光柵型全波長酶標(biāo)儀的工作原理

光柵型全波長酶標(biāo)儀又稱微孔板分光光度計(jì)、全波長讀板機(jī)，以光柵為分光元件、以微孔板為樣品載具的生化識讀設(shè)備，主要用于科研領(lǐng)域。光柵型全波長酶標(biāo)儀與傳統(tǒng)的濾光片型酶標(biāo)儀相比，具有如下優(yōu)勢：

一、波長選擇不受限制

多功能酶標(biāo)儀的分類方法眾多，一般來說，可以分為濾光片型和光柵型兩大類?？傮w來說，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(tǒng)，可以滿足大部分實(shí)驗(yàn)的需要，是日常檢驗(yàn)的主流。
    但是濾光片型儀器由于受限于濾片的波長和數(shù)量限制，不可能滿足日益增加的實(shí)驗(yàn)類型的檢測需要，而且有時需要對物質(zhì)的吸收、激發(fā)和發(fā)射光譜進(jìn)行研究，所以后來就誕生了光柵型的儀器。推出光柵型多功能酶標(biāo)儀是MD公司。
    光柵型酶標(biāo)儀的推陳出新，使得用戶在波長選擇上不再受限，如上海閃譜生物科技公司的SP-Max 2300A光柵型全波長酶標(biāo)儀，光譜范圍可達(dá)190nm-1000nm,波長任意可調(diào)，而且在雜光率、帶寬控制等性能上還超越了濾光片系統(tǒng)。有的還可實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了帶寬連續(xù)可調(diào)，如SP-Max 3500型多功能全波長熒光酶標(biāo)儀。這些都是目前濾光片型酶標(biāo)儀所不能或者較難實(shí)現(xiàn)的。目前，光柵型全波長酶標(biāo)儀已經(jīng)成為了科研主流。

二、雜光率低，波長準(zhǔn)確性高

光柵型濾光系統(tǒng)儼然已經(jīng)成為了目前通用性多功能酶標(biāo)儀的主流，多家廠家共同努力，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(shù)之中，最關(guān)鍵的無疑就是光柵的雜光率和波長選擇的準(zhǔn)確性了。
    雜光率指得就是光源通過光柵后，得到的光線中，“不需要"的波長的光占所標(biāo)稱波長的光的比例，表征了濾光的純度。由于光線干涉、衍射等的復(fù)雜性，無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。一般來說，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。由于此類雜光是非特異的，而且會直接進(jìn)入最后的檢測器，所以有多少的雜光就會引入多少的隨機(jī)誤差。在熒光等檢測過程中，由于檢測器存在放大效應(yīng)，雜光率的干擾也會被指數(shù)級放大。因此，雜光率就是一個濾光系統(tǒng)的首要性能指標(biāo)。
    光柵的另一個重要指標(biāo)就是波長選擇的準(zhǔn)確性。因?yàn)楹芏鄼z測是依賴于物質(zhì)在某個波長的特征圖譜。就像DNA/RNA的OD260濃度測定，實(shí)際檢測波長偏離260nm幾個nm以上的話，OD值與最終濃度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系就會發(fā)生改變。因此，一組性能優(yōu)良的光柵系統(tǒng)，他的波長選擇準(zhǔn)確性應(yīng)該是在±0.5～1nm之間。波長偏離過大有時就會影響到最終結(jié)果的準(zhǔn)確性，而上海閃譜生物科技公司的SP-Max 3500型、SP-Max 2300A光柵型全波長掃描儀的波長選擇準(zhǔn)確性可達(dá)±0.2nm，為業(yè)界優(yōu)。
    這兩個參數(shù)可謂是光柵甚至濾光片濾光系統(tǒng)最關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，直接影響到的是得到數(shù)據(jù)是否是真正所要測量的結(jié)果，是實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性的最基本要求。

三、檢測靈敏度高

在保證檢測可靠的基礎(chǔ)上，不同儀器的下一個差異就體現(xiàn)在檢測的靈敏度上面，這時人們關(guān)心的就是儀器能夠檢測到多弱的信號。
    靈敏度涉及了整個光路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選料，很難說某一個部件會起決定性作用。但是有一點(diǎn)，在各種單功能檢測項(xiàng)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)光檢測用專門設(shè)計(jì)的單光子計(jì)數(shù)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(xiàng)檢測的優(yōu)結(jié)果都是用相應(yīng)檢測器完成的。當(dāng)然也有的儀器出于成本等考慮，用一個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(yàn)需求，但是在性能上也會有所犧牲折中，無法實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)檢測都達(dá)到優(yōu)化。
    這說明了光柵型酶標(biāo)儀的研發(fā)又進(jìn)入了一個新的高度，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(tǒng)的濾光片型酶標(biāo)儀。光柵型是科研領(lǐng)域多功能酶標(biāo)儀的未來主要發(fā)展趨勢；而濾光片型儀器也正在往單項(xiàng)性能更優(yōu)的方面改進(jìn)。

四、樣品容器具有多樣性

除了常規(guī)的6～384/1536孔酶標(biāo)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(biāo)板檢測引入一個標(biāo)準(zhǔn)光程的概念。雖然酶標(biāo)板檢測也能通過光程校正等方式實(shí)現(xiàn)10mm光程OD值的換算，但這只是一個數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換過程，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(biāo)準(zhǔn)長度，OD值換算更加簡單和準(zhǔn)確。附帶了此類檢測功能的酶標(biāo)儀，相當(dāng)于除了本身的多功能酶標(biāo)檢測之外，還能替代紫外可見分光光度計(jì)的功能，使其功能更加全面，儀器的性價(jià)比更高。

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