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光柵型全波長(cháng)酶標儀又稱(chēng)微孔板分光光度計、全波長(cháng)讀板機,以光柵為分光元件、以微孔板為樣品載具的生化識讀設備,主要用于科研領(lǐng)域。光柵型全波長(cháng)酶標儀與傳統的濾光片型酶標儀相比,具有如下優(yōu)勢:
多功能酶標儀的分類(lèi)方法眾多,一般來(lái)說(shuō),可以分為濾光片型和光柵型兩大類(lèi)??傮w來(lái)說(shuō),濾片技術(shù)由于發(fā)展已久,配合二向色鏡(其實(shí)也就是另一模式的濾光反光濾鏡)等光路系統,可以滿(mǎn)足大部分實(shí)驗的需要,是日常檢驗的主流。
但是濾光片型儀器由于受限于濾片的波長(cháng)和數量限制,不可能滿(mǎn)足日益增加的實(shí)驗類(lèi)型的檢測需要,而且有時(shí)需要對物質(zhì)的吸收、激發(fā)和發(fā)射光譜進(jìn)行研究,所以后來(lái)就誕生了光柵型的儀器。最先推出光柵型多功能酶標儀是MD公司。
光柵型酶標儀的推陳出新,使得用戶(hù)在波長(cháng)選擇上不再受限,如上海閃譜生物科技公司的SP-Max 2300A光柵型全波長(cháng)酶標儀,光譜范圍可達190nm-1000nm,波長(cháng)任意可調,而且在雜光率、帶寬控制等性能上還超越了濾光片系統。有的還可實(shí)現實(shí)現了帶寬連續可調,如SP-Max 3500型多功能全波長(cháng)熒光酶標儀。這些都是目前濾光片型酶標儀所不能或者較難實(shí)現的。目前,光柵型全波長(cháng)酶標儀已經(jīng)成為了科研主流。
光柵型濾光系統儼然已經(jīng)成為了目前通用性多功能酶標儀的主流,多家廠(chǎng)家共同努力,已經(jīng)把光柵技術(shù)推到了歷史新高。在光柵的眾多技術(shù)參數之中,最關(guān)鍵的無(wú)疑就是光柵的雜光率和波長(cháng)選擇的準確性了。
雜光率指得就是光源通過(guò)光柵后,得到的光線(xiàn)中,“不需要"的波長(cháng)的光占所標稱(chēng)波長(cháng)的光的比例,表征了濾光的純度。由于光線(xiàn)干涉、衍射等的復雜性,無(wú)論使用濾光片還是光柵,雜光都是不可避免的。各種濾光技術(shù)的本質(zhì)就是要想辦法把雜光盡可能地去掉。一般來(lái)說(shuō),濾光片型的雜光率在10-4~10-5之間,光柵型的可以做到10-6~10-7。由于此類(lèi)雜光是非特異的,而且會(huì )直接進(jìn)入最后的檢測器,所以有多少的雜光就會(huì )引入多少的隨機誤差。在熒光等檢測過(guò)程中,由于檢測器存在放大效應,雜光率的干擾也會(huì )被指數級放大。因此,雜光率就是一個(gè)濾光系統的首要性能指標。
光柵的另一個(gè)重要指標就是波長(cháng)選擇的準確性。因為很多檢測是依賴(lài)于物質(zhì)在某個(gè)波長(cháng)的特征圖譜。就像DNA/RNA的OD260濃度測定,實(shí)際檢測波長(cháng)偏離260nm幾個(gè)nm以上的話(huà),OD值與最終濃度之間的數學(xué)關(guān)系就會(huì )發(fā)生改變。因此,一組性能優(yōu)良的光柵系統,他的波長(cháng)選擇準確性應該是在±0.5~1nm之間。波長(cháng)偏離過(guò)大有時(shí)就會(huì )影響到最終結果的準確性,而上海閃譜生物科技公司的SP-Max 3500型、SP-Max 2300A光柵型全波長(cháng)掃描儀的波長(cháng)選擇準確性可達±0.2nm。
這兩個(gè)參數可謂是光柵甚至濾光片濾光系統最關(guān)鍵的技術(shù)參數,直接影響到的是得到數據是否是真正所要測量的結果,是實(shí)驗結果可靠性的最基本要求。
在保證檢測可靠的基礎上,不同儀器的下一個(gè)差異就體現在檢測的靈敏度上面,這時(shí)人們關(guān)心的就是儀器能夠檢測到多弱的信號。
靈敏度涉及了整個(gè)光路系統的設計和選料,很難說(shuō)某一個(gè)部件會(huì )起決定性作用。但是有一點(diǎn),在各種單功能檢測項目中,光吸收檢測用非放大型的光電二極管、熒光檢測用光電倍增管、發(fā)光檢測用專(zhuān)門(mén)設計的單光子計數光電倍增管,這三種不同的檢測器是各自檢測領(lǐng)域的優(yōu)先選擇。
各單項檢測的結果都是用相應檢測器完成的。當然也有的儀器出于成本等考慮,用一個(gè)檢測器兼容多種檢測模式,這在一定程度上也能完成實(shí)驗需求,但是在性能上也會(huì )有所犧牲折中,無(wú)法實(shí)現各項檢測都達到。
這說(shuō)明了光柵型酶標儀的研發(fā)又進(jìn)入了一個(gè)新的高度,除了在靈活性上取得了的作用外,還在檢測靈敏度等方面也逐漸替代傳統的濾光片型酶標儀。光柵型是科研領(lǐng)域多功能酶標儀的未來(lái)主要發(fā)展趨勢;而濾光片型儀器也正在往單項性能更優(yōu)的方面改進(jìn)。
除了常規的6~384/1536孔酶標板檢測之外,有些儀器還附帶了比色杯、微量檢測板等的兼容功能。無(wú)論是使用立式比色杯、臥式比色杯還是各種微量檢測板,其目的都是給光程不固定的酶標板檢測引入一個(gè)標準光程的概念。雖然酶標板檢測也能通過(guò)光程校正等方式實(shí)現10mm光程O(píng)D值的換算,但這只是一個(gè)數學(xué)轉換過(guò)程,檢測誤差累積較多,實(shí)際使用效果不佳。引入比色杯和微量檢測板后,光吸收的檢測光程就被固定在10mm或者0.5mm等的標準長(cháng)度,OD值換算更加簡(jiǎn)單和準確。附帶了此類(lèi)檢測功能的酶標儀,相當于除了本身的多功能酶標檢測之外,還能替代紫外可見(jiàn)分光光度計的功能,使其功能更加全面,儀器的性?xún)r(jià)比更高。