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赛默飞Varioskan LUX酶标仪:关键注意事项与专业工作原理解析

更新时间:2025-08-25      点击次数:8

赛默飞世尔科技Varioskan LUX多功能酶标仪是生命科学研究和质量检测领域的高性能核心检测设备 。为确保其发挥性能 并获得稳定可靠 的数据结果,用户需重点关注以下操作要点:

样本制备与耗材选择:

避免气泡干扰: 加样时务必轻柔,避免在孔内产生气泡。气泡会显著干扰光路,尤其在吸光度(UV-Vis) 和荧光强度(FI) 检测中导致读数异常偏高或不稳。检测前可短暂离心酶标板或使用无尘棉签小心去除气泡。

选用高品质耗材: 使用光学性能优异 、板间均一性好 的标准96孔板或384孔板。劣质板可能导致孔间差异(CV值高)、背景荧光高或化学发光信号弱等问题,影响检测灵敏度 和数据精度 。对于荧光偏振(FP) 和时间分辨荧光(TRF) 等对背景要求的应用,务必选用专用低背景黑色酶标板。

样本澄清度: 对于吸光度 检测,确保样本溶液澄清,无沉淀或悬浮颗粒,避免光散射造成假阳性高信号。

仪器放置与环境控制:

稳定工作台面: 将仪器放置在水平、稳固、无震动的实验台上,避免因周围设备(如离心机、摇床)运行引起的震动干扰读数稳定性。

环境光控制: 进行化学发光(Lum) 、生物发光(BL) 以及微弱的荧光 检测时,需在暗室或使用仪器配套的遮光板进行操作,避免环境杂散光干扰导致本底升高或信号被掩盖,确保高灵敏度 检测的实现。

温湿度适宜: 确保仪器运行环境符合要求(通常为15-30℃,相对湿度<80%),避免特殊温湿度影响光学系统性能、电子元件稳定性及样本舱温控精度 。

实验参数优化设置:

波长选择精准: 根据实验方案,在SkanIt软件中精确设置激发光(Ex )和发射光(Em )波长。充分利用Varioskan LUX的双光栅单色器 优势,针对不同应用选择最佳带宽(如1nm用于高分辨率光谱扫描,更宽带宽用于提高光通量及信噪比)。确保所选波长与实验所用荧光染料或生色团的特性匹配。

增益/灵敏度优化: 对于化学发光 和低信号荧光 检测,需合理设置光电倍增管(PMT )增益。增益过低可能导致信号太弱无法检出;增益过高则可能使强信号饱和(超出宽动态范围 上限)或引入过多背景噪声。可先对代表性样本进行预实验以确定最佳增益值。

温控设定与平衡: 若实验需要样本舱控温(如酶动力学实验、细胞实验),请提前设定目标温度(范围:室温+5℃至65℃)并预留足够时间让温控模块达到设定温度且稳定(软件通常会有温度达到提示)。避免在温度未稳定时进行读数。注意检查孔板盖是否盖好,防止孔间温度不均一。

读数时间点/动力学设置: 对于化学发光 等信号衰减较快的检测模式,或需要监测反应进程的动力学实验,务必在软件中精确设置读数延时、间隔和总持续时间,确保捕捉到关键信号。

仪器维护与校准:

保持清洁: 定期用无尘布及专用光学清洁剂(或无水乙醇)清洁仪器外壳、样本舱底部光学窗口(进光口)及滤光片轮/光栅窗口(操作前务必关机并查阅手册)。样本溢出务必立即完整清洁,防止污染光路或腐蚀部件。注意:切勿让液体流入仪器内部!

光源维护: 遵循手册建议的氙灯使用时长和保养周期。氙灯老化会导致光源强度下降,影响所有光学模式的灵敏度 。软件通常有灯泡计时器和预警提示。更换光源需由专业工程师操作或严格遵循流程。

定期性能验证: 使用标准参比板(如吸光度标准板、荧光标准板、化学发光参比板)定期进行仪器性能验证(如灵敏度、线性度、孔间均一性),确保仪器状态符合预期。赛默飞提供专用的Validation Pack。

专业维护与服务: 按计划进行预防性维护(PM),由赛默飞认证工程师进行关键部件检查、光路校准、软件升级等,保障仪器长期处于最佳性能状态 。

Varioskan LUX 核心工作原理:精密光路赋能多模式检测

Varioskan LUX 作为一款先进的多功能酶标仪,其核心工作原理基于精密的光学检测系统 、高性能信号处理 与智能温控模块 的协同工作:

光源系统:

采用高亮度、宽光谱覆盖的氙闪光灯 作为主要光源。氙灯在紫外至近红外区域均有强输出,为吸光度 、荧光激发(Ex) 提供了稳定、瞬态的高强度光脉冲,有利于提高信噪比和减少光漂白。

光路系统(核心):

激发单色器: 位于光源后,用于从氙灯宽谱光中选择出实验所需的特定波长(Ex λ)的激发光。光栅通过精密转动选择波长,最小带宽可达1nm ,提供波长分辨率和纯度,有效降低杂散光背景。

发射单色器: 位于样品和检测器之间,用于从样品发出的混合光(荧光/化学发光/透过光)中选择出特定的发射波长(Em λ)或检测波长(Abs λ)。

双光栅单色器技术: 这是Varioskan LUX的核心优势之一。仪器配备两个独立的全息光栅单色器 :

光路设计: 激发光经Ex单色器选波后,通过反射镜系统引导,从下方垂直照射到微孔板样品孔底部。样品受到激发后产生的信号(透射光、荧光、化学发光)向上发射,再经光路系统收集,通过Em单色器选波(或直接进入检测器),最终到达**光电倍增管(PMT)**检测器。

检测器与信号处理:

高性能PMT检测器: 采用高灵敏度、低噪声的光电倍增管(PMT)作为核心检测元件。PMT能高效地将微弱的光子信号转化为可测量的电信号,并进行多级放大。这是实现 超高灵敏度 (尤其在化学发光和弱荧光检测中)和宽广动态范围 (可达8个数量级)的关键。

信号采集与转换: PMT产生的微弱电流信号被高速、高精度的电子电路采集并转换为数字信号。仪器的电子系统具有强大的信号处理能力,能有效抑制噪声,保证数据的高保真度 和稳定性 。

多模式检测原理:

吸光度(Absorbance - UV-Vis): 测量特定波长(Abs λ)的光穿过样品溶液后的强度衰减(被吸收程度)。根据朗伯-比尔定律,吸光度值与溶液中的待测物浓度成正比。激发光和检测光为同一波长(或窄带)。

荧光强度(Fluorescence Intensity - FI): 特定激发波长(Ex λ)的光激发样品中的荧光物质,使其跃迁至激发态,随后发射出更长波长(Em λ)的荧光。仪器测量的是在Em λ处的荧光强度。信号强度与荧光物质浓度相关。

时间分辨荧光(Time-Resolved Fluorescence - TRF): 利用某些镧系元素螯合物长寿命荧光的特点。在短脉冲激发后,延迟一段时间(通常几十至几百微秒),待短寿命的背景荧光和散射光完整衰减后,再开启检测窗口测量长寿命的特异性荧光(Em λ)信号。此技术极大降低了背景干扰,显著提高信噪比 和灵敏度 。

荧光偏振(Fluorescence Polarization - FP): 使用偏振器使激发光(Ex λ)成为单一偏振面。荧光分子在被偏振光激发后发射的荧光也具有一定的偏振性。大分子(结合态)旋转慢,发射光偏振度高;小分子(游离态)旋转快,偏振度低。仪器通过检测特定Em λ处两个垂直偏振方向上的荧光强度比来计算偏振度或各向异性,用于研究分子结合、相互作用等。

化学发光(Chemiluminescence - Lum) / 生物发光(Bioluminescence - BL): 测量化学反应(化学发光)或生物酶促反应(生物发光)自身产生的光信号(Lum)。此过程无需激发光源,直接在特定波长范围内(通常全波长或特定波段)检测样品发射的光子强度。Varioskan LUX的高灵敏度PMT和低噪声电路使其在此模式下表现尤为出色。

温控系统:

仪器集成精确的样本舱温度控制系统 。采用热电制冷(Peltier)技术或结合加热/制冷模块,可在室温+5℃至65℃ 范围内精确控制并维持整个微孔板区域的温度,温度均一性好。这对于需要精确温度控制的酶动力学研究、细胞培养监测、结合反应等实验至关重要,确保反应条件一致,结果可靠重现 。

选择赛默飞Varioskan LUX,选择可靠与高效

通过理解其精密的光学原理 (双光栅单色器、高性能PMT)和稳定的温控系统 ,并严格遵守关键操作注意事项(规范样本制备、优化参数、环境控制、定期维护),用户能够很大程度发挥赛默飞Varioskan LUX多功能酶标仪的性能 。其多模式集成能力 (吸光、荧光、化学发光、TRF、FP)、灵敏度 、宽动态范围 、高通量效率 及智能的SkanIt软件 ,使其成为提升实验室研究效率和检测质量的有力保障。