 0。
二、蛋白質(zhì)的直接定量(UV法)
這種方法是在280 nm波長，直接測試蛋白。選擇 Warburg公式，光度計可以直接顯示出樣品的濃度，或者是選擇相應(yīng)的換算方法，將吸光值轉(zhuǎn)換為樣品濃度。
蛋白質(zhì)測定過程非常簡單，先測試空白液，然后直接測試蛋白質(zhì)。由于緩沖液中存在一些雜質(zhì)，一般要消除 320 nm的“背景”信息，設(shè)定此功能“開”。與測試核酸類似，要求 A 280 的吸光值至少大于 0.1A，最佳的線性范圍在 1.0-1.5 之間。實驗中選擇 Warburg公式顯示樣品濃度時，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)“漂移”。這是一個正常的現(xiàn)象。事實上，只要觀察A 280 的吸光值的變化范圍不超過 1%，表明結(jié)果非常穩(wěn)定。
漂移的原因是因為 Warburg 公式吸光值換算成濃度，乘以一定的系數(shù)，只要吸光值有少許改變，濃度就會被放大，從而顯得結(jié)果很不穩(wěn)定。
蛋白質(zhì)直接定量方法，適合測試較純凈、成分相對單一的蛋白質(zhì)。紫外直接定量法相對于比色法來說，速度快，操作簡單；但是容易受到平行物質(zhì)的干擾，如 DNA 的干擾；另外敏感度低，要求蛋白的濃度較高。
三、細(xì)菌細(xì)胞密度(OD 600)的測定
實驗室確定細(xì)菌生長密度和生長期，多根據(jù)經(jīng)驗和目測推斷細(xì)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(xì)菌細(xì)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(jìn)行細(xì)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(fù)值，原因是采用了顯色的培養(yǎng)基，即細(xì)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(xì)菌懸浮狀態(tài)。
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)實驗室和工業(yè)的必備儀器設(shè)備之一。
