Là công cụ phân tích cốt lõi của phòng thí nghiệm hiện đại, máy đo enzyme đa chức năng đã đạt được phân tích định lượng và định tính chính xác về các phân tử sinh học, hoạt động tế bào và hóa chất bằng cách tích hợp nhiều công nghệ phát hiện quang học. Nguyên lý công nghệ cốt lõi của nó dựa trên định luật Lambert-Beale và cơ chế truyền năng lượng cộng hưởng huỳnh quang, kết hợp với thiết kế đường dẫn ánh sáng có độ chính xác cao và mô-đun phát hiện đa chế độ, xây dựng một hệ thống phát hiện toàn cảnh bao gồm sự hấp thụ UV-Visible, huỳnh quang, phát quang hóa học và huỳnh quang phân biệt thời gian.
Nguyên tắc công nghệ cốt lõi
Phát hiện hấp thụ ánh sáng: Sử dụng đèn xenon hoặc nguồn sáng LED, ánh sáng đơn sắc bước sóng cụ thể được hình thành sau khi tách bằng bộ đơn sắc, xuyên qua các mẫu trong tấm micropore. Phát hiện cường độ ánh sáng truyền qua photodiode, tính toán nồng độ mẫu kết hợp với định luật Lambert-Beer (A=εcl), áp dụng cho phân tích định lượng axit nucleic, protein.
Phát hiện huỳnh quang: Phát hiện cường độ huỳnh quang phát ra bằng cách kích thích các dấu hiệu huỳnh quang (ví dụ: FITC, GFP) thông qua ánh sáng bước sóng cụ thể bằng cách sử dụng công nghệ quang phổ lưới kích thích. Điểm sáng tạo cốt lõi nằm ở thiết kế đường dẫn quang bốn lưới, hỗ trợ điều chỉnh độc lập bước sóng kích thích/phát xạ, dịch chuyển Stoke tối thiểu lên đến 18nm, có thể tách tiếng ồn nền một cách hiệu quả.
Phát hiện phát quang hóa học: Dựa trên tín hiệu ánh sáng được tạo ra bởi phản ứng enzyme hoặc phản ứng hóa học, không cần nguồn sáng kích thích bên ngoài. Phát hiện phản ứng phát sáng kiểu phát sáng/flash bằng ống quang điện tử (PMT) mức đếm photon tối, dải động ≥ 7 bậc độ lớn, thích hợp cho các tình huống phân tích siêu vi như phát hiện ATP, phân tích gen báo cáo kép, v.v.
Đổi mới chế độ phát hiện
huỳnh quang phân biệt thời gian (TRF): Sử dụng lanthanide (như europium, terbi) làm dấu hiệu, sử dụng các đặc tính tuổi thọ huỳnh quang mili giây của nó để loại bỏ nhiễu nền thông qua phát hiện trễ thời gian, tăng hơn 10 lần tỷ lệ tín hiệu tiếng ồn và được sử dụng rộng rãi trong phát hiện hormone để phân tích các dấu hiệu viêm gan siêu vi.
Truyền năng lượng cộng hưởng huỳnh quang (FRET): Phát hiện chuyển năng lượng được thực hiện thông qua sự thay đổi khoảng cách phân tử huỳnh quang của nhà tài trợ-người nhận, kết hợp với công nghệ TRF để tạo thành mô hình TR-FRET, sau khi nhà tài trợ kích thích thụ thể phát ra huỳnh quang bước sóng dài, thích hợp cho tương tác protein, nghiên cứu liên kết phối tử thụ thể.
Tích hợp hình ảnh tế bào: Tích hợp sáng tạo đường dẫn ánh sáng xiên với công nghệ hình ảnh CCD, tự động tập trung thông qua nguồn sáng LED và laser để đạt được số lượng tế bào không được đánh dấu, phân tích hình thái tế bào được đánh dấu huỳnh quang. So với máy đánh dấu enzyme truyền thống, chiều dữ liệu mở rộng đến diện tích mẫu, tỷ lệ che phủ lỗ, v. v., hỗ trợ nhu cầu sàng lọc nội hàm cao.
Hướng đột phá công nghệ
Nghiên cứu và phát triển hiện tại tập trung vào lựa chọn tự động dải động, mô-đun phát hiện tế bào sống điều khiển đa khí và thuật toán phân tích dữ liệu do AI điều khiển. Ví dụ: tối ưu hóa thông minh các thông số phát hiện thông qua phần mềm SkanIt, có thể tự động chuyển đổi mức tăng PMT theo cường độ tín hiệu trong lỗ, đảm bảo giá trị CV phát hiện hàng loạt<1%. Trong tương lai, với sự hợp nhất của dấu chấm lượng tử với công nghệ cộng hưởng plasma bề mặt, máy đo enzyme đa chức năng dự kiến sẽ cho phép phát hiện cấp độ phân tử đơn lẻ, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ hơn cho y học chính xác và sinh học tổng hợp.