光学法在体外诊断分析方法中占据着重要的位置,其中,有光源“激发”的光学法更是重要之中,光源的选择关系到成本、寿命、性能(灵敏度、信噪比、动态范围等)等等各方面因素,因此选择合适的光源来充当体外诊断仪器的“眼睛”显得格外重要!
今天,研sir就要带大家一起看看目前IVD仪器中的“眼睛”,以及他们的优劣势。
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卤钨灯
卤钨灯(halogen lamp)是填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。在普通白炽灯中,灯丝的高温造成钨的蒸发,蒸发的钨沉淀在玻壳上,产生灯泡玻壳发黑的现象。
1959年时人们发明了卤钨灯,利用卤钨循环的原理消除了这一发黑的现象。
优势:全光谱,光谱范围宽,能量大
缺点:热光源,预热时间长,寿命短
应用:小部分生化分析仪、酶标仪、中高端PCR
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氙灯
氙灯发射出从紫外光到可见光到红外的连续光谱,具有高亮度和高色温的特点。
优势:光谱范围较宽,能量大
缺点:成本较高、体积较大
应用:时间分辨免疫荧光、大部分生化分析仪、酶标仪、小部分PCR等。
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光发光二级管
发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。
砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
优势:冷光源,无需预热,寿命长,成本低,功耗低
劣势:亮度低,光谱窄且不连续,固定激发波长,发散角大
应用:应用最为广泛,基于免疫比浊法的相关仪器,例如血凝分析仪、特定蛋白分析仪等,酶标仪,干式荧光免疫试纸条,中低端PCR等。
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气体激光器
气体激光器利用气体作为工作物质产生激光的器件。它由放电管内的激活气体、一对反射镜构成的谐振腔和激励源等三个主要部分组成。
主要激励方式有电激励、气动激励、光激励和化学激励等。其中电激励方式最常用。在适当放电条件下,利用电子碰撞激发和能量转移激发等,气体粒子有选择性地被激发到某高能级上,从而形成与某低能级间的粒子数反转,产生受激发射跃迁。
优势:结构简单、造价低,光束质量好,能长时间较稳定地连续工作
劣势:体积大,能量密度低
应用:早期的大型流式细胞仪
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半导体激光器
半导体激光器又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。
激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。
优势:体积小、寿命长、单色性好、发射角小、相干性好、能量密度高
劣势:价格高
应用:基于流式技术的血细胞分析仪、流式细胞仪、尿有形成分分析、数字PCR等。
来源: IVD开发者联盟
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