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​OD600是什么意?OD600测量细胞浓度的原理

来源:赛尔先生 发布时间:2024-04-29 12:00:47 浏览:47 次

OD600是指在600nm波长处的吸光值,常常被用于分析细菌生长和进行抗生素敏感性测试,在细菌检测中,测量波长需要选择在生物材料吸光度最小的范围内。因此,这些细菌生长曲线测量通常使用600-670nm左右的红色波长。在细菌连续培养过程中,在不同的时间点检测菌液的OD600值,然后以时间为横坐标,OD600为纵坐标,描绘细菌的生长曲线。结合生长曲线,可以评估细菌所处的生长阶段,进而可以确定合适的诱导表达或收获的时间点。


OD600测量菌液/细胞浓度的原理


细菌密度的测量方式是通过光的散射,也就是看浑浊程度而不是吸光度,光的散射程度反应的是细胞的生物质量而不是细胞个数,也称浊度测量。浊度法测量非均质溶液中是否存在固体颗粒。固体颗粒可以是细胞、沉淀、聚集体或溶液中存在的任何其他固体物质。颗粒会散射光束中的光子,因此仪器检测器会检测到较低的光强度。这种现象与吸光度测量截然不同,吸光度测量是指光子被均匀溶液中的特定染料吸收,吸光度和浊度散射的基本区别如图1所示。

图1:吸光度和浊度散射的基本区别,在吸光度测定中,由于光被样品吸收,光电探测器中的光强会减弱(A);在浊度测定中,入射光由样本中的细胞/粒子随机产生散射。这将导致方向的不确定性。继续沿直线传播的光会进入检测器,光强也会减弱(B)


使用不同的设备测量OD600细菌浓度可能得到不同的数值


对于具有浊度的样品,如细菌溶液、细胞培养物,测量的“吸光值”是由于光散射,而不是溶质分子光吸收的结果。由于光散射的程度受系统光学特性(比色池和仪器出口狭缝之间的距离、单色器光学特性、狭缝几何特性等)的影响,使用不同类型的分光光度计测量同一样品时,可能会得到不同的OD600读数。

哪些原因影响浊度的测量呢?


一是浊度测量受样品中颗粒浓度的影响


浊度测量总是在异质样品中进行,一般需要测量96/384孔板,现在多数酶标仪通常使用相当窄的测量光束。通常情况下,微孔板光度计的光束直径不到一毫米,当光束穿过96孔板的孔时,测量光束只能覆盖样品体积的很小一部分(图2)。另外,现代微孔板光度计的采样时间也很短,通常为毫秒级,这些对于浊度测量来说并不是最佳选择会增加变化。比如液体中的固体颗粒并非处于静止状态,而是在整个液体中自由漂浮。因此,当样品中只有少量固体颗粒时,在重复测量中,相同数量的颗粒出现在光束内的概率很低。如果样品中有100个颗粒,那么测量光束区域内的颗粒数最有可能是1个,但随机情况下可能是0个或2个,甚至3个。当采样时间也以毫秒为单位时,液体中颗粒的动态流动不会明显改变单个测量中的这种情况。因此,当OD值较低时,检测精度可能会明显降低,吸光度检测的CVs%也会大于正常值。


同样,当样品中的颗粒数量增加到非常多时,从颗粒上散射的光子会撞击到另一个颗粒并重新散射。这将导致一些散射光子经过多次散射后到达检测器。因此,浊度测量的线性测量范围总是低于吸光度测量。


二是不同仪器分光光度计的设计影响浊度测量


吸光度和浊度测量之间第二个非常重要的区别是,不同仪器的光学设计会影响所得到的OD值(图3)。因此,不同厂家生产的微孔板光度计没法对同一样品给出相同的OD值。这里有两个影响因素:一是光电探测器收集窗口的大小,二是收集狭缝的大小。探测器窗口越大,收集到的轻微散射光子就越多,因此观测到的OD值就越低。还有一个主要问题是样品到检测器的距离。如果检测器距离样品很远,即使是轻微散射光子也会到达检测器;如果很近,即使是强烈散射光子也会被检测器收集到。因此,这个距离对得出的OD值影响也很大。由于每个制造商的光学设计不同,这两个参数(距离和探测器的大小)在两台不同的仪器中永远不会相同。这些因素不会影响吸收测定,因为在吸收测定中光束形状保持不变。检测器的大小或距离不会改变到达检测器的光量。

图示3:检测器收集窗口的大小和与样品的距离都会改变所测得的OD值,因此不同的仪器会对相同的样品给出不同的OD值。检测到的OD值差异很容易达到20-40%。


因此,对于OD600测量,不同酶标仪的结果不能直接进行比较。对于OD600测量,使用相同型号的分光光度计可以保证良好的重复结果。而对于不同酶标仪的结果首先需要使用适当的校准曲线进行标准化。


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