生化分析仪是利用比尔-朗伯定律测量样品中特定物质浓度的仪器。它们的核心部件是一种能够将混合光分离成单色光进行检测的装置,俗称分光光度计。根据应用和实施的不同,生化分析仪主要使用以下分光光度法:
预过滤分束
前置滤光片分束是早期低速分析仪中常用的分光光度法。在反应杯之前的入射光路上安装具有不同波长滤光片的滤光轮。由电机驱动,当需要特定波长时,滤光轮旋转以在光路中定位适当的滤光器。光穿过过滤器、反应杯,并最终到达检测装置,从而能够测量物质的吸光度。
这种方法在早期的低速分析仪中被广泛使用,但由于它依赖于机械运动,耗时且效率低下,现在在高速系统中已被淘汰。
滤波后分束
后置滤光片分光利用光纤和滤光片实现分光光度法。来自反应杯的光经由光纤束被引导至对应的检测通道。每个信道在光纤的出口点处具有特定波长的滤波器。这些滤波器分离全光谱光信号,允许同时测量多个波长的吸光度。
该方法通过消除机械运动来提高效率,并实现多波长检测。然而,通过光纤的光传输降低了光效率,潜在地影响光源的寿命。因此,必须使用高效率的光纤。此外,波长的精度取决于滤波器的性能,要求滤波器具有足够的截止深度。
后滤波器分束在空间受限的设置中特别有利,因为光纤允许灵活的光路调节。
后分束器分束
后分束器分束是市场上广泛使用的光学系统。它采用了一个分束器,反射特定的波长,同时允许其他人通过。这改变了所需波长的路径,而不依赖于光纤。该系统效率高,结构紧凑,易于校准,适用于中速生化分析仪。
然而,分束器仅改变光路。波长的精度和杂散光的控制仍然取决于滤光片,要求滤光片具有足够的截止深度和半波宽度,以确保波长精度并最大程度地减少杂散光。
光栅后分束
光栅后分光是中高速生化分析仪的主要方法。它使用核心光学组件将复合光分离成按波长排列的光谱。具有窄缝的金属掩模被放置在光谱的路径中,以仅允许特定波长通过。穿过掩模的光到达检测单元,从而实现准确的信号采集和转换。
该方法效率高,波长精度优异,杂散光低,线性范围宽,非常适合高灵敏度和高精度测量。