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杭州厚泽生物科技有限公司
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OD600测量：微生物实验中的关键技术
5806 人阅读发布时间：2024-07-17 15:45
简介
在微生物学实验中，测定细菌培养液中的细胞浓度是一项常见的实验。研究人员常透过测量OD600（600nm波长处的吸光值）（Optical Density at 600nm），来快速估算细菌浓度，进而了解细菌的生长曲线。一般来说，实验室观测细菌生长期时，多依靠对培养时间的经验和目测浊度来推断。如果实验需要使用特定生长阶段的细菌，则通过分光光度计进行OD600测量，有助于准确判读细菌细胞浓度和生长阶段。本文将概述OD600测量的原理和应用，并介绍可用于快速进行 OD600 测定的EzDrop 1000C分光光度计。
OD600测量的原理及限制
OD是optical density的缩写，代表光密度（或称吸光值），而OD600则是指在600nm波长下测得的吸光值，常用于测量菌液浓度（cells/ml）。根据比尔-朗伯定律（Beer-Lambert law），吸光值与溶液中吸光物质的浓度成正比。不过需要注意的是，这个定律仅适用于溶液中物质「吸收」光线的情况，而细菌细胞浓度的OD600测量则是由于细菌细胞在悬浮液中「散射」光线所导致的。
在这样的混浊样品中，培养液中悬浮的微生物颗粒会散射光线，因此无法建立 OD600 测量值与细胞浓度之间的直接线性关系。OD600值实际上取决于微生物悬浮液中散射的光量。细菌细胞的大小、形状和结构都会影响光的散射程度，进而导致OD值的变化。
此外，各家品牌的分光光度计所使用的光学系统元件不同，进而也会影响光的散射程度。因此，同一样品在不同分光光度计上的OD600值可能会有所不同。为此，在使用该方法测量细菌浓度之前，强烈建议先利用序列稀释后的特定细菌培养物建立一个标准的 OD600曲线，透过该曲线，可以准确地确认处于不同OD600值范围内的细胞浓度。同样的方法也适用于酵母培养物浓度测量。
透过 OD600 监测细菌生长曲线
在实验室中最常见的细菌培养物是大肠杆菌（E.coli）。当测量这类培养物在600nm波长处的吸光值时，所得到的数据可提供细胞生长的重要信息。例如，当OD600值介于0.6-0.8之间，表示细菌处于快速生长的对数生长期；当细菌培养物的OD600值超过0.8时，可能表示增殖已经停止，需要将其转移到新的培养液中以维持正常的细胞生长。而当OD600值超过1时，代表细菌已达到饱和，可以准备进行转代培养。
图片来源:Jove:Growth Curves: Generating Growth Curves Using Colony Forming Units and Optical Density Measurements
使用EzDrop 1000C进行OD600测量
EzDrop 1000C 是一款专为测量DNA/RNA、蛋白质以及微生物浓度而设计的分光光度计，具有比色管（Cuvette）和超微量（Drop）两种模式。比色管模式可快速定量分析微量（1 ml）生物样品。建议使用固定光径长度10 mm的石英玻璃比色管来盛装样品，可提供优异的测量准确度并减少光散射，非常适合用于OD600测量。只需将样品加入比色管并放入EzDrop 1000C分光光度计中，即可在几秒钟内完成测量。
EzDrop 1000C 紫外／可见光分光光度计（超微量／比色管）
EzDrop 1000C OD600 测量界面
EzDrop 1000C的比色管模式吸光值范围为0.002-1.5，若样品超过这个范围仅需稀释即可使用。仪器操作界面具有贴心功能，在测量前可先输入细胞数量浓度系数（cell number concentration factor）（其预设值为1x108）及稀释倍数（Dilution Factor），仪器可以直接显示原菌液浓度（Recalculated [conc.]）。
结语
OD600 测量作为细菌浓度估算的常用方法，在微生物研究中具有重要意义。透过深入了解其原理、优点和限制，以及适当的测量方式和设备选择，可以更有效地应用于实验中。EzDrop 1000C是一款功能强大、操作简便的分光光度计，能够广泛应用于微生物学实验中对细菌细胞浓度的测量需求。
参考文献
- Apparent diameter and cell density of yeast strains with different ploidy
- Why is 600nm wavelength recommended for optical density check of bacteria culture and is there any literature to back it?
- Kamonnaree Chotinantakul, Wipa Suginta, and Albert Schulte.(2014) Advanced Amperometric Respiration Assay for Antimicrobial Susceptibility Testing.Analytical Chemistry.