
酶标仪使用封板膜时需注意什么?
一、封板膜材料与类型
1. 构成材料
封板膜最常见的材质包括聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)等,其中聚酯膜因其透气性与透光性较好,在分光测定(例如酶标仪读取光密度或荧光)的场合最常使用。不同材质的主要区别如下:
聚酯(PET)膜
优点:具有良好的耐温性能(可耐−40℃至+100℃),化学惰性较强,对多数有机溶剂与酸碱环境稳定,厚度可根据需要定制(常见厚度在50–125微米),且光线透过率高。
缺点:若膜厚过薄,容易在贴合时出现褶皱;若过厚,则弹性降低、贴合时气泡难以排除。
聚酰亚胺(PI)膜
优点:耐温范围更广,可耐−200℃至+200℃,化学稳定性比PET更强,可用于高温裂解或有机溶剂体系。
缺点:成本高,通用酶标实验并不常用;其高耐温特性在常规ELISA实验中并非必需。
聚丙烯(PP)膜
优点:耐化学品性能良好,适合存储含有强酸、强碱或极性有机试剂的微孔板样本;透光率一般较PET稍低,但成本低廉。
缺点:耐温性能不如PET及PI膜,且弹性较差,在高温振荡或长时间摇荡时容易松弛。
聚四氟乙烯(PTFE)膜
优点:耐腐蚀性能最佳,耐温范围可达−200℃至+260℃,对酸碱及有机溶剂基本不受影响。
缺点:成本非常高,一般用于极端条件下的封板,如化学发光实验中使用高腐蚀性试剂的特殊需求。
2. 透光性与透气性
透光性:指封板膜对可见光及近紫外(UV)光段的透过比例。对于比色法(OD450、OD630等)和荧光法(FAM、FITC、TRITC等波段)检测,要求封板膜在相应波长范围内的透光率要高于80%(可根据厂家说明书查询透光率曲线)。如果透光率不足,会导致吸光度值偏低,降低检测灵敏度。
透气性:指封板膜对气体或水蒸气的透过能力。某些实验(如需短暂通气培养的ELISPOT或细胞实验)要求半透气封膜,能够让二氧化碳或水汽扩散;而多数ELISA实验则要求气密性好,避免样品蒸发或被外界污染。半透气膜常由微孔结构或多层复合材料制成,但其对光线的散射更严重,不适用于精确比色或荧光读取。
3. 表面处理与粘合剂
封板膜一般在背面涂布有粘合剂以贴合微孔板顶面,粘合剂可分为硅胶基、丙烯酸基和环氧基三种。
硅胶基粘合剂:弹性好,易于剥离,不易残留;适合重复开盖。缺点是粘性相对较弱,在剧烈摇荡或温育时可能边缘翘起。
丙烯酸基粘合剂:粘性强,适合长时间高温振荡和温育;但剥离时易带膜或损伤孔壁边缘。
环氧基粘合剂:耐化学性能最佳,可耐多种有机溶剂及极端pH,但操作时需避免与手部直接接触,且撕开时对板面有一定损伤风险,一般用于一次性实验。
二、封板膜选购要点
1. 根据实验类型选择材料与性能
常规比色ELISA
建议选用PET材质半透明蒙光膜,厚度50–75微米即可,透光率≥85%,粘合剂为丙烯酸基或硅胶基(若需多次开盖查看反应,可选硅胶基)。荧光定量检测
需选用荧光级PET膜,材料透明度更高、无荧光自发射,且经过去离子与低荧光处理。此类封膜在荧光波段的自发荧光极低,对检测信号几乎无干扰。化学发光或高温孵育实验
可选用PI材质或厚度≥75微米的优质PET膜,耐温≥100℃,粘合剂偏向丙烯酸基或环氧基,以确保温育过程不脱落。细胞实验(如ELISPOT)
需选用透气性膜(微孔膜或聚酯透气膜),保证CO₂交换和水汽散发,但透气性膜在光密度检测时要将膜取下或换用光学级封膜。
2. 尺寸与兼容性
不同厂商生产的96孔、384孔、1536孔微孔板尺寸略有差异,封板膜的切割与预模尺寸需与孔板规格匹配。购买前应核对封板膜规格,对应96孔板分为:
标准深孔板(宽边框)用膜尺寸约:128×82毫米;
窄边框板(microvolume)与板间距变化时,其对应封膜也需相应减小。
选购时需向供应商确认封膜尺寸与兼容品牌(如Corning、Nunc、Thermo Fisher、BioTek、SepctraMax等)的微孔板匹配情况。
3. 粘合强度与操作便捷性
粘合强度包括初粘力与保持力两项指标:
初粘力:指封膜贴合后的瞬间粘附度。若初粘力过低,在第一次温育或摇床振荡时就会翘起;若初粘力过高,剥离过程中易将微孔板孔壁或反应液一并卷起,导致交叉污染。
保持力:指经过湿润、振荡、高温后粘合剂的持久粘度。一般在37℃温育30分钟或800rpm振荡5分钟后,封膜应无松动或滑移现象。
4. 批次稳定性与质量控制
同一品牌不同批次之间可能存在厚度、粘合剂用量或材料微小差异,购买时应:
要求提供质量检测报告,包括透光率、粘合力测试数据、耐温数据、化学残留等;
尽量一次性购买同一批次大包装,减少批次间差异;
开箱后应及时检查封膜是否干净、无划痕、无粘连结块,避免封膜霸板。
三、封板膜的预处理与封闭操作
1. 操作环境要求
清洁、无尘环境:封板操作最好在生物安全柜内或洁净台上进行,避免空气中漂浮的灰尘或纤维落到封膜或孔板上,影响密封性与检测波长。
常温与干燥:操作过程中保持室温(20–25℃)与相对湿度≤60%,若环境过于潮湿会导致粘合剂提前吸潮,影响粘附性;若过于干燥会使静电吸附灰尘,建议使用离子风枪或除尘笔清理孔板边缘后再封膜。
无气流干扰:避免空调或通风口直接吹向封板区域,气流会干扰操作人员用力均匀度,导致封膜不平整。
2. 封板前的孔板检查
孔内反应体系处理完毕:所有孔内加样、摇床震荡、温育等步骤完成后,应等孔板表面液体微微回落,避免封板时液面过高溢出。
除去孔外残余液滴:使用无纤维棉签或干净无尘纸巾,将孔板边缘及周围的残余试剂擦拭干净,避免影响封膜与板面的贴合。
孔板表面干燥:若反应结束时孔板表面湿润,可将其倒置在无尘纸上1–2分钟,使边缘水分蒸发后再进行封膜。
3. 封膜的具体步骤
以常用黏性PET封板膜为例,操作流程如下:
打开封板膜保护层
从一端缓慢撕开保留离型纸(通常标有“WAN”或类似字母标识),不要一次性撕开全部,以免暴露后的封膜粘连灰尘。对齐孔板位置
将孔板放置在平整台面,水平无晃动;将封膜与孔板上方保持平行,膜边缘与板边缘对齐,但不要过度重叠或位移,留出左右与前后各约1–2毫米的余量。缓慢贴合与排气
以中央为起点向四周轻轻按压封膜,排除孔板与封膜之间的空气。如果出现气泡,可用封膜刮板(一般包装中附带)或塑料刮片从中心向边缘轻推,将气泡挤出。整个过程中力度应均匀,避免某一侧过度用力致使膜翘边或破裂。撕除覆盖层
若封膜具有双层离型纸设计,第一层贴膜完成后,保持封膜平整,在孔板固定不动的情况下缓慢撕掉第二层覆膜,即可得到贴合良好的密封状态。此步骤需要保持膜面平整,撕下离型纸时不宜用力过猛或歪斜,以免造成膜与板表面出现褶皱。
4. 封膜后检查
视觉检查:确认封膜表面无明显褶皱、气泡和灰尘附着;膜边缘与孔板贴合紧密,无翘边。
轻拍测试:轻轻敲击孔板顶表面,观察是否有“鼓包”现象,若出现声音偏沉或反馈明显震动,说明封膜未贴合紧密,应及时重做。
倾斜测试:稍微将孔板倾斜(约30°),观察封膜是否滑移或脱落,若发生则需更换新膜重新封合。
四、使用过程中的注意事项
1. 温育与振荡对封膜的影响
在使用酶标仪预热模块或在外部振荡器中进行温育振荡时,床面与封膜之间的摩擦力会对封膜产生剪切力。若封膜粘性不足或膜材老化,极易导致翘边、脱落或卷曲。
建议在振荡或温育前,使用封膜刮板对封膜进行二次按压,加强各个孔位上方贴合力;若实验设计必须较长时间(如60分钟以上)振荡,建议选择丙烯酸基高粘性封膜或多孔板夹具固定板子,也可使用专用温育盒,以降低振荡对封膜的扰动。
2. 温度梯度的均匀性
如果酶标仪的温育模块温度分布不均匀,会导致板面一端温度高、一端温度低,封膜在高温区可能软化、粘性下降,出现局部翘边。为避免此类问题,需定期校准酶标仪的温控系统,确保温度梯度小于±1℃;同时使用耐高温封膜(如PI或厚PET膜),提高高温稳定性。
3. 封膜对传热与气体交换的影响
当实验需要严格控制孔内气体成分(如CO₂、O₂含量)时,通常会使用透气封膜或在温箱内短暂打开孔板盖。但若使用全封闭封膜,则孔板内部容易出现二氧化碳积聚或水蒸气凝结,影响反应效率或导致孔内液体稀释。此类实验应在封膜上留出小孔或使用打孔工具在非检测区域有序打小孔,以平衡气体交换且不影响光路检测。
同理,对温度敏感的酶促反应(如37℃短暂孵育10–15分钟)时,应避免长时间密闭导致孔内水汽凝结粘附在封膜背面,影响后续读取。若出现凝结,可在测量前迅速离心孔板(1000–2000×g,1–2分钟),使液滴重新聚集底部,然后再放入读取仪。
4. 荧光与发光检测对封膜的特殊要求
荧光检测:需选择低自发荧光背景的专用荧光封膜。一般国产普通PET膜会在350–450 nm范围内发射较高自发荧光,对FITC或FAM染料信号造成背景噪音;建议选用经过特殊处理(如去离子、低噪声涂层)的荧光定量级封膜。
化学发光检测:由于化学发光信号本身极弱,对封膜的透光率要求更高(>90%),且封膜表面需有极低的非特异发光。若封膜本身在外部光源或激发光照射下发光,容易与化学发光信号叠加导致误差;此时推荐使用镀铝反光膜或对化学发光优化的特殊复合膜。
5. 多次开盖与终点读取
有些ELISA实验需要在不同时间点读取吸光度(如动态曲线测定),此时需反复开盖取下封膜,导致产生二次污染或破坏封膜与板面的贴合。为减少这一过程带来的误差,建议将实验流程改为:先完成所有加样并振荡完毕后,统一封膜,然后只进行一次总终点读取;或使用带有中央小孔设计的部分透气封膜,能够在无需完全撕除封膜的情况下插入移液枪或探头进行加样、加底物,但要保证孔内无明显渗漏。
6. 溶剂与有机试剂对封膜的影响
若实验用到有机溶剂(如丙酮、乙腈等)或含有吐温(Tween)、吐温80等表面活性剂的洗涤缓冲,封膜可能因为溶剂溶解粘合剂或降低密闭性而发生翘边或脱落。应根据实验试剂成分,选择耐化学腐蚀性好的封膜材质(如PTFE或PI)。
避免使用含有高乙醇浓度(>50%)的溶液在封膜覆盖的板面上长时间摇摆,否则乙醇会渗透到粘合剂层,使粘合剂失去粘性。
五、封板膜对检测结果的影响
1. 光密度(OD)测量误差
基线偏移:若封膜在读取过程中存在褶皱、气泡或灰尘点,就会对光路造成散射或吸收,导致吸光度值出现假高或假低。常见表现为空白对照孔值偏高或样本值出现异常波动。
波长偏差:不同膜材质在不同波长(450 nm、540 nm、630 nm)下的透光率并非恒定。例如普通PET膜在540 nm处透光率可达92%,但在630 nm处却可能下降至85%,在多波长读取时,需进行相应校正或使用同批号封膜以减少波长间差异。
2. 荧光强度衰减与背景
荧光自发射:部分未处理的封膜在350–700 nm范围内会出现自发荧光峰,常见于PET膜和PP膜,而PI膜荧光背景更低。自发荧光会随着激发光强度与暴露时间增加而增强,特别是在FITC(488 nm激发,520 nm发射)或TRITC(540 nm激发,590 nm发射)通道中更明显。若荧光检测需求非常灵敏(<10 fg/孔),需选用去荧光处理的专业封膜或在检测时将封膜取下以获取真实信号。
荧光强度衰减:封板膜对激发光有一定衰减作用,通常会导致荧光信号减少5–15%。如果实验对定量要求很高,可通过“有膜/无膜”校正曲线进行修正;或者在常规曲线制作时使用相同批号封膜贴于标准品孔与样本孔,以保证相对准确性。
3. 化学发光信号屏蔽
化学发光检测要求封膜对可见光几乎以反射或散射方式处理,避免检测仪外部光源干扰;但同时要求封膜自身对化学发光信号的吸收率极低。常规封膜无法满足这一要求,若要进行化学发光ELISA,建议使用专用的半透反射膜,或者在读取前将封膜取下,直接将板放入化学发光检测器。
若无法拆膜,可在化学发光仪中设置“延迟读取”并增加读取时间,以保证发光收集灵敏度,并在标准曲线中加入“有膜”校正系数。
六、封板膜的存储与保养
1. 存储环境要求
避光防潮:封板膜应存放于干燥(相对湿度≤50%)、阴凉(10–25℃)的环境,避免阳光直射与高温。过高温度会使粘合剂提前老化、吸潮引发附着力下降;过于潮湿环境会导致黏剂受潮,失去黏性。
避免叠压和折弯:封膜在包装时往往带有离型纸,一旦发生折弯,可能导致黏剂剥离或基材拉伸变形,使用时容易气泡或翘边。存放时尽量保持原包装平放或挂起,不宜在重量较大的物品下方。
定期检查保质期:封板膜的保质期一般在12个月左右,受厂家生产批次、材料配方等影响。过期封膜黏性大幅下降,或膜材易脆裂,使用时难以贴合且易破损。
2. 开封后注意事项
一次性取用,及时封口:开封后应尽快使用,若留有剩余封膜应及时将包装袋口密封(用胶带或夹子封口),避免空气中灰尘黏附或受潮;若长时间不使用,建议装回原包装并放置干燥箱保存。
避免多次重复开封:频繁开封会使封膜受潮或与空气接触产生静电,导致吸引灰尘。若需要封膜时只需取出单片,不要将剩余部位暴露太久。
3. 保养与清洁
保持操作台面清洁:封板操作完成后,封膜即使没有粘到灰尘,也可能因静电吸附一些微小颗粒,影响下次取用。建议定期对存放区域进行除尘或用无尘擦布清洁。
避免接触化学液体:若手部沾染油脂、酸碱或有机溶剂,再用手触摸封板膜边缘,会将粘合剂破坏。操作时可佩戴无尘手套、或使用镊子等辅助工具取用封膜。
七、常见误区与解决方案
1. 误区:所有封板膜都能用于所有酶标仪读取模式
实际上,不同酶标仪其检测原理与光路设计会有所差异。例如某些酶标仪在红光区(650–700 nm)测量波长时,若封膜在该波段透光率不足,就会严重影响检测结果。用户应严格按照封膜厂家的推荐列表,选择与仪器兼容的封膜型号。
解决方案:购买前咨询封膜供应商与酶标仪厂商,查看兼容性列表;若实在无法确定,可先购买少量样品做对比实验,测定“有膜 vs 无膜”的OD或荧光差异,以评估误差范围。
2. 误区:封板后无需再次检查,直接放入振荡或温育
有时实验人员在高峰使用期过于匆忙,封膜后未仔细检查,结果导致中途振荡时气泡或褶皱脱落,重新贴合时打乱了实验进度。
解决方案:封膜操作完成后,务必预留1–2分钟进行观察,确认无褶皱、气泡或翘边后再放入振荡或温育;若发现问题,及时重新贴膜,不要带着缺陷进入后续步骤。
3. 误区:封板膜一直保持在板上,直到实验结束
部分实验(如化学发光ELISA)需要在温育或显色后将封膜取下再进行直接测量,但很多人习惯将封膜一直保留到读数结束,导致信号衰减,测量数据偏低。
解决方案:根据实验类型,合理安排“预封”与“测量前撕膜”。对于需要直接读取孔内光信号的测序类型,建议温育结束后立即撕膜,用平稳的方式(轻轻垂直撕离)取下封膜,然后立即将板放入读取器。
4. 误区:封板膜使用越厚越好
封膜过厚虽然粘性、耐温、耐化学性更好,但会降低透光率且增加膜与孔之间空气缓冲层,导致散射光增多、孔隙之间折射更明显,进而影响准确度。
解决方案:选择适度厚度(50–75微米)且厂家注明为“光学级”、“荧光级”或“化学发光级”的封膜;若惧怕高温脱落,可选用丙烯酸粘合剂而非一味追求膜厚度。
