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多功能酶標儀工作原理科普
多功能酶標儀是實驗室常用的微量檢測設備,可實現酶聯免疫吸附試驗(ELISA)、核酸定量、蛋白濃度測定、細胞活力檢測等多種功能,廣泛應用于生物、醫藥、食品檢測等領域。其核心工作邏輯基于光的吸收、熒光、化學發光等光學檢測原理,結合自動化控制系統完成批量樣品分析。
一、 核心檢測原理分類
多功能酶標儀的 “多功能”,本質是集成了多種光學檢測模塊,不同模塊對應不同的檢測原理:
光吸收法(比色法)
這是酶標儀最基礎的功能,核心依據朗伯 - 比爾定律—— 當一束單色光通過均勻的溶液時,溶液對光的吸光度與溶液濃度、液層厚度成正比。
工作過程:光源發出復合光,經單色器過濾后得到特定波長的單色光,穿透微孔板中的樣品溶液;檢測器接收透過的光信號,將其轉換為電信號;系統根據吸光度數值計算樣品中目標物質的濃度。
典型應用:ELISA 檢測、蛋白定量(如 BCA 法、Lowry 法)、核酸純度與濃度測定。
熒光法
針對低濃度物質的高靈敏度檢測,原理是利用熒光物質的激發 - 發射特性。
工作過程:特定波長的激發光照射樣品,樣品中的熒光物質吸收能量后躍遷到激發態;當物質回到基態時,會釋放出波長更長的發射光;熒光檢測器捕捉發射光信號,信號強度與熒光物質濃度正相關。
關鍵設計:激發光與發射光通過濾光片組分離,避免激發光干擾檢測結果,保證數據準確性。
典型應用:熒光定量 PCR 產物檢測、細胞內活性氧檢測、熒光免疫分析。
化學發光法
基于化學反應釋放的光子進行檢測,靈敏度比熒光法更高,無需外部光源。
工作過程:樣品中的目標物質參與化學發光反應(如酶促發光、直接發光),反應過程中釋放出光子;光子被高靈敏度的光電倍增管(PMT)捕捉,轉化為電信號后進行定量分析。
典型應用:化學發光免疫分析、基因檢測、藥物篩選。
二、 設備核心結構與工作流程
(一) 核心結構組成
光學系統:包含光源(鹵素燈、氙燈、LED 燈等)、單色器 / 濾光片組、光路傳輸組件、檢測器(光電二極管、光電倍增管),是檢測信號的核心生成與采集部件。
樣品處理系統:主要為微孔板載臺,支持 96 孔、384 孔等標準微孔板,配備自動進樣、定位校準功能,確保每個樣品孔精準對位光路。
控制系統:由嵌入式芯片與操作軟件組成,負責設定檢測參數(波長、檢測模式、讀數時間等)、控制設備運行、處理與輸出檢測數據。
(二) 基礎工作流程
樣品準備:將配制好的樣品加入微孔板,完成孵育、洗滌、顯色(或熒光標記)等前處理步驟。
參數設置:在酶標儀操作軟件中選擇檢測模式(光吸收 / 熒光 / 化學發光)、設定檢測波長、選擇微孔板類型與讀數方式(單波長 / 雙波長)。
自動檢測:將微孔板放入載臺,設備自動完成孔位定位,逐孔進行光學信號檢測與數據采集。
數據輸出:系統自動處理原始數據,生成吸光度 / 熒光強度 / 發光強度報告,支持數據導出與進一步分析。
三、 原理應用的注意事項
波長選擇:不同檢測方法需匹配對應波長,如光吸收法測蛋白常用 280nm,ELISA 檢測常用 450nm;熒光法需同時設置激發波長與發射波長。
微孔板選擇:不同檢測模式適配不同材質微孔板,熒光檢測需使用黑色微孔板減少光干擾,化學發光檢測需避免使用透光性差的板型。
背景干擾消除:檢測前需設置空白對照孔,系統會自動扣除空白背景信號,提升數據準確性;雙波長檢測可有效消除樣品渾濁、微孔板劃痕等帶來的干擾。



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