多功能酶标仪的新发展：滤光片和光栅以外的新...（一）
多功能酶标仪是现今生物技术和研究中不可缺少的工具。随着高通量检测和微孔板技术的日渐成熟，多功能酶标仪已渐渐成为现今实验室必备的系统。市场上有很多多功能酶标仪的厂家，可谓百花齐放。消费者往往会花多眼乱，很难取舍。其实，现今的酶标仪主要有两种光学技术：一种是利用滤光片技术；另一种是光栅技术。 前者的技术发展比较早，后者则是较近期的技术。但是两者其实各有好处，可以互补不足。而不论是哪种技术，选择酶标仪的第一原则是选择有最好的信噪比（Signal to Noise Ratio, SNR）。
| 滤光片原理:滤光片是玻璃片再加入特定的染料制成的。当加入染料后，滤片的分子结构和折射率发生了变化，使滤光片对某些色光(也就是波长)的通过有了变化。例如一个480/20nm的滤光片可以让470nm到490nm波长的光通过，在这个波长范围以外的光就会被挡住和吸收。在酶标仪内，光源会从氙灯或卤钨灯发出，通过特定的滤片，把不需要的波长隔开，然后再照射到样本中。样本中的荧光染料会被激发，放出发射光，再透过特定的滤片把杂光隔开，然后被检测器收集。这就是滤光片系统酶标仪的荧光检测过程。 |
滤光片的好处： |
滤光片具有非常好的透光率 (可高于90%)，也就是说光能量的损失比较少。如下图(图1)，在一个荧光检测中，经过滤光片进入样本的激发光和从样本透过滤光片进入检测器的发射光都只有少量的损失(大约10%)。光的损失较少，光的能量自然较大，荧光的信号自然很容易检测。这是获得高信噪比（SNR）的最初始保证。 |
所以，由于有高的信噪比（SNR）保证，滤光片系统从酶标仪诞生以来一直就是高灵敏度检测的黄金标准。我们也不难发现很多有光栅型酶标仪的厂家在一些检测灵敏度要求比较高的高端应用(如：TRF、TR-FRET、等)中，都会有另外配上滤光片模块的设计。因为这些高端的应用，光栅系统未能有满意的效果或干脆做不到。 |
滤光片的缺点： |
| 当然，滤光片也有其缺点。当检测不同波长的荧光染料时便要用不同的滤光片。市面上大部份滤光片型酶标仪都可配有4-8对滤片以应付不同波长检测的要求，当特别的波长没有滤片时，使用者便要另行购买，然后人手更换。有些使用者可能会觉得不太方便。滤光片系统的另一个问题是不能够做波长扫描，如果使用者想对样本作波长扫描寻找其光谱特性，那么滤光片系统无法实现。 光栅的原理： 为解决滤光片系统不可随时改变波长的问题，光栅型酶标仪就应运而生。它是使用物理性衍射光栅原理在不同的角度把白光光源分开成独立的波长，之后再经过一系列的狭缝把已选取的激发波长分出来，并照射到样本上。样本的发射光也被同样的原理去分隔出需要的波长，最后被检测器接收和量度。 |
光栅的好处: |
光栅系统的好处就是可随意选择波长和进行波长扫描，这方便了使用者。现今大部份的研究单位都设有公用平台，把一些高端的仪器集中一起管理，高端的多功能酶标仪也是其中之一。光栅型的多功能酶标仪在公用平台中为使用者提供了便利，因不需更换和保管滤光片，在仪器管理的层面也比较简单。 |
光栅的缺点： |
虽然光栅系统带来方便，但也有一些致命缺点。首先，基于光路设计的问题，光栅的光能损失比滤片大很多。如下图(图2)，在荧光检测中，光源经过光栅而成的激发光已比原来的少了大概70%的能量。样本被激发后会放出发射光，发射光会透过光栅去分隔出需要的波长。被分隔后的发射光能量再损失了70%。假设荧光被激发的效率为50%，那么可以进入检测器被检测的光只有原来光源的 4.5% ！！ 这就是为什么光栅酶标仪的 |
