多功能酶標(biāo)儀工作原理、選購(gòu)指南

劉大偉

多功能酶標(biāo)儀指擁有多種檢測(cè)模式的單體臺(tái)式酶標(biāo)儀。通常具有比色皿插槽，可檢測(cè)吸光度（Abs）、熒光強(qiáng)度（FI）、時(shí)間分辨熒光（TRF）、熒光偏振（FP）、和化學(xué)發(fā)光（Lum）?？蓪?duì)以微孔板為體系的實(shí)驗(yàn)提供多種不同模式的檢測(cè)。通常，多功能酶標(biāo)儀至少可提供“吸收光”、“熒光”、“發(fā)光”三種不同的檢測(cè)模式。一些中高端多功能酶標(biāo)儀還可完成“時(shí)間分辨熒光”、“熒光偏振”、“熒光共振能量轉(zhuǎn)移”等高級(jí)熒光檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。該儀器適用于臨床檢驗(yàn)、微生物學(xué)、流行病學(xué)、免疫學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)以及農(nóng)林科學(xué)等領(lǐng)域。廣泛用于醫(yī)院、血站、防疫站、生物制品等部門。

酶標(biāo)儀的分析原理：酶標(biāo)儀實(shí)際上就是一臺(tái)變相光電比色計(jì)或分光光度計(jì)，其基本工作原理與主要結(jié)構(gòu)和 光電比色計(jì)基本相同，光源燈發(fā)出的光波經(jīng)過(guò)濾光片或單色器變成一束單色光，進(jìn)入塑料微孔極中的待測(cè)標(biāo)本.該單色光一部分被標(biāo)本吸收，另一部分則透過(guò)標(biāo)本照射到光電檢測(cè)器上，光電檢測(cè)器將這一待測(cè)標(biāo)本不同而強(qiáng)弱不同的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)前置放大，對(duì)數(shù)放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理后送入微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，最后由顯示器和打印機(jī)顯示結(jié)果。微處理機(jī)還通過(guò)控制電路控制機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)X方向和Y方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)移動(dòng)微孔板，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)樣檢測(cè)過(guò)程.而另一些酶標(biāo)儀則是采用手工移動(dòng)微孔板進(jìn)行檢測(cè)，因此省去了X，Y方向的機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制電路，從而使儀器更小巧，結(jié)構(gòu)也更簡(jiǎn)單.微孔板是一種經(jīng)事先包理專用于放置待測(cè)樣本的透明塑料板，板上有多排大小均勻一致的小孔，孔內(nèi)都包埋著相應(yīng)的抗原或抗體，微孔板上每個(gè)小孔可盛放零點(diǎn)幾毫升的溶液.

光是電磁波，波長(zhǎng)100nm～400nm稱為紫外光，400nm～780nm之間的光可被人眼觀察到，大于780nm稱為紅外光。人們之所以能夠看到色彩，是因?yàn)楣庹丈涞轿矬w上被物體反射回來(lái)。綠色植物之所以是綠色，是因?yàn)橹参镂盏拇蟛糠譃榧t橙光和藍(lán)紫光，但對(duì)綠色不吸收，反射出來(lái)，所以植物呈現(xiàn)為綠色。

酶標(biāo)儀測(cè)定的原理是在特定波長(zhǎng)下，檢測(cè)被測(cè)物的吸光值。？隨著檢測(cè)方式的發(fā)展，擁有多種檢測(cè)模式的單體臺(tái)式酶標(biāo)儀叫做多功能酶標(biāo)儀，可檢測(cè)吸光度（Abs）、熒光強(qiáng)度（FI）、時(shí)間分辨熒光（TRF）、熒光偏振（FP）、和化學(xué)發(fā)光（Lum）。？酶標(biāo)儀從原理上可以分為光柵型酶標(biāo)儀和濾光片型酶標(biāo)儀。光柵型酶標(biāo)儀可以截取光源波長(zhǎng)范圍內(nèi)的任意波長(zhǎng)，而濾光片型酶標(biāo)儀則根據(jù)選配的濾光片，只能截取特定波長(zhǎng)進(jìn)行檢測(cè)。

現(xiàn)在市場(chǎng)上國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的酶標(biāo)儀種類較多，但其基本功能不外乎是OD值測(cè)定，所不同的是測(cè)定波長(zhǎng)范圍、吸光度范圍、光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)速度、溫度控制、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果打印、軟件功能等方面的差異，下面分別做一簡(jiǎn)單介紹。

一、 測(cè)定波長(zhǎng)：酶聯(lián)免疫測(cè)定所使用的波長(zhǎng)是400nm至750nm的可見光。每一種物質(zhì)都有其特定的波長(zhǎng)，在此波長(zhǎng)下，此物質(zhì)能夠吸收最多的光能量。如果選擇其它的波長(zhǎng)就會(huì)造成結(jié)果的不準(zhǔn)確，因此，在測(cè)定檢測(cè)物時(shí)，我們選擇特定的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，稱為測(cè)量波長(zhǎng)。在臨床實(shí)踐中，各種試劑的操作多采用單波長(zhǎng)測(cè)量。？ 但是每一種物質(zhì)對(duì)光能量還存在一定的非特異性吸收，為消除這種非特異吸收，我們還可以選擇一個(gè)參照波長(zhǎng)，以消除這個(gè)不準(zhǔn)確性。在參照波長(zhǎng)下，檢測(cè)光吸收就是非特異性的光，檢測(cè)波長(zhǎng)和參照波長(zhǎng)的吸光值之差可以消除非特異性吸收，也即為雙波長(zhǎng)測(cè)定。因此，作為臨床領(lǐng)域和疾病控制和防疫領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室，選擇400nm至750nm的檢測(cè)波長(zhǎng)范圍基本可以滿足檢測(cè)要求。

二、 測(cè)量的光學(xué)系統(tǒng)和讀板速度：光學(xué)系統(tǒng)是酶標(biāo)儀至關(guān)重要的組成部分，光源燈的穩(wěn)定及壽命、光學(xué)系統(tǒng)功能如何，都直接影響儀器的吸光度范圍、線性度、精密度和準(zhǔn)確度，在這些性能指標(biāo)方面進(jìn)口設(shè)備要比國(guó)產(chǎn)設(shè)備好一些。

酶標(biāo)儀的光學(xué)系統(tǒng)采用的是垂直光路多通道（通常為8或12通道，亦有單通道）檢測(cè)，一般為硅光管或光導(dǎo)纖維，除測(cè)定通道外，有的酶標(biāo)儀還有一個(gè)參比通道，每次測(cè)定可進(jìn)行自我校準(zhǔn)。酶標(biāo)儀的光學(xué)系統(tǒng)功能如何，均可通過(guò)酶標(biāo)儀測(cè)定的吸光度范圍、線性度、精密度和準(zhǔn)確度等體現(xiàn)出來(lái)。光學(xué)系統(tǒng)好的話，則上述指標(biāo)也應(yīng)較佳。測(cè)定的精密度與測(cè)定通道之間的均一性有直接關(guān)系。單通道可避免因通道不同所致的差異。

最初設(shè)計(jì)的單通道酶標(biāo)儀讀板速度長(zhǎng)達(dá)2分鐘以上，但現(xiàn)在隨著工藝水平的提高，單通道酶標(biāo)儀單波長(zhǎng)的讀板速度可以達(dá)到30秒以內(nèi)，與多通道酶標(biāo)儀已無(wú)顯著差異；同時(shí)考慮到無(wú)通道差的優(yōu)點(diǎn)，單通道酶標(biāo)儀受到不少實(shí)驗(yàn)室的歡迎。

三、 吸光度范圍 符合以下指標(biāo)的儀器應(yīng)該算是較精密的儀器：在波長(zhǎng)范圍400～750nm，吸光度范圍為0-2.5OD時(shí)，線性<±0.5%及0.005OD；在550nm、492nm、450nm、405nm下吸光度為1OD時(shí)，精密度<±1%及0.005OD。

四、 檢測(cè)速度？酶標(biāo)儀的檢測(cè)速度是指其完成比色測(cè)定所需要的時(shí)間。檢測(cè)速度快，有利于提高檢測(cè)的精密度，即避免由于測(cè)定過(guò)程中，因測(cè)定時(shí)間不同所致的各微孔間吸光度間的差異。

五、 震板功能 酶標(biāo)儀的震板功能是指酶標(biāo)儀在對(duì)ELISA板孔進(jìn)行比色測(cè)定前對(duì)其進(jìn)行振蕩混勻，使板孔內(nèi)顏色均一。目前市場(chǎng)上常見的酶標(biāo)儀均有震板功能，所不同的是震板方式，有的可按上下、左右或旋轉(zhuǎn)等方式及振蕩幅度等任意調(diào)節(jié)。

六、 其他方面：A、溫育功能是指酶標(biāo)儀本身能按要求自動(dòng)精確地控制儀器內(nèi)部的溫度，使得ELISA測(cè)定中微孔板條的溫育過(guò)程可在儀器內(nèi)部完成，而無(wú)需再外配溫箱。軟件功能是指酶標(biāo)儀所具有的對(duì)ELISA定性和定量測(cè)定及其他測(cè)定方式如酶標(biāo)動(dòng)力學(xué)、紫外和凝集等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析并報(bào)告結(jié)果的功能。B、軟件功能是中高檔酶標(biāo)儀的一個(gè)非常重要的功能。如果硬件方面區(qū)別不大，則軟件就成為判定酶標(biāo)儀優(yōu)劣的惟一指標(biāo)。C、語(yǔ)言界面？ 通常進(jìn)口的中高檔酶標(biāo)儀人機(jī)對(duì)話多采用英文。這對(duì)于某些基層實(shí)驗(yàn)室可能會(huì)存在語(yǔ)言方面的困難，從而難以最大限度地發(fā)揮酶標(biāo)儀的作用。

酶標(biāo)儀自問(wèn)世以來(lái)發(fā)展迅速，新產(chǎn)品不斷推陳出新，型號(hào)眾多，很難對(duì)其全面闡述。目前市場(chǎng)上的多功能酶標(biāo)儀可謂是琳瑯滿目、型號(hào)眾多，是否讓您挑的眼花繚亂呢？我們關(guān)注多功能酶標(biāo)儀最重要的特點(diǎn)就是靈敏度、結(jié)果的準(zhǔn)確性、重復(fù)性、應(yīng)用拓展。這些特點(diǎn)及功能與多功能酶標(biāo)儀的硬件、光路設(shè)計(jì)是相輔相成的。雖然不同型號(hào)的儀器都能做許多相同的速度、測(cè)定周期和每份測(cè)定的成本上都有差異。儀器又分為原裝進(jìn)口機(jī)、組裝機(jī)、國(guó)產(chǎn)機(jī)等。其次要根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模、門診及住院病人的多少確定購(gòu)買何種機(jī)型。一般說(shuō)來(lái)世界著名的大公司生產(chǎn)的自動(dòng)生化分析儀技術(shù)性能，先進(jìn)程度、售后服務(wù)都較好，但價(jià)格較貴，屬首選產(chǎn)品。國(guó)產(chǎn)多功能全自動(dòng)酶標(biāo)儀知名品牌雷杜、德鐵、博科、普朗質(zhì)量不錯(cuò)，進(jìn)口品牌BioTek、TECAN、Thermo是不錯(cuò)的選擇，不同品牌的儀器往往性能側(cè)重點(diǎn)有所不用，選購(gòu)之前多了解市場(chǎng)與維修工程師交流，充分了解各家的性能特長(zhǎng)和售后情況，反復(fù)對(duì)比，總能找到最適合自己需要的一款多功能酶標(biāo)儀。