哥倫布艙裝備了多種儀器設備,為人類(lèi)進(jìn)行科學(xué)研究提供了豐富的資源。哥倫布艙內搭載的“生物實(shí)驗室”機柜安裝了一臺具有實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測能力的分析儀器——紫外可見(jiàn)分光光度計,對空間 生命科學(xué)實(shí)驗的過(guò)程產(chǎn)物進(jìn)行在線(xiàn)檢測。
樣品工作方式:液體樣品(70kPa壓 強)通過(guò)實(shí)驗容器底部的隔膜輸送到“生物實(shí)驗室”機柜頂部的分析儀器中。要想在流動(dòng)樣品池中檢測到樣品,大概需要將0.25ml的液體樣品注入到液體處理操作系統。在此之前,液體樣品需要通過(guò)一個(gè)氣泡移除裝置去除液體樣品中的氣泡。紫外可見(jiàn)分光光度計只有一個(gè)10mm光程、17.7μl容量的流動(dòng)樣品池,因此只能對暫停流動(dòng)的樣品和清潔的介質(zhì)進(jìn)行分析檢測。在觀(guān)察分析之后,樣品池會(huì )自動(dòng)用蒸餾水進(jìn)行沖洗以保持清潔。
單光束紫外可見(jiàn)分光光度計采用氘燈和鎢燈復合光源提供所需的光譜范圍,光能通過(guò)光纖傳送到流動(dòng)樣品池,然后從這里再傳到一個(gè)蔡司探測器上。紫外可見(jiàn)分光光度計工作時(shí),首先將氘燈和鎢燈光源打開(kāi),在過(guò)了兩小時(shí)的穩定時(shí)間后,把暗電流測量出來(lái)。測量時(shí),流動(dòng)樣品池中先通過(guò)蒸餾水(即空白樣品),然后通過(guò)被自動(dòng)操作機構事先注入的實(shí)驗樣品。蒸餾水和實(shí)驗樣品被重復注入16次,以此減少信號的統計噪聲。16次測量蒸餾水和樣品是一個(gè)測量循環(huán),在1分鐘內即可完成。
紫外可見(jiàn)分光光度計在我國的應用前景
近年來(lái),我國在空間生命科學(xué)方面取得了很大發(fā)展。我國利用返回式衛星多次進(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)系統搭載實(shí)驗。例如,1996年我國利用返回式科學(xué)實(shí)驗衛星進(jìn)行了一次較大規模的空間生物學(xué)效應實(shí)驗,搭載了包括動(dòng)物、植物和微生物在內的33種樣品。
我國在神舟系列飛船上也搭載過(guò)生物學(xué)培養箱、蛋白質(zhì)結晶裝置、動(dòng)植物細胞融合裝置等空 間生命科學(xué)實(shí)驗設備,進(jìn)行了大量的空間生物學(xué)實(shí)驗研究。我國利用神舟三號空間生命科學(xué)實(shí)驗平臺進(jìn)行了細胞培養實(shí)驗。在實(shí)驗過(guò)程中一些細胞代謝產(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。這樣的實(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)程中的有用產(chǎn)物則沒(méi)有對其進(jìn)行定性定量分析的檢測手段。 因此,有必要研究紫外可見(jiàn)分光光度計這種空間生命科學(xué)實(shí)驗在線(xiàn)檢測儀器,以便于我國開(kāi)展空間生命科學(xué)實(shí)驗。