酶標儀(Microplate Reader)是實驗室中廣泛使用的高通量檢測設備,通過光學檢測技術對微孔板中的樣品進行定量或定性分析。其檢測原理主要基于光吸收、發光、熒光及高級熒光技術。本文將對不同檢測模式的原理、應用及儀器選擇進行系統解析。
一、吸收光檢測
原理
當一束單色光照射到樣品時,部分光被樣品吸收,剩余光透過樣本被檢測器捕獲。吸光度(Absorbance)即樣品吸收的光量,遵循朗伯-比爾定律(A=εcl),與樣品濃度成正比。
應用
廣泛應用于酶聯免疫吸附試驗(ELISA)、蛋白質定量(如BCA法)等。
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二、發光檢測
原理
通過化學反應(如化學發光)或生物發光(如螢光素酶體系)產生自發光信號,無需外部激發光源。
應用
化學發光免疫分析(CLIA)、ATP檢測、報告基因檢測等。
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三、熒光檢測
原理
熒光基團在特定波長激發光下躍遷至高能態,隨后釋放長波長發射光。檢測器通過濾光片或光柵分離激發光與發射光。
應用
熒光標記免疫分析、細胞活性檢測(如Calcein-AM)、基因表達研究等。
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四、高級熒光檢測技術
1. 熒光偏振(Fluorescence Polarization, FP)
原理
通過檢測熒光分子在偏振激發光下的發射光偏振程度,分析分子大小或結合狀態。大分子(如蛋白復合物)運動慢,偏振值高;小分子運動快,偏振值低。
應用
2. 時間分辨熒光(Time-Resolved Fluorescence, TRF)
原理
利用鑭系元素(如銪、鋱)的長熒光壽命特性,延遲檢測時間以消除短壽命背景熒光干擾。
應用
3. TR-FRET(時間分辨熒光共振能量轉移)
原理
結合時間分辨熒光(TRF)與熒光共振能量轉移(FRET),通過供體-受體能量轉移檢測分子相互作用,無需洗滌步驟("免洗ELISA")。
應用
4. Alpha技術(AlphaScreen/AlphaLISA)
原理
利用供體微珠與受體微珠間的單線態氧擴散觸發化學發光,僅在分子結合時產生信號。
應用
5. BRET(生物發光共振能量轉移)
原理
利用生物發光供體(如熒光素酶)與熒光受體間的能量轉移,無需外部光源,背景干擾極低。
應用
五、酶標儀選擇指南
根據檢測類型選擇
應用場景匹配
通量與靈活性
酶標儀的選擇需綜合考慮檢測原理、應用場景及實驗通量。對于復雜檢測(如FP、TR-FRET),推薦 Neo2或H1等高端型號;常規檢測可選多功能基礎型酶標儀LX。微孔板材質(透明、黑色、白色)的適配性同樣關鍵,需根據檢測模式優化信號質量。