對國際空間站上紫外可見(jiàn)分光光度計的分析研究

   我國在神舟三號上進(jìn)行了細胞培養實(shí)驗。實(shí)驗過(guò)程中細胞的一些代謝產(chǎn)物極富研究?jì)r(jià)值，甚至有可能用于提煉藥物；但是由于沒(méi)有在線(xiàn)檢測儀器，這些代謝產(chǎn)物在實(shí)驗過(guò)程中得不到及時(shí)分析，只能等飛行結束回收樣品再對樣品進(jìn)行分析。這樣實(shí)驗過(guò)程對于研究者來(lái)說(shuō)就是一個(gè)“黑匣子”，只能知道實(shí)驗的初態(tài)和末態(tài)，而對于細胞反應過(guò)程中有用產(chǎn)物，則沒(méi)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(wú)損檢測方法，利用此方法可在線(xiàn)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(jiàn)樣品的特征吸收波長(cháng)：溶液的特征吸收波長(cháng)落在200nm~760nm 紫外可見(jiàn)光波長(cháng)范圍內，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(jiàn)分光光度計是基于分光光度法的分析儀器。2008 年2 月7 日，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機搭載著(zhù)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”艙內生物實(shí)驗室機柜（Biological laboratory）上的紫外可見(jiàn)分光光度計進(jìn)行分析研究。生物實(shí)驗室機柜專(zhuān)為微重力下開(kāi)展微生物、細胞、植物等生物學(xué)實(shí)驗而在設計。機柜的左半邊為自動(dòng)部分，右半邊為手動(dòng)部分。航天員通過(guò)機柜的右半部人工加載具體的生物學(xué)實(shí)驗載荷。具體實(shí)驗載荷加載完畢后，機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)驗過(guò)程產(chǎn)生的液體樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)的分析和觀(guān)測。在生物實(shí)驗室機柜頂部，有兩臺自動(dòng)分析儀器：一臺顯微鏡（microscope），一臺紫外可見(jiàn)分光光度計（UV-Vis spectrophotometer）。我國多次進(jìn)行了動(dòng)物細胞搭載、空間蛋白質(zhì)結晶實(shí)驗、微生物培養箱實(shí)驗以及二元和三元微生態(tài)系統的搭載實(shí)驗?？臻g生命科學(xué)的實(shí)驗對象不斷深化、實(shí)驗對象不斷擴展、實(shí)驗方法日趨復雜，對空間生命科學(xué)實(shí)驗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工作方式進(jìn)行了介紹，并對分辨率、線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行了分析 計算，可為同類(lèi)型儀器的研制提供參考。