큐벳 볼륨, 재료, 경로 길이 등에 대한 이해

큐벳 볼륨, 재료, 경로 길이 등에 대한 이해

분광 광도계는 관심있는 빛의 물질을 측정하는 데 이상적인 선택입니다. 흡광도 또는 투과율 이러한 방식으로 물질에 대한 데이터를 얻기 위해 특정 스펙트럼 파장에 집중 청정 . 큐벳은 분광 광도계에 배치되는 분광 측정에 사용되는 샘플이 들어있는 작은 용기입니다. 큐벳은 다양한 사이즈 , 볼륨, 기재 이어야하며 투명한 목표 파장 범위에 대해.

큐벳의 종류

액체 용액의 측광 측정을 위해 샘플은 미리 정의 된 형식으로 광도계 (분광 광도계, 형광 계 또는 색도계)의 광학 광 경로에 배치되어야합니다. 이 응용 분야의 표준 옵션은 2 개 또는 4 개의 광학 투명 창이 포함 된 샘플 용기 인 큐벳입니다.

그림 1. 큐벳의 표준 광학 경로 길이

UV-vis 분광 광도계 분야에서 흡광도 측정에 사용되는 범위로 범위를 좁힐 때에도 사용할 수있는 큐벳 유형은 매우 많습니다 (우리 사이트에는 260 skus 이상의 큐벳이 있습니다).

다양한 큐벳 회로도

다양한 큐벳 회로도, a-e는 표준 크기 셀입니다.

샘플 솔루션은 수용 r 내부위 큐벳의 ed 라인. 큐벳 셀 a-e는 12.5 x 12.5 x 45mm 외부 크기로 그려집니다.

  • a : 10 x 10 mm 내부 크기 형광 큐벳;
  • b : 2 x 10 mm 반 마이크로 형광 큐벳;
  • c : 2 x 10 mm 세미 마이크로 흡수 큐벳;
  • d : 2 x 10mm 서브 마이크로 볼륨 큐벳;
  • e : 2 x 2 mm 내부 크기 형광 큐벳.

형광 큐벳은 4 개의 투명한 벽 (일부 특수한 유형의 큐벳에는 3 개의 투명한 벽이 있음)이있는 큐벳이며 흡수 큐벳은 일반적으로 2 개의 벽이 투명한 큐벳입니다. 큐벳 f 및 g는 짧은 경로 길이 큐벳이라고도하는 표준 치수 큐벳이 아닌 예입니다. 경로 길이와 외부 크기는 표준 큐벳보다 작습니다.

큐벳의 경로 길이는 큐벳을 가로 지르는 빛의 길이입니다.

큐벳 a와 c는 경로 길이가 10mm입니다. 큐벳 셀 b, c, f는 내부 치수 (2 x 10mm)가 같고 큐벳 e와 g는 내부 치수 (2 x 2mm)가 같지만 외부 치수가 다릅니다.

노트: 큐벳 f 및 g 외부 치수는 표준이 아니며 특별히 언급하지 않는 한이 논의에서 적용 할 수 없습니다. 그럼에도 불구하고 비표준 큐벳에 익숙한 사람들은 특별히 설계된 적절한 어댑터 또는 샘플 홀더를 사용하여 항상 큐벳을 사용할 수 있습니다.

Cuvette c는 반 마이크로 볼륨 흡광 큐벳입니다 (투명 벽 2 개). 빛이 투과하지 않는 두 개의 어두운 (검은 색) 벽이 있습니다. 이것은 10mm 경로 길이 큐벳이 훨씬 더 작은 부피로 사용될 수 있고 용액을 통과하지 않는 모든 빛이 빛 감지기에 도달하지 못하도록 가려지기 때문에 유용합니다.

흡광도 실험에서 큐벳 c 대신 큐벳 b를 사용하지 않는 것이 매우 중요합니다. 흡광도 측정에서 b를 사용하면 큐벳 b의 배경이 측정 된 경우에도 잘못된 판독 값이 표시됩니다. 반면 Cuvette c는 일반적으로 다른 형상에 의해 수행되는 방출 측정에 적합하지 않습니다.

샘플 특성, 부피 가용성, 농도 수준 및 측정 유형을 포함한 요인은 애플리케이션에 적합한 큐벳을 선택할 때 결정에 영향을 미칩니다.

그림 2. 다양한 유형의 큐벳

볼륨으로 큐벳

가장 널리 사용되는 큐벳은 외부 치수가 12.5 x 12.5 mm이고 높이가 45 mm 인 사각형 유형입니다. 내부 크기는 10 x 10mm입니다. 이것은 대부분의 분광 광도계 및 형광 계 홀더가 설계되는 표준 치수입니다.. 미디엄물론 모든 종류의 크고 작은 큐벳도 사용할 수 있습니다. 12.5mm x 12.5mm 정사각형 큐벳을 수용하는 표준 홀더에 짧은 경로 길이의 큐벳을 넣을 수있는 어댑터도 사용할 수 있습니다.

이 외부 크기로 큐벳은< 100 마이크로 리터 ( 서브 마이크로 큐벳 )에서 수백 마이크로 리터 ( 세미 마이크로 큐벳 ) ~ 표준 볼륨 큐벳 3.5 밀리리터. 물론 더 많은 양의 큐벳 (매크로 유형 ) 3.5mL 이상도 가능하며, 외부 사이즈가 커집니다.

그림 3. 동일한 풋 프린트로 볼륨이 다른 큐벳

큐벳 볼륨은 어떻게 결정됩니까?

큐벳의 부피는 보관하도록 설계된 샘플 액체 부피를 나타냅니다.

1cm 정사각형 큐벳은 높이 1cm 당 액체 1mL를 수용합니다. 따라서 43.75mm 높이 (45mm-1.25mm 기본 두께) 큐벳은 최대 4.375mL의 액체를 담을 수 있습니다. 큐벳이 80 % 차면 총 부피는 3.5mL가됩니다. 표준 볼륨 .

4.375 mL x 80 % = 3.5 mL

80 %의 이유는 큐벳을 80 % 이상 채우면 안되기 때문입니다. 액체가 세포의 가장자리에 너무 가까울 때 (> 80 %), 쉽게 흘릴 수 있으며 측정 중에 많은 문제를 일으킬 수 있습니다.

큐벳 볼륨 옵션은 무엇입니까?

큐벳을 선택할 때 네 가지 유형의 볼륨 옵션을 사용할 수 있습니다.

  • 측정 볼륨 매크로 큐벳이 3.5mL (7 ~ 35mL)보다 큽니다.
  • 표준 부피 큐벳은 3.5 mL의 측정 부피를 보유합니다.
  • 세미 마이크로 큐벳 부피는 0.35 mL-1.7 mL의 샘플을 수용합니다. 이러한 유형의 짧은 경로 길이 큐벳에는 큐벳이 필요할 수 있습니다. 마운트 또는 스페이서 .
  • 서브 마이크로 볼륨 큐벳은 20 uL에서 350 uL 사이의 샘플을 보관합니다.

그림 4. 매크로 큐벳

그림 5. 표준 3.5mL 큐벳

무엇입니까 제한된 샘플을위한 마이크로 볼륨 큐벳 선택?

많은 생물학적 측정에서 샘플은 매우 가치가 있고 몇 밀리리터의 부피를 목표로하기가 어렵습니다. 큐벳 내부 벽의 2 개 또는 4 개면을 더 두껍게 만들어 필요한 볼륨을 줄일 수 있습니다.

예를 들어 4mm 큐벳은 외부 크기가 12.5mm x 12.5mm이고 내부 크기가 4mm x 10mm 인 큐벳입니다. 이러한 4mm 큐벳에는 높이 45mm 당 1.4mL의 액체 부피가 필요합니다. 유사하게 1mm 큐벳은 큐벳 높이 45mm 당 0.35mL의 액체 부피에 해당합니다.

아래 예를 참조하십시오.

그림 6. 12.5 * 12.5mm 정사각형베이스의 세미 마이크로 큐벳

그림 7. 표준 홀더에 짧은 경로 길이 큐벳을 가능하게하는 마운트 및 스페이서

분광 광도계 및 형광 계는 세 가지 표준 광학 빔 중 하나에서 측정합니다. Z 치수 (큐벳 바닥에서 측정 조리개 중앙까지의 거리)-8.5, 15 또는 20mm-특정 기기에 따라 다릅니다.

표준 큐벳 일반적으로 벽이 직선이며 대부분의 분광 광도계에 적합합니다. 반면에 세미 마이크로 큐벳 동일한 외부 풋 프린트를 갖지만 내부는 일반적으로 제한된 샘플 양으로 테이퍼됩니다. 어쨌든 서브 마이크로 큐벳 챔버의 특정 Z 치수에서 샘플을 통해 측정하도록 설계되었습니다. 샘플 측정을 위해 선택한 큐벳이 기기의 Z 치수 높이와 호환되는지 확인하는 것이 중요합니다.

그림 8. 서브 마이크로 볼륨 큐벳은 Z 치수가 다릅니다.

경로 길이 별 큐벳

일반적인 연구 실험실에서 분광 광도계는 샘플 용액을 통과하는 특정 빛 파장을 허용하기 위해 큐벳이 수용되는 표준 챔버 크기를 가지고 있습니다. 큐벳 평행 광학 창 사이의이 거리는 정확하게 제조되고 미리 알려져 있습니다. 큐벳 경로 길이 .

큐벳 경로 길이

그림 9. 큐벳 경로 길이

그만큼 표준 경로 길이 큐벳의 길이는 10mm이지만 더 짧은 경로 길이 더 긴 경로 길이 재고에 나와 있습니다. 경로 길이가 짧은 큐벳은 일반적으로 부피가 더 작고 큐벳 경로 길이가 길면 큐벳의 부피가 커집니다.

고려해야 할 몇 가지 중요한 큐벳 기능은 다음과 같습니다.

  • RNA, 단일 가닥 DNA 및 올리고 뉴클레오타이드와 같이 낮은 농도에서 발견되는 샘플 측정을 수행하는 경우 데이터 판독 값이 기기 선형 측정 범위 내에있을 수 있도록 충분히 긴 경로 길이를 권장합니다. 표준 크기는 경로 길이 10mm입니다. 좋은 소식은 이제 선택적 경로 길이가있는 큐벳을 사용할 수 있다는 것입니다 (이중 경로 길이 ).

그림 10. 2 / 5mm 경로 길이에서 판독이 가능하도록 90도 회전 할 수있는 10mm 큐벳

  • 짧은 경로 길이에 걸쳐 소량의 샘플을 측정하는 것은 샘플을 희석하기 위해 여러 단계를 수행하는 것보다 쉽고 빠릅니다. 또한 전송 피펫 팅 단계가 적기 때문에 판독 값이 더 신뢰할 수 있고 정확할 가능성이 높습니다.
  • 경로 길이가 더 짧은 세미 마이크로 볼륨 큐벳은 큐벳 스페이서 또는 마운트와 함께 사용할 수 있습니다. 짧은 경로 큐벳을 사용한 이러한 테스트 결과는 희석 샘플 준비와 비교하여 핵산 또는 단백질과 같은 농축 샘플을 측정 할 때 더 정확하고 신뢰할 수 있습니다..

그림 11. 짧은 경로 길이 큐벳 및 마운트

재료 별 큐벳

다른 재료로 만든 큐벳은 다양한 스펙트럼 범위에 맞출 수 있습니다. 관심있는 샘플을 측정 할 때 선택한 큐벳이 특정 파장에 대해 투명한지 확인하는 것이 중요합니다. 이상적인 큐벳 재료 선택은 샘플 (주로 액체 용액) 만 수용하고 샘플과 상호 작용하지 않음 측정에 사용됩니다.

큐벳의 빛 투과율은 제한된 파장 범위 , 가지고 굴절 인덱스 유전체 불일치 (공기 및 용액의 다른 굴절률), 손해 매우 작고 눈에 띄지 않는 스크래치 등. 이러한 모든 요소는 결과 실험 측정에 영향을 미칠 수 있습니다.

사용할 큐벳의 파장은 큐벳 재료에 의해 결정됩니다. 큐벳에 충분한 전송이 중요하므로 셀 투명 벽에 대한 빛 감쇠가 측정 결과에 부정적인 영향을주지 않습니다.

모든 파장에 대한 투과율은 균일하지 않다 표준 광학 큐벳 및 가장 일반적으로 UV 또는 IR 제한 범위입니다. 가시 범위는 일반적으로 거의 모든 큐벳 재료 유형에 의해 전송됩니다.

그러나 보편적 합의 없음 특정 파장 범위에 필요한 최소 투과율. 제조업체마다 다른 표준이 적용됩니다 (10 %에서 90 %까지 다양 함).

다른 재료의 사용 가능한 전송 범위

재료 전송 범위
먼 UV 석영 170 ~ 2700nm
근적외선 석영 250 ~ 3500nm
UV 석영 220 ~ 2500nm
광학 유리 340 ~ 2500nm
플라스틱 380 ~ 850nm
UV 플라스틱 220 ~ 900nm

이 표는 문자 그대로 참조하거나 사용해서는 안됩니다. 사용 가능한 큐벳 범위가 상당히 다양하다는 것을 독자가 이해할 수 있도록하기 위해서만 사용됩니다. 사용할 큐벳이 관심있는 파장 범위에서 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다.

석영 소재 투과율과 온도 저항성이 가장 높으며, 가장 중요한 것은 가시광 선과 UV 범위 모두에서 투명하며 UV- 광 스펙트럼에서 샘플을 측정 할 때 적절한 선택입니다.

유리 플라스틱 재료는 일반적으로 가시 광선 (380-700nm)에 투명하지만 UV (190-340nm)에는 흡수합니다. 파장 범위. 따라서 유리 및 플라스틱 큐벳은 비색 단백질 분석 또는 세균 배양 밀도 측정에 이상적입니다. 할 수 없다 UV 범위에서 샘플의 농도 및 순도 측정에 사용됩니다. 플라스틱 큐벳은 저렴하고 일회용입니다.

380nm 이하에서 작동하는 플라스틱 큐벳을 사용할 수 있지만 나머지 대부분의 투명 플라스틱 큐벳은 적합하지 않음 형광 또는 흡수 실험을 위해.

사실, 제조 공정 (표면 품질 및 벽 순도)은 광 감쇠 (흡수율)로 이어집니다. 따라서 큐벳 성능은 브랜드마다 다를 수 있습니다. 또한 많은 제조업체는 자체 독점 재료와 표면 코팅을 사용하여 전송 범위를 늘리거나 큐벳 비용을 줄입니다.

노트 : 의미 있고 신뢰할 수있는 결과를 얻으려면 높은 전송이 필요할 수 있으며, 이는 큐벳 전송 범위의 가장자리에 문제를 일으킬 수 있습니다.

큐벳 유형에는 장점과 단점이 있습니다. 다음은 정확하고 신뢰할 수있는 샘플 측정을 위해 더 적절한 큐벳을 선택하는 데 도움이되는 몇 가지 팁입니다.

결정을 내리는 방법?

큐벳 유형의 선택은 사용할 기기, 실험 특성 및 샘플 자체에 따라 다릅니다. 큐벳과 세포가 다음과 같은 것을 갖는 것이 중요합니다. 높은 투과율 측정 된 특정 파장에 대해 가능한 한 가능하므로 일반적으로 재료를 광도계의 선형 범위로 제한하지 않습니다. 석영 큐벳 모든 재료 중에서 가장 높은 투과율을 보입니다.

그림 12. 투과율이 가장 높은 석영 큐벳

장비의 요구 사항에 따라 큐벳이 악기와 호환되어야합니다. 그만큼 외부 크기 큐벳 홀더에 꼭 맞아야하기 때문에 큐벳의 크기가 매우 중요합니다. 신장 측정 챔버의.

고려해야 할 또 다른 요소는 광선 위치 ( Z 치수) : 광원은 큐벳의 광학 창을 통과 할 수 있어야합니다. 이것은 매우 작은 개구를 가진 서브 마이크로 볼륨 큐벳에 특히 중요합니다. 광선을위한 투명한 창은 매우 작을 수 있습니다 (예 : 2mm x 5mm). 제대로 선택하지 않으면 Z 치수 (가벼운 높이), 마이크로 큐벳은 호환되지 않을 수 있으며 사용할 수 없습니다. 일반적인 Z 치수는 8.5mm, 15mm 및 20mm입니다.

Z 치수 8.5 15 20mm의 소형 창 큐벳

그림 13. 작은 창 큐벳 Z 치수 8.5 15 20mm

다음 주요 요소는 스펙트럼 파장 응용 프로그램에 관여합니다. PMMA, 폴리스티렌 또는 광학 유리 큐벳은 가시 범위에서만 투명합니다. 측정이 UV 파장을 적용 할 때 300nm 미만 , 석영 큐벳 또는 IR 석영 충분한 투과율을 가진 큐벳을 사용해야합니다.

석영 및 유리 재료 흡광도 곡선

그림 14. 220 nm ~ 400 nm 사이의 석영 또는 유리 재질로 만든 큐벳의 흡광도

큐벳의 온도 제어

특정 반응에 의존하는 방법 온도 흡광도 시간에 따른 측정, 가열 및 효율적 온도 조절 프로세스 중 샘플의 필수입니다. 이 경우 큐벳 벽과 온도 제어 큐벳 샤프트 사이의 접촉 영역도 적절한 재료 강도와 함께 가능한 한 커야합니다. 따라서 온도 제어 응용 분야에서 다음과 같은 특정 큐벳 매크로 큐벳 장점을 제공합니다.

큐벳을 선택할 때 고려해야 할 다른 요소는 다음과 같습니다. 화학적 내성 , 샘플 음량 집중 손에.

큐벳 내 화학성

큐벳이 생성되는 재료는 샘플이 물의 해결책. 플라스틱 또는 유리 또는 석영 큐벳이 모두 작동하며 가장 저렴한 NRC 접착 큐벳을 선택할 수도 있습니다.

만약 유기 용매반면에 유리 및 석영 큐벳은 플라스틱 대체품에 비해 더 견고하기 때문에 선호되는 선택입니다. 그리고 NRC는 유기 용제와 함께 작동하지 않습니다. 대신 CRF 또는 HTR 버전을 사용해야합니다.

내 화학성이 다른 큐벳의 종류

그림 15. 내 화학성이 다른 큐벳의 종류

* HTR : 고온 내성. 최상의 품질 고급 실험을 위해. 이러한 유형의 큐벳은 녹아서 일체형으로 제조되며 고온에 대한 탁월한 내성 (<1200 ℃) 및 부식성 화학 물질. 전송은 83 % 위에. 제로 데이터 읽기 요청시 변형 가능 (기본값< 0.3 %) 2 개 이상. HTR-5 큐벳에 5 개의 투명한 벽이 있음을 의미합니다.

  • 노트 : 이 HTR 큐벳은 가장 인기있는 유기 용매 , 만큼 잘 산과 염기. 아세톤, 부타네, DMF 및 농축 염산과 같은 화학 물질과 호환됩니다.

* CRF : 내 화학성 융합. 베스트셀러! 이 유형의 큐벳은 대부분의 유기 용제, 산 및 염기에 내성이 있습니다. 그러나, 그것은 결합 가장자리에 일부 화학 물질에 의해 얼룩질 기회가 있다. HTR 유형보다 저렴한 대안입니다. CRF-H CRF보다 투과율이 높고 (83 % 대 80 %) HTR과 동일한 투과율을 보입니다.

  • 노트 : CRF 큐벳을 사용하여 장시간 화학 물질을 보관하지 마십시오. 사용 후 청소하십시오.

* NRC: 화학 물질에 내성이 없습니다. 이 유형의 큐벳은 접착제로 조립됩니다.

  • 노트 : 이러한 NRC 큐벳은 벤젠, 톨루엔, 아쿠아 레지 아, 에탄올, 부식성 용액 또는 기타 유사한 물질과 함께 사용하면 안됩니다. 조각 간의 결합을 저하시키고 큐벳이 누출 될 수 있습니다. 하지 마라 세척을 위해 에탄올 또는 유사한 용액으로 큐벳을 헹굽니다.

추가 읽기 : HTR, CRF, NRC 및 내 화학성 설명

매우 작은 샘플 볼륨

몇 개의 샘플 만 사용할 수있는 경우 재사용 다음 측정에 대한 샘플의 고려할 수 있습니다. 이 경우 일회용을 사용하는 것이 좋습니다 플라스틱 큐벳. 플라스틱 큐벳이 개별적으로 포장되고 적절한 순도 품질을 가진 경우 오염 위험이 최소화됩니다.

또는 서브 마이크로 석영 큐벳 극도로 사용하도록 설계된 선택 가능 마이크로 큐벳 볼륨 .

  • 서브 마이크로 또는 마이크로 볼륨 큐벳은 재사용, 소모품 큐벳의 재고를 지속적으로 보충 할 필요가 없습니다. 일부 다운 스트림 측정, 특히 무균 성이 필수 요건이 아닌 측정을 위해 귀중한 희석되지 않은 샘플을 회수 할 수 있습니다.

그림 16. 서브 마이크로 큐벳

샘플 농도 및 큐벳 경로 길이

그만큼 샘플 농도 또한 각 기기에는 상위 감지 기능이 있으므로 큐벳 선택에 영향을 미칩니다. 한도. 예를 들어, 10mm 큐벳 경로 길이에서 선형 측정 범위가 최대 2A 인 분광 광도계를 사용하면 이중 가닥 DNA를 최대 농도 100μg / ml까지 정확하게 정량화 할 수 있습니다.

더 높은 농도의 용액은 희석하거나 더 짧은 경로 길이 희석을 시뮬레이션하는 데 사용할 수 있습니다. 에서 알려진 비어-램버트 법칙 , 1mm 큐벳의 경로 길이는 dsDNS 농도를 1,000 µg / mL까지 높일 수 있습니다.

확장 된 읽기 : UV 가시 분광 광도계 설정 및 Beer-Lambert 법칙

일반적으로 석영 및 유리 큐벳은 분광 측정의 투과율과 정확도가 높으며 이러한 큐벳은 더 많이 재사용 할 수 있습니다. 그러나 플라스틱 큐벳은 저렴하고 사용하기 쉬우 며 세척 할 필요가없고 교차 오염을 피할 필요가 없으므로 단백질, DNA 및 RNA, 수용액에 탁월한 선택입니다.

오늘은 그게 다야! 읽어 주셔서 감사합니다!

Cuvet.Co 팀


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