對國際空間站上紫外可見分光光度計(jì)的分析研究

   我國在神舟三號上進(jìn)行了細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)胞的一些代謝產(chǎn)物極富研究價(jià)值，甚至有可能用于提煉藥物；但是由于沒有在線檢測儀器，這些代謝產(chǎn)物在實(shí)驗(yàn)過程中得不到及時(shí)分析，只能等飛行結(jié)束回收樣品再對樣品進(jìn)行分析。這樣實(shí)驗(yàn)過程對于研究者來說就是一個(gè)“黑匣子”，只能知道實(shí)驗(yàn)的初態(tài)和末態(tài)，而對于細(xì)胞反應(yīng)過程中有用產(chǎn)物，則沒有一個(gè)對其進(jìn)行定性定量的分析檢測手段。分光光度法是一種動(dòng)態(tài)分析和無損檢測方法，利用此方法可在線檢測物質(zhì)的吸收特性，從而獲得物質(zhì)定量信息。下表為一些常見樣品的特征吸收波長：溶液的特征吸收波長落在200nm~760nm 紫外可見光波長范圍內(nèi)，這是由分子吸收光譜的物理性質(zhì)決定的。分光光度法利用這一性質(zhì)對物質(zhì)進(jìn)行分析檢測。紫外可見分光光度計(jì)是基于分光光度法的分析儀器。2008 年2 月7 日，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機(jī)搭載著由歐空局研制的“哥倫布”艙升空，“哥倫布”艙被成功的在國際空間站上進(jìn)行了安裝。

     本文針對“哥倫布”艙內(nèi)生物實(shí)驗(yàn)室機(jī)柜（Biological laboratory）上的紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行分析研究。生物實(shí)驗(yàn)室機(jī)柜專為微重力下開展微生物、細(xì)胞、植物等生物學(xué)實(shí)驗(yàn)而在設(shè)計(jì)。機(jī)柜的左半邊為自動(dòng)部分，右半邊為手動(dòng)部分。航天員通過機(jī)柜的右半部人工加載具體的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷。具體實(shí)驗(yàn)載荷加載完畢后，機(jī)柜的左半部分可以進(jìn)行一些列的自動(dòng)化操作，為生物學(xué)樣品提供環(huán)境控制并對一些實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生的液體樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的分析和觀測。在生物實(shí)驗(yàn)室機(jī)柜頂部，有兩臺自動(dòng)分析儀器：一臺顯微鏡（microscope），一臺紫外可見分光光度計(jì)（UV-Vis spectrophotometer）。我國多次進(jìn)行了動(dòng)物細(xì)胞搭載、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)、微生物培養(yǎng)箱實(shí)驗(yàn)以及二元和三元微生態(tài)系統(tǒng)的搭載實(shí)驗(yàn)。空間生命科學(xué)的實(shí)驗(yàn)對象不斷深化、實(shí)驗(yàn)對象不斷擴(kuò)展、實(shí)驗(yàn)方法日趨復(fù)雜，對空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器提出了直接而迫切的需求。本文對國際空間站上分析儀器紫外分光光度計(jì)工作方式進(jìn)行了介紹，并對分辨率、線性動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行了分析 計(jì)算，可為同類型儀器的研制提供參考。