多功能酶標(biāo)儀作為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的核心分析工具,通過集成多種光學(xué)檢測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物分子、細(xì)胞活性及化學(xué)物質(zhì)的精準(zhǔn)定量與定性分析。其核心技術(shù)原理基于朗伯-比爾定律與熒光共振能量轉(zhuǎn)移機(jī)制,結(jié)合高精度光路設(shè)計(jì)與多模式檢測(cè)模塊,構(gòu)建了覆蓋紫外-可見吸收、熒光、化學(xué)發(fā)光及時(shí)間分辨熒光的全場(chǎng)景檢測(cè)體系。
核心技術(shù)原理
光吸收檢測(cè):采用氙燈或LED光源,經(jīng)單色器分光后形成特定波長(zhǎng)單色光,穿透微孔板中的樣品。通過光電二極管檢測(cè)透射光強(qiáng)度,結(jié)合朗伯-比爾定律(A=εcl)計(jì)算樣品濃度,適用于核酸、蛋白質(zhì)的定量分析。
熒光檢測(cè):利用激發(fā)光柵分光技術(shù),通過特定波長(zhǎng)光激發(fā)熒光標(biāo)記物(如FITC、GFP),檢測(cè)其發(fā)射熒光強(qiáng)度。核心創(chuàng)新點(diǎn)在于四光柵光路設(shè)計(jì),支持激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)獨(dú)立調(diào)節(jié),最小斯托克位移達(dá)18nm,可有效分離背景噪聲。
化學(xué)發(fā)光檢測(cè):基于酶促反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的光信號(hào),無需外部激發(fā)光源。通過暗電流光子計(jì)數(shù)級(jí)光電倍增管(PMT)檢測(cè)輝光/閃光型發(fā)光反應(yīng),動(dòng)態(tài)范圍≥7個(gè)數(shù)量級(jí),適用于ATP檢測(cè)、雙報(bào)告基因分析等超微量分析場(chǎng)景。
檢測(cè)模式創(chuàng)新
時(shí)間分辨熒光(TRF):采用鑭系元素(如銪、鋱)作為標(biāo)記物,利用其毫秒級(jí)熒光壽命特性,通過時(shí)間延遲檢測(cè)消除背景干擾,信噪比提升10倍以上,廣泛應(yīng)用于激素檢測(cè)與病毒性肝炎標(biāo)志物分析。
熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET):通過供體-受體熒光分子間距變化實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移檢測(cè),結(jié)合TRF技術(shù)形成TR-FRET模式,供體激發(fā)后受體發(fā)射長(zhǎng)波長(zhǎng)熒光,適用于蛋白質(zhì)相互作用、受體配體結(jié)合研究。
細(xì)胞成像集成:創(chuàng)新性地融合斜照明光路與CCD成像技術(shù),通過LED光源與激光自動(dòng)聚焦,實(shí)現(xiàn)無標(biāo)記細(xì)胞計(jì)數(shù)、熒光標(biāo)記細(xì)胞形態(tài)分析。相較于傳統(tǒng)酶標(biāo)儀,數(shù)據(jù)維度擴(kuò)展至樣品面積、孔覆蓋率等參數(shù),支持高內(nèi)涵篩選需求。
技術(shù)突破方向
當(dāng)前研發(fā)重點(diǎn)聚焦于動(dòng)態(tài)范圍自動(dòng)選擇、多氣體控制活細(xì)胞檢測(cè)模塊及AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)分析算法。例如,通過SkanIt軟件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)參數(shù)智能優(yōu)化,可根據(jù)孔內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)切換PMT增益,確保批間檢測(cè)CV值<1%。未來,隨著量子點(diǎn)標(biāo)記與表面等離子共振技術(shù)的融合,多功能酶標(biāo)儀有望實(shí)現(xiàn)單分子水平檢測(cè),為精準(zhǔn)醫(yī)療與合成生物學(xué)提供更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。