Электронный прибор, определяющий состав веществ и их соединений в эмульсиях, суспензиях и растворах, называется медицинским спектрофотометром. Прибор имеет два наиболее привычных названия: фотоэлектрический фотометр и фотоэлектрический колориметр. Спектрофотометры используются в различных областях, но больше всего они нашли свое применение в медицине и фармацевтике. Приборы отличаются высокой точностью и позволяют экономить реагенты и время на исследования.
Особенности спектрофотометров
Самые первые фотометры требовали участия медицинского работника для проведения исследования. Специалист должен был сравнить и записать показатели, полученные от прибора. Данные сравнивались с общепринятыми стандартами. На смену этим приборам пришли автоматические фотоэлектрические колориметры.
Спектрофотометры — современные медицинские приборы, предназначенные для изучения и анализа свойств объектов или веществ с помощью электромагнитного излучения. Световые лучи проходят через образец или отражаются от него. Прибор сравнивает поток света, изначально направленный на биоматериал, с излучением, прошедшим через образец или отраженным от поверхности.
Для анализа сканируется широкий диапазон волн: от 160 нм (ультрафиолетовый) до 3300 нм (инфракрасный), с помощью которых получают наиболее точную информацию о веществе.
Спектрофотометрический метод основан на том, что каждый объект обладает особыми спектральными свойствами. Именно поэтому температурный режим и агрегатное состояние образца при анализе не играют никакой роли. Особенностью спектрофотометра является возможность проведения качественных и количественных исследований.
Основным преимуществом фотоэлектрического фотометра является вывод полученной информации на экран (лаборант может видеть состав пробы, наличие и количество примесей). С помощью специальных светофильтров прибор определяет в пробе не менее 3-5 компонентов.
Сферы применения
Спектрофотометры применяются для исследований в биохимии (анализируются липиды, электролиты, субстраты, ферменты), иммунохимии (анализируются лямбда, ферритин, миоглобин, микроальбумин, гаптоглобин), бактериологии. Фотоэлектрический колориметр используется для анализа качества пищевых продуктов и воды (сточной, природной и питьевой). При определении качественных характеристик воды определяют мутность и цвет жидкости, наличие тяжелых металлов и поверхностно-активных компонентов, содержание нитритов, фосфатов, фенолов и сульфатов.
Спектрофотометр полезен для научных, гормональных, экологических и специальных исследований. В подразделениях санитарно-эпидемиологического надзора наличие данного подразделения обязательно. Помимо медицины оборудование используется в сельском хозяйстве и промышленности.
Фотоэлектрический фотометр необходим для:
- определить чистоту исследуемых образцов и найти примеси;
- измерения в жидкостях оптической плотности и ее изменений;
- определить концентрацию пробы (исследование проводится в медицинских учреждениях);
- исследование, анализ состава и химического строения веществ, проб и реагентов;
- спектральная диагностика.
Фотоэлектрический колориметр – прибор, используемый для проведения различных исследований: медицинских; биологический; фармацевтический; хим. Благодаря точным результатам, отображаемым на экране оборудования, врач может узнать свойства реагентов и назначить пациенту эффективное лечение.
Как устроен прибор?
Абсолютно все автоматические фотоэлектрические колориметры состоят из: источника света (вольфрамовая, дейтериевая или галоген-дейтериевая лампа); усилитель сигнала; фотодетектор; монохроматор; оптические компоненты (световоды, зеркала, призмы и стекла); реагентная комната.
Монохроматор содержит дифракционную решетку или призму, излучающую излучение определенной длины волны. Разные модели имеют от одной до четырех примерочных. С помощью фотодетекторов спектрофотометр фиксирует уровень светового излучения, проходящего через биологический материал.
Самые современные устройства оснащены фотодиодной матрицей, включающей в себя встроенный датчик. Микросхема преобразует световой сигнал в электрический сигнал, который регистрируется микроконтроллером и отображается на мониторе оборудования. Недостаточно мощные устройства обрабатывают волны разной длины постепенно, и только потом выводят результат на экран. Производительность и информативность спектрофотометра зависят от количества фотодиодных датчиков.
Используя приборы с фотодиодной матрицей, можно проводить оперативные исследования, не покидая производства или при протекании химической реакции. Это позволяет проводить детальный анализ состояния реагентов.
Особенности работы устройства
Спектрофотометрический метод основан на измерении степени отражения или поглощения монохроматических световых лучей. Во время исследования посторонние факторы не могут повлиять на эффективность анализа. Все устройства работают по двум типам цепей. В первом случае на образец падает монохроматический световой пучок определенной длины волны, который после прохождения образца направляется на фотоприемник, измеряющий разность потоков.
Суть второй схемы заключается в том, что реагент получает световой поток непосредственно от лампы, затем монохроматор выделяет небольшой пучок и направляет его на фотоприемник.
Спектрофотометры бывают однолучевые и двухлучевые. В однолучевых приборах для измерения используются поправочные коэффициенты. При двухлучевой диагностике один луч попадает на образец, а другой — на эталонное значение. Оборудование с двумя лучами более точное, информативное и менее чувствительное к факторам окружающей среды.
Лучший контент месяца
- Коронавирус: SARS-CoV-2 (COVID-19)
- Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: насколько они эффективны
- Самые распространенные «офисные» болезни
- Убивает ли водка коронавирус
- Как остаться в живых на наших дорогах?
Правила выбора спектрофотометра
При выборе устройства необходимо учитывать сферу применения и выполняемые задачи. Фотоэлектрические фотометры бывают переносными и стационарными. Портативные устройства легкие, компактные и простые в использовании. Стационарные установки устанавливаются в медицинских учреждениях и диагностических центрах. С помощью этих приборов проводятся более сложные измерения. Такие спектрофотометры могут быть подключены кабелем к персональному компьютеру, а полученные данные подлежат архивированию, обработке и печати на принтере.
При выборе медицинского изделия необходимо учитывать: диапазон действия (дальность действия); длина волны; универсальность устройства; размеры; цена; вероятность проведения определенных исследований; количество секций для реагентов; способ получить результат. Также необходимо учитывать стандартную комплектацию модели спектрометра, ведь практически все современные приборы продаются с кюветой и чашкой Петри.