酶标仪怎么选?看这篇就够了

2024-03-14 10:07:43, 安捷伦科技 安捷伦细胞分析事业部(BioTek)


酶标仪也被称为微孔板检测仪,

是生命科学研究实验室的重要工具。

传统的酶标仪是指具备吸收光检测功能的酶联免疫检测仪,后来随着检测方式的发展,在吸收光检测基础上增加了荧光和发光检测,因此,我们把具有两种及两种以上检测功能的酶标仪称为多功能酶标仪,也叫做多功能微孔板检测仪,目前广泛应用于临床检验、生物学研究、农业科学、食品和环境科学研究中。

1981年,安捷伦BioTek 推出了第一款酶标仪,为生物医学研究提供专业技术支持。时至今日,安捷伦BioTek 始终以客户应用需求为出发点,通过技术创新服务科学,促进科学始终是我们追求的目标。

酶标仪应用丰富,型号众多,本文将通过梳理多功能酶标仪功能模块和典型应用,为研究者在选择酶标仪时提供一定的参考。

如果您暂时无法研究酶标仪复杂的专业术语和数以百计的应用方案,只想选择一台既能够满足现在应用、又能够随着实验室发展而进行拓展的多功能酶标仪,那么您可以直接选择安捷伦明星产品BioTek Synergy H1 多功能微孔板检测仪!

安捷伦BioTek Synergy H1 多功能微孔板检测仪

新一代带宽可调四光栅系统,满足吸收光、荧光、发光全光谱检测需求

搭载高性能滤光片系统即可实现 HTRF 和 FP 应用

双自动进样器和气体控制装置加持

简直是完美!

广告之后我们来正式了解一下

多功能酶标仪的应用

多功能酶标仪通常包括紫外-可见吸收光、荧光强度及发光三种检测模式,荧光检测还包括高级荧光应用。因此一台全面的多功能酶标仪能够提供的检测模式可以包括:

1

吸收光检测(Absorbance):

使用单色器或者滤光片系统来发射和检测特定波长,检测的是物质本身,不同的物质有不同的吸收光波长,对波长选择灵活性要求较高。

典型应用:ELISA 以及 DNA/RNA 纯度检测

2

荧光强度(Fluorescence Intensity,FI):

采用特定波长激发光来激发样品孔内的荧光标志物,通过检测器检测荧光物质被激发产生的发生光。因为荧光分子被激发后电子会发生能量跃迁,当电子回落时产生发射光,因此发射光的波长会比激发光的波长更长(能量更低),比如常用的 GFP 的最佳激发波长是 488nm ,最佳发射光检测波长是 510nm 。

荧光强度还有一个衍生实验,那就是荧光共振能量转移(Fluorescence Resonance Energy Transfer,FRET),使用两种荧光分子分别作为供体和受体去标记两个生物分子,如果两个生物分子足够接近,那么供体荧光分子的激发能诱发受体荧光分子发出荧光信号。FRET 通常用来检测生物大分子相互作用。值得注意的是,选用的供体荧光分子发射光波长范围需要与受体荧光分子的激发光波长重叠。

3

发光检测(Luminescence):

包括化学发光和生物发光,是样本孔内发生的化学、生化或者酶反应发出的光信号。与吸收光和荧光检测不同的是,发光检测不需要激发光源,这就使得发光更敏感,更不容易引起背景噪音。

典型应用:ATP 检测和双报告基因检测

4

生物发光共振能量转移(Bioluminescence Resonance Energy Transfer,BRET):

跟 FRET 类似的检测原理,不同的是供体产生生物发光来激发受体荧光分子,可以用来进行细胞内的分子互作分析。

5

时间分辨荧光(Time-resolved fluorescence ,TRF):

是一种高级荧光检测,使用镧系金属(常用稀土元素:铕 Eu 和铽 Tb)做荧光标记,这种稀土元素的特点是:被激发后荧光寿命很长,不会马上猝灭。利用这种特性,就可以在激发后延迟检测,使得检测信号不受激发光和背景荧光的干扰,是一种极其敏感的检测方法。

这种方法常常与能量共振转移(FRET)联合使用,也就是大家熟知的 HTRF 技术(匀相时间分辨荧光),用于大分子相互作用检测,灵敏度高、特异性好。

6

荧光偏振(Fluorescence polarization,FP):

也是一种高级荧光检测模式,需要酶标仪产生的激发光光波能够在一个方向上振荡,荧光标记在小分子上,通过竞争性结合来检测大分子和小分子相互作用,我们之前报道了皖南医学院陈云雨团队利用荧光偏振技术开发了新冠病毒宿主蛋白酶小分子抑制剂高效筛选方法,

7

Alpha: 

AlphaScreen® 和 AlphaLISA® 是以微珠为基础的匀相发光能量转移技术。供体微珠和受体微珠可以通过各种各样的生物分子结合在一起——只要他们结合在一起,供体微珠被 680nm 光源激发后会发生一系列的化学反应产生一个放大的信号,并扩散到受体微珠,使受体微珠产生一个发射光。常用于检测大分子相互作用。AlphaPlex™ 是 AlphaScreen® 的变体,可以促进多达三种分析物的量化。

多功能酶标仪的应用概览

检测模式

应用

吸收光检测

核酸纯度/定量、蛋白质定量、ELISA、细菌生长 OD600 测定、MMT/CCK8 等细胞活力分析

荧光强度

DNA/RNA 准确定量、蛋白质表达、细胞定量、基于荧光的免疫吸附测定、酶动力学、钙流检测、线粒体膜电位

发光检测

报告基因分析、钙流、化学发光 ELISA、BRET、细胞活力分析(ATP)、细胞毒性、激酶分析

时间分辨荧光(TRF)/匀相时间分辨荧光(HTRF)

GPCR 测定、激酶测定、细胞因子和生物标志物检测、细胞代谢、蛋白质-蛋白质相互作用、受体-配体相互作用、药物发现、高通量筛选

荧光偏振(FP)

蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-小分子药物相互作用、蛋白 -DNA 相互作用

Alpha 检测

GPCR 测定、激酶测定、细胞因子定量、生物标志物检测、细胞信号传导、蛋白质-蛋白质相互作用、药物发现、高通量筛选

多功能酶标仪的技术革新

多功能酶标仪的研发历史上出现过很多次技术革新,而将酶标仪的灵活检测与细胞成像的表型分析相结合,绝对是近年来微孔板检测技术开发中创新与实用的代表!使每一个实验室都能在一台仪器上实现细胞的多维度分析成为可能!

安捷伦 BioTek 以应用为导向,率先在多功能酶标仪中加入了细胞成像功能,开发 Cytation 系列细胞成像多功能微孔板检测系统,创新性的将传统的微孔板检测与高通量全自动数字显微成像相结合,支持各种生物化学和成像应用的自动化工作流程,并为用户提供了将标准微孔板检测输出数据与通过成像收集的表型细胞信息进行相互验证的能力。

Cytation 延续了 BioTek 多功能微孔板检测仪的出色性能,而成像功能更是开辟了多个应用领域,实现了无法在标准微孔板检测仪上进行的细胞学试验,将成像数据与检测输出数据相结合,可以使研究人员将其细胞代谢、基因表达、信号通路、离子通道和其他研究提升到一个新的水平。

如果您有比较丰富的细胞实验需求,欢迎戳此链接留言给我们——全面而灵活:Agilent BioTek Cytation 系列细胞成像多功能微孔板检测系统 (ebiotrade.com)

如何选择多功能酶标仪?

正如上文介绍的,酶标仪的检测模式众多,应用更是十分广泛,选择一款合适的酶标仪实际上是一件很有挑战的事,您可以从以下几个方面考虑:

1

从应用出发

研究人员需要做的第一个决定是选择单一模式还是多模式微孔板检测仪。

安捷伦科技的产品经理 John-David Herlihy 介绍:“多功能酶标仪是生命科学实验室的主力队员,提供了广泛应用的灵活性和易用性,支持当前和未来的需求。”单一模式的酶标仪适用于那些计划持续进行同一类型常规检测的实验室,如微生物实验室运行生长检测或诊断实验室每天进行大量 ELISA 检测。

如果实验室暂时无法负担多功能酶标仪,研究人员可以寻找能够升级的多功能酶标仪,先购置 1-2 个目前需要使用的检测模式(应用和检测模式的对应请参考应用概览),当有更多的资金时再升级更多的检测模式。除了检测模式以外,多功能酶标仪可以配套使用的配件也需要提前考虑,比如自动进样器(双报告基因实验和 ATP 闪光实验)、培养能力(温度和气体控制)、微量检测板(核酸纯度检测)等,便于后期升级。

2

波长的灵活性

在选择多功能微孔板检测仪时要考虑的另一件事是光学系统。

选滤光片系统还是光栅系统,还是两者兼有?这是一个问题。

毫无疑问,滤光片系统提供了更高的检测灵敏度,HTRF 、FP 和 Alpha 检测对滤光片有绝对的需求。滤光片系统美中不足的是波长选择不够灵活,需要根据应用额外购买滤光片(几片到几十片都有可能),且不能进行连续的光谱扫描。

基于光栅的系统波长选择更加灵活,不需要额外的费用就可以进行各种不同的分析,对于吸收光检测和荧光强度检测来说非常友好,缺点是荧光检测灵敏度不如滤光片系统。

因此,您可以根据应用选择混合系统,兼顾灵活性和灵敏度,混合系统中独立光路更容易使用和维护,例如安捷伦 BioTek Synergy 系列多功能微孔板检测仪。

3

灵敏度和读取速度

灵敏度和读取速度是需要考虑的两个重要因素,这两个因素可能影响我们已经讨论过的前两个因素的决策。例如,您是否需要高灵敏度来检测小体积样本?还是处理中等灵敏度就足够了的样本?您的实验室是否进行高通量筛选或其他快速检测?如果您对灵敏度和检测速度都有较高要求的话,那么您需要选择更高端的酶标仪,然后再根据应用选择功能模块。

4

后期可拓展性

可升级性也是一个重要考虑因素。因为一台多功能微孔板检测仪如果能够升级自动进样器和气体控制装置或其他检测模式,不仅能适应您当前的需求,还能满足您未来的需求。

5

用户友好性

除了硬件参数以外,设备和配套软件的易用性对使用者来说是非常重要的体验。通常我们可以通过 DEMO 来了解一台设备,以及正确使用该仪器需要多少时长的培训。自动对焦、自动增益调整这些功能可以帮助缺乏经验的用户快速生成高质量的数据。

6软件

作为多功能微孔板检测仪的组成部分,用户将与软件进行交互以获取数据。同样可以通过 DEMO 体验仪器的软件功能,来判断软件是否能满足您特定的数据运算需求,以及导出数据是否容易,且数据是否能易用于其他运算和分析。

软件的长期使用成本也是一个重要的考虑因素,授权安装次数以及是否有模块需要单独收费,都应在考虑范围内,另外对数据安全有要求的实验室需要考虑审计追踪软件。

7

兼容性与自动化

实验流程自动化现在越来越常见,如果您也有这方面的计划,就需要选择能够与您现有的设备或者自动化工作站以及管理软件相兼容的多功能微孔板检测仪。安捷伦 BioTek Synergy 多功能微孔板检测仪都能满足这个要求,如果还有自动化洗板的需求,405 系列洗板机也同样具备自动化兼容性。

8

客户支持

您在选择一台仪器时,优质的客户支持绝对是一个至关重要的考虑因素。一台多功能酶标仪可以拥有所有的检测模式并能够升级,灵敏度和检测速度也很优异,但是如果你永远找不到人来帮助你学习如何使用仪器或排除故障, 你将无法发挥仪器的功能。高质量的客户服务可以确保使用者在进行研究时获得持续的支持。

结 论

多功能微孔板检测仪在生命科学实验室发挥着举足轻重的作用,从最基本的科学研究一直到药物开发,使研究人员能够量化核酸和蛋白质,研究蛋白质-蛋白质相互作用,甚至评估蛋白质和药物如何相互作用。

适合您的微孔板检测仪需要满足您的检测需求,易于使用,灵活且随着应用的增加可以升级,能稳固的支持数十万小时的检测,与您现有的实验室系统兼容,并能够为您提供高质量客户服务。当您需要为您的实验室购买多功能微孔板检测仪时,可以从中获得一点建议。

欢迎关注安捷伦官方网站,多功能微孔板检测仪 | 安捷伦 (agilent.com.cn),发现适合您的多功能酶标仪。

关于安捷伦细胞分析

安捷伦细胞分析平台包括xCELLigence RTCA实时细胞分析仪、Novocyte系列流式细胞仪、Seahorse能量代谢分析仪以及Synergy系列微孔板检测仪和Cytation 系列(共聚焦)细胞成像多功能微孔板检测仪。安捷伦细胞分析平台聚焦基础科研与细胞与基因治疗产品的开发全流程,作为适配新一代疗法的强大分析工具,提供多方位的细胞效力检测和深度的细胞分析,并致力于研发、生产质控以及临床的全方位检测与分析方案开发。


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