Фотометры (колориметры) работают в спектральном диапазоне 340–700 нанометров (нм). Диапазон работы спектрофотометров значительно шире – 200–950 нм. Многие современные приборы имеют процессоры, запоминающие устройства, которые позволяют автоматизировать процесс построения градуировочных характеристик самих приборов. Современные динамометрические приборы могут работать с минимальными объемами раствора в диапазоне 10-500 мкл.
Нефелометрический метод анализа
Этот вид исследования проводится в дисперсных средах с целью определения концентрации, размера и формы диспергированных частиц.
Аппаратура для нефелометрических исследований представляет собой специализированные спектрофотометры, которые называются нефелометрами. Они предназначены для измерения интенсивности рассеянного света под углом к направлению падающего на раствор светового потока. Длины волн, используемые в большинстве нефелометров, находятся в диапазоне 340–650 нм. Системы «антиген – антитело» содержат гетерогенные популяции частиц с размерами от 250 до 1500 нм, а используемые в аппаратуре длины волн – величины того же порядка, что и размеры исследуемых частиц. Поэтому большая часть света будет рассеиваться под углом 90°. Хотя для измерения рассеивания света датчики установлены под углом от 5 до 90°, наилучшие характеристики по чувствительности будут достигнуты, если измерять интенсивность света, рассеянного под углом 90°.
Турбидиметрический метод анализа Данный вид исследования мутных сред основан на измерении изменения интенсивности потока световой энергии, прошедшего через дисперсную систему. Изменение потока световой энергии вызвано как поглощением, так и его рассеянием дисперсной системой. Преимущество турбидиметрического анализа заключается в том, что измерения могут быть выполнены практически на любом колориметре или фотометре. Повышение чувствительности турбидиметрических исследований может быть достигнуто за счет использования спектрофотометров с высококачественными детекторами.
Флуориметрический метод анализа
Этот метод основан на явлении, которое называется флуоресценцией. Световая энергия, поглощенная атомами или молекулами, отдается ими в виде светового же излучения.
Спектр излучения флуоресценции многих веществ носит избирательный характер. Он не зависит от длины волны возбуждающего света. Это показывает, что спектр флуоресценции характеризует исследуемое вещество и является основой для обнаружения и идентификации этих веществ. Существуют многочисленные физико-химические факторы отклонения от пропорциональности энергии поглощения и энергии флуоресценции от концентрации исследуемого раствора. При практических определениях концентрации раствора по световой энергии требуется предварительное построение градуировочных кривых. Градуировочная кривая строится по результатам измерений флуоресценции растворов с известной концентрацией.
Флуоресцентные методы анализа, по сравнению с другими фотометрическими методами, обладают высокой чувствительностью. Для измерения оптического пропускания и флуоресценции предназначены приборы флуориметры.
Рефлектометрический метод анализа
Количественное определение содержания веществ на твердофазных носителях реактивов условно называется системами сухой химии. Измеряется интенсивность светового потока, отраженного от окрашенной поверхности носителя, которая зависит от концентрации исследуемой жидкой пробы. Определение изменения цвета окрашенной поверхности производится методом рефлектометрии. В качестве носителя сухих реагентов выступают реагентные полоски. Они наиболее широко используются для экспресс-анализа мочи и крови.
Сейчас на современном рынке лабораторных приборов представлена целая гамма принципиально новых клинических автоматических анализаторов сухой химии, которые работают без использования традиционных жидких реагентов.
Хемилюминесцентный анализ
Это один из люминесцентных методов анализа. Принцип метода состоит в том, что при реакции окисления происходит возбуждение молекул продуктов реакции и выделение световой энергии при возвращении их в основное состояние.
Частный случай хемилюминесценции – биолюминесценция. При биолюминесценции выделение световой энергии излучения происходит в результате окислительного процесса, который катализируется ферментами-люциферазами. Поскольку ферменты чрезвычайно избирательны, то биолюминесцентные методы очень специфичны.
Приборы, на которых производят хемилюминесцентный анализ, называются люминометрами.
Дозирующие устройстваНаиболее трудоемкой в лабораторных исследованиях является подготовка пробы к проведению анализа. Для сокращения трудозатрат, времени, повышения качества исследований и достоверности результатов в лабораторную практику внедряется широкий арсенал приспособлений, специализированных устройств и приборов пробоподготовки.
На качество и точность результатов лабораторных исследований существенное влияние оказывает аккуратное и точное выполнение операций дозирования.
Основные режимы дозирования:
1) прямое;
2) обратное;
3) многократное и режим разведения.
Прямое дозирование – весь забранный объем жидкости сбрасывается за один полный ход поршня. Этот режим подходит для дозирования водных растворов.
Обратное дозирование – в наконечник набирается несколько больший, по сравнению с дозируемым, объем жидкости.
Остающийся в наконечнике некоторый объем жидкости нивелирует погрешность, связанную с образованием пены или мениска. Этот режим подходит для очень малых объемов, а также для вязких и пенящихся жидкостей.
Многократное дозирование – повторяющиеся операции дозирования идентичных или различных объемов жидкости.
Режим разведения жидкости – в наконечник дозатора забирается первый объем, а затем перед забором второго создается воздушная подушка, и обе жидкости выливаются вместе.
По способу забора и выдачи доз дозирующие устройства подразделяются на пипеточные, клапанные и перистальтические дозаторы.
Пипеточные дозаторы
Это бесклапанные дозаторы. Забор и выдача пробы осуществляются через один и тот же наконечник дозатора. Забор дозирующей жидкости осуществляется в съемную насадку (наконечник). Пипеточные дозаторы нашли самое массовое применение в лабораторной практике.
Пипеточный диспенсер (степпер) осуществляет разовый забор дозируемого раствора в наконечник пипеточного дозатора. Затем через этот же наконечник осуществляется многократное пошаговое дозирование.
Пипеточный дилютер – через наконечник осуществляется последовательно забор различных жидкостей разных объемов. Через этот же наконечник выдается весь суммарный объем жидкости, находящейся в нем.
Дозаторы подразделяются по способу установки дозы на дозаторы с фиксированным объемом дозы и дозаторы с регулируемыми переменными объемами дозы. Первыми в мире регулируемыми пипетками были пипетки фирмы Labsystems.
Дозаторы подразделяются по количеству каналов дозирования на дозаторы одноканальные и многоканальные. Многоканальные дозаторы наиболее удобны при работе с микропланшетами и стрипами.
