Origin軟件在血紅蛋白吸收光譜測定實驗中的教學研究

李善妮 王一冰 劉燦華 畢小雪 陳淑華

[摘? ? ? ? ? ?要]? 運用Origin軟件對氧合血紅蛋白及碳氧血紅蛋白吸收光譜測定實驗進行數據處理分析和制作吸收曲線圖，簡便快捷，圖形精美，有助于培養本科生的科研素養。

[關? ? 鍵? ?詞]? Origin軟件;吸收曲線;數據處理

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）28-0088-02

Origin是美國Origin Lab公司研發的專業科研軟件，具有完善的數據分析處理和專業制圖能力[1]。運用Origin軟件處理各種實驗數據，只需輸入實驗原始數據，就可進行計算、分析和作圖[2-4]。與運用Excel處理數據相比，Origin軟件的數據處理功能更強大，得到的圖形參數更多，非線性數據處理擬合的圖形更精美。本文以氧合血紅蛋白（HbO2）及碳氧血紅蛋白（HbCO）吸收光譜測定實驗為例，介紹Origin軟件在吸收曲線繪制中的應用。

一、實驗方法

制備HbO2及HbCO樣品液，以蒸餾水作為空白管調節吸光度零點，在500～600 nm范圍分別測定兩樣品液的吸光度。然后以吸光度為縱坐標，波長為橫坐標，繪制吸收曲線。

二、采用Origin軟件進行數據處理和制圖

1.輸入數據至Origin，生成相應吸收曲線圖

打開Origin8.0或9.0，點擊column，新增1欄，輸入數據如圖1（左）所示，在Units行輸入單位，Comments行輸入樣品名稱。在新建的表中A（X）一欄輸入500～600 nm范圍內各測定波長，在B（Y）和C（Y）欄中分別輸入相應樣品測得的A值。選中所有數據，點擊左下角線型（或工具欄Plot-line-line），生成相應吸收曲線圖（見圖1右），并設定波長為X軸，吸光度為Y軸。

2.對吸收曲線參數進行優化

雙擊圖中任一條曲線，在對話框中點擊group，選擇獨立的編輯模式（independent）（見圖2左），再點擊line進行設置，可選擇曲線的樣式，包括實線或虛線、粗或細、曲線的顏色（見圖2右）。一般選擇黑和灰色實線，或者選擇黑色的實線和虛線，或者黑色實線帶上不同符號分別顯示兩條吸收曲線。通常制作灰度圖而不用彩圖，因為在灰度圖中區分兩條不同的吸收曲線的效果與彩圖相同。將標識兩條吸收曲線的框框移到靠近縱軸頂端的位置并設置HbO2和HbCO字體為Arial或Times New Roman，大小為7～8號。

3.對坐標刻度進行設定

先雙擊坐標軸中的橫軸，設置波長數值范圍（scale）為0～600 nm（見圖3左）。因本次測定波長從500 nm開始，將第一個橫坐標刻度設置為500 nm，主刻度波長間隔值設為10 nm，次刻度也可按需設置。由于在0～499 nm波長未檢測相應A值，需啟用數據斷點（Breaks）。點擊斷點，設置斷點范圍（10～495 nm）與斷點數1個（見圖3右）。雙擊坐標軸中的縱軸，根據A值大小設置坐標軸的合適范圍和格式。設置縱軸數值范圍0～0.5，主刻度0.1，次要刻度0.05。坐標軸包括橫軸和縱軸的所有數字一般設置大小為9～10號，字體為Arial或Times New Roman。

4.導出吸收曲線圖

選中圖形框，導出圖形（見圖4）。選擇圖像保存格式（有多種存儲格式，一般保存JPEG格式）和文件名，確定即可。

三、采用Excel作圖

在Excel表中輸入3列數據（見圖1），選中所有數據，點擊插入和散點圖，選擇帶平滑線的散點圖，就得到HbO2及HbCO吸收曲線圖（見圖5），再對坐標軸數字的字體和大小進行上述類似調整。與Excel制圖相比較，采用Origin繪制的HbO2及HbCO吸收曲線圖參數更多，如橫坐標具有斷點，圖形質量更高。

四、結語

在生物化學實驗教學過程中，如何處理實驗數據是實驗教學的重點之一。學生采用手工作圖處理數據往往存在人為因素的誤差。采用Origin或Excel處理生物化學實驗數據，簡便快捷，可消除人為誤差，所得結果的準確度和精確度更高。而采用Origin處理數據制圖的優勢更明顯，尤其在復雜實驗中具有更強大的數據分析和繪圖能力，繪制的圖形更精美，比如在坐標軸設置斷點。將Origin軟件應用于生物化學實驗數據處理，可提升本科生的學習興趣，有助于逐步培養學生的科研素養和創新能力，提高學生的綜合素質。

參考文獻：

[1]邢琳，楊威，余林坡，等.Origin軟件在實驗數據及圖形處理中的應用[J].科技視界，2014（13）：54-55.

[2]祁玲敏，韓太坤，賀言，等.Origin軟件在PN結伏安特性實驗數據處理中的應用[J].物理通報，2019（6）：90-93.

[3]邢靜.Origin軟件在大學物理實驗中的應用[J].信息技術與信息化，2018（4）：133-135，141.

[4]陳淑華，李善妮，馬昌杯，等.Origin軟件在福林-酚試劑法測定蛋白含量實驗數據處理中的應用[J].教育教學論壇，2019（51）：267-268.

◎編輯 王亞青