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没有Nano微量紫外可见光度计qPCR核酸浓度纯度怎么测?

       关于核酸浓度纯度测定具体指标的问题,《MIQE指南对qPCR实验中核酸紫外测定的要求-下》已有专门讨论,即核酸纯度评估应采用A260/A280、A260/A230双比值法,核酸浓度测定用A260指标即可,核酸样品的浓度、纯度测定不可偏废。

       主流微量紫外可见光度计的核酸测定应用程序,所建立的标准化的测试和报告体系,通常都具备以下功能特征:

        1)若是用非标准比色皿光程进行的吸光度检测,系统会按先长(光程)后短(光程)的次序自动进行多光程的吸光度测定,自动选择最佳测试光程(介于1.0mm和0.03mm之间)下读数作为计算依据。软件自动将测定初始值归一化为10mm光程的当量值,用于计算核酸浓度、A260/A230和A260/A280比率;

        2)双链DNA(dsDNA)、单链DNA(ssDNA)或RNA样品测定完成,系统默认报告核酸浓度、两个吸光度比值(A260/A280和A260/A230)和吸光度-浓度换算系数;

        3)核酸浓度以选中的单位(即ng/μL、μg/μL或μg/mL)报告。计算公式为:

                                         c=A·f

其中:

A:归一化为10mm光程的吸光度,以吸光度单位(A)表示;

F:吸光度-核酸浓度计算系数的单位为ng-cm/μL。双链DNA系数为50 ng-cm/μL;单链DNA系数为33 ng-cm/μL;RNA系数为40 ng-cm/μL;

C:浓度单位为ng/μL。

       以NanoDrop One、NanoDrop OneC微量紫外可见光度计的dsDNA测定为例,测定结果报告自动给出浓度(单位ng/μL)、A260/A280计算值、A260/A230计算值、A260和A280测定值。                                              

Nanodrop one C微量紫外可见光度计核酸浓度纯度测定结果.jpg

       NanoDrop One dsDNA样品测试结果的报告界面还标注了结果计算中采用了340nm 基线矫正(Baseline Correction)算法。正常情况下,纯化的核酸样品吸收波长扫描曲线,存在一峰(260nm吸收峰)、一谷(230nm吸收低谷)和一平(340nm波长开始光吸收降低到0,与检测器背景信号基线近乎平行)。但因不同测试溶液条件和检测器自身背景信号,样品吸光度值可能存在偏差。所谓基线矫正,是指系统从样品所有波长的吸光度值(如核酸的A260、A280和A230原始测定值)减去指定基线矫正波长的吸光度值(如核酸常用的A340),对测试值进行修正。

       Implen NanoPhotometer NP80、N60、N50微量紫外光度计的DNA测定结果报告中,系统给出了测定物质和测定方法、ng/μL浓度、消光系数、A260/A280值、A260/A230值、A230 、A260和A280测定值,并对存在异常的测定值予以警示标志。

_Implen NanoPhotometer N60 N50 NP80核酸浓度纯度测定结果报告界面.jpg

       资料显示,国产的Nano 100、Nano 300微量紫外可见光度计的核酸样品测试结果报告中,所列事项与前述两款进口机型此基本一致。

Nano 300微量紫外可见光度计核酸测定界面.jpg

       NanoVolume类微量紫外可见光度计,无论是NanoDrop One、NanoDrop Eight、NanoPhotometerNP80/N60/N50、Nano300等全波长扫描功能的标准机型,还是NanoDrop Lite Plus和Nano 400这类检测光源为230nm、260nm、280nm固定波长的精简版型号,系统预置测定协议生成的测试报告事项,完全符合MIQE指南所规定的核酸质量评估控制要求。这样,省去繁琐的参数设定和测定数据手工计算,极大方便了核酸样品质量的测评工作。

       如无现成的NanoVolume紫外测定工具,如何利用普通紫外可见分光光度计进行核酸纯度浓度测定?

       最经济易行的解决方案是eppendorf的UVette比色皿。

       UVette比色皿同时具有两种光程长度 ,将UVette 旋转 90°可在10 mm 和2 mm两种光程间切换。对于PCR、反转录和实时荧光定量PCR实验,样品经适度稀释后,参考50μL的加样量和采用2mm光程进行测定,或许有助于解决微量样品测定中的基本难题。

       UVette比色皿具有较好的兼容性。在标准测试光束高度8.5mm的分光光度计中,可以直接使用UVette比色皿,其操作方法即与常规比色皿测试操作一致。针对测试光束距离检测池底部的高度为10mm、15mm的光度计,添加eppendorf提供相应比色皿适配器,将适配器-比色皿组合叠加固定后,安装到标准光程检测池内测试即可正常使用。

eppendorf UVette比色皿使用操作.jpg

        通常,综合应用型紫外光度计仪器检测参数设置比较繁琐。它要求操作者对测试方法体系了然于胸,同时还要熟悉仪器本身设置方法和设定选项的涵义。

       以日立UH5300的核酸测定应用为例。系统提供了核酸样品测量功能模块,可用于核酸样品230 nm,260 nm,280 nm和320 nm四个测试波长吸光度测定,并根据测量吸光度和吸光度比(A260 / A280,A260 / A230)计算核酸的纯度,浓度等。

       开机后需完成如下步骤设置:

测量条件设置(Measurement Conditions)

样品条件设置(Setting Sample Conditions)

测量条件设置(Setting Measurement Conditions)

核酸浓度条件设置(Setting Nucleic Acid Concentration Conditions)

检测池6个比色皿样品的设置(Setting 6 Cells)

对照项设置 (Setting Control Items)

打印条件设置 (Setting Printing Conditions)

保存条件设置 (Setting Condition Saving)

测量样品溶液设置(Measuring Sample Solution)

保存和打印数据设置(Saving and Printing Data)

UH5300紫外可见光度计核酸浓度测定参数设置.jpg

       庆幸的是,测定参数中的核酸浓度计算因子、核酸浓度单位、核酸纯度、核酸纯度比值标准等关键设置,程序都预置有可选项,无须手工输入。从工作界面上看,与NanoDrop One、NanoPhotometer N60 和Nano 300等生物学专用微量紫外可见光度计比,UH5300的应用程序中并未将核酸具体类型细分,Expected Ration、Nucleic Acid Conc factor与核酸类型间的对应关系,实验者必须十分熟悉且准确无误才行。


参考文献
NanoDrop One Micro-UV/Vis Spectrophotometer User Guide (Rev. E)
NanoPhotometer N120/NP80/N60/N50/C40 User Manual (Version 4.3.4)
Nano-300 微量分光光度计操作手册(Version 2.0)
Eppendorf UVette Universal Adapter Use Instructions
Model Uh5300 Spectrophotometer Instruction Manual