對國際空間站上紫外可見分光光度計的分析研究

   我國在神舟三號上進(jìn)行了細(xì)胞培養(yǎng)實驗。實驗過程中細(xì)胞的一些代謝產(chǎn)物極富研究價值，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)物在實驗過程中得不到及時分析，只能等飛行結(jié)束回收樣品再對樣品進(jìn)行分析。這樣實驗過程對于研究者來說就是一個“黑匣子”，只能知道實驗的初態(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)生物實驗室機(jī)柜（Biological laboratory）上的紫外可見分光光度計進(jìn)行分析研究。生物實驗室機(jī)柜專為微重力下開展微生物、細(xì)胞、植物等生物學(xué)實驗而在設(shè)計。機(jī)柜的左半邊為自動部分，右半邊為手動部分。航天員通過機(jī)柜的右半部人工加載具體的生物學(xué)實驗載荷。具體實驗載荷加載完畢后，機(jī)柜的左半部分可以進(jìn)行一些列的自動化操作，為生物學(xué)樣品提供環(huán)境控制并對一些實驗過程產(chǎn)生的液體樣品進(jìn)行實時在線的分析和觀測。在生物實驗室機(jī)柜頂部，有兩臺自動分析儀器：一臺顯微鏡（microscope），一臺紫外可見分光光度計（UV-Vis spectrophotometer）。我國多次進(jìn)行了動物細(xì)胞搭載、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶實驗、微生物培養(yǎng)箱實驗以及二元和三元微生態(tài)系統(tǒng)的搭載實驗。空間生命科學(xué)的實驗對象不斷深化、實驗對象不斷擴(kuò)展、實驗方法日趨復(fù)雜，對空間生命科學(xué)實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、線性動態(tài)范圍進(jìn)行了分析 計算，可為同類型儀器的研制提供參考。