一、引言

酶标仪（Microplate Reader）是实验室中常用的微孔板检测设备，广泛应用于ELISA、蛋白定量、核酸测定、细胞增殖、荧光/发光检测等多种生物学和化学检测场景。由于其测量结果对光学系统、温度环境和电路稳定性要求极为苛刻，因此每次启动前务必做好充分的预热与自检。合理且规范的预热与自检操作，有助于减少背景漂移、保证波长准确、控制温度均一，从而显著提高实验数据的准确性和重现性。本文将从光源预热、温控平衡、光路校准、自检项目、硬件检查、软件自检、环境要求等多个维度进行系统阐述，指导用户在每次使用酶标仪前完成必要的检查与准备工作。

二、光源预热

1. 光源类型与预热需求

酶标仪主要有两种光源：卤素灯（Halogen Lamp）/氙灯（Xenon Lamp）和LED光源。不同型号的仪器采用的灯源不同，预热要求也略有差异。

1. 卤素灯/氙灯

• 这些传统光源需要通过加热灯丝或气体放电达到稳定输出状态。往往在启动后需持续预热10～20分钟，直到灯泡工作电流和输出光强稳定，波长特性不再随温度变化。

• 预热阶段仪器软件一般会提示“灯源未就绪”或“正在预热”，此时不宜开始测试，以免信号不稳定。

2. LED光源

• 新一代酶标仪多采用窄带LED光源，特点是无需漫长预热即可快速输出相对稳定的光强。但为了保证器件温度平衡，建议通电1～2分钟后再进行正式检测，避免温度骤变导致光谱偏移。

• 某些LED光源带有自动温控系统，但仍然需要在环境温度较低或实验室空调开启导致光源启动温度过低时进行简单的“预热”操作。

2. 预热操作流程

1. 打开仪器电源

• 首先按下主电源开关，等待系统自检完成，观测仪器面板提示灯亮起状态正常。

• 随后启动配套软件，等待仪器与计算机通信完成。

2. 等待光源就绪信号

• 仪器软件界面或触摸屏上会显示光源状态，常见“灯源状态：预热中（Heating）”、“灯源温度：XX℃”等文字提示。

• 对于卤素灯/氙灯光源，等待至少10分钟或直到“灯源就绪（Ready）”提示。若灯源温度或输出功率出现波动，应适当延长预热时间，直至指标稳定。

3. 监控光强／参考板读数

• 部分仪器支持“空白板读数”预检，即在预热阶段放置一块无色透明参比板（或空白孔板），并进行一次空白读数。若读数数值稳定且背景值较低（符合出厂校准范围），即可确认光源输出趋于稳定。

4. 关闭无关外挂设备

• 在预热时，避免打开与读板区域相连的冷光源、强光灯等，以免干扰仪器光路或导致温度波动。同时，要确保读板门（读样区盖板）保持关闭状态，减少外界光线进入。

三、温控平衡

1. 仪器内部温度控制模块

大多数酶标仪带有恒温加热模块（Incubator）或制冷/加热模块（Heating & Cooling），用于对孔板进行恒温控制。常见的温控范围为4℃～45℃。为了保证实验过程中温度一致性，预热阶段需要让温控模块达到设定温度。

1. 设定预热温度

• 先在软件的“温控设置”界面中，输入所需孵育温度（如37℃）。如果要进行常温检测，可先将模块设为室温（通常为25℃左右）。

• 点击“启动温控（Start Temperature Control）”后，仪器内部传感器开始检测并调节温控板温度。

2. 等待温度平衡

• 仪器一般会显示“目标温度：37℃，当前温度：XX℃”的实时信息。当当前温度升至目标温度且波动范围小于±0.5℃时，即可认为温度已平衡。

• 该过程可能需要5～10分钟左右，具体时长因仪器型号和实验室环境温度而异。在此期间请不要打开读板门，也勿将预热孔板放置在仪器外侧，以免冷/热冲击导致温度调节失效。

3. 孔板适应温度

• 若预热温度与实验所需温度一致，可在温度稳定后将待测微孔板放入读板区，至少静置2～3分钟以使板体温度与恒温平台温度一致。这样可减少因孔板温度不同步导致的测量误差。

• 若不使用恒温模块，仅需在将孔板放入仪器前确保板温与室温相近，避免冷板或过热板导致读数异常。

2. 实验室环境温度要求

1. 实验室温度控制

• 为确保仪器温控模块能快速达到目标温度，实验室整体温度应控制在20℃～25℃范围内，避免空调出风口直接吹向仪器造成局部温度梯度。

• 相对湿度建议维持在40%～60%，过低湿度会加速孔板液体蒸发，过高湿度易形成冷凝水，影响孔板读数。

2. 避免气流干扰

• 在预热与读板期间，应避免在仪器周围开启强风风扇或开窗直吹，以免引起温度抖动。

• 读板区域建议放置在无风直吹和无强光照射的环境中，保证温控模块及传感器读数准确。

四、光路校准与对准

1. 波长校准与带宽检测

酶标仪检测精度的核心在于光学系统对波长的选择和光带宽的控制。启动前需要进行自检，以确保所选波长范围与检测目标一致，避免因光源波动导致的波长偏移。

1. 检查波长选择列表

• 打开软件的“检测参数”界面，确认所需波长（如450 nm/630 nm）出现在可选列表中；若仪器支持多波长切换，确保各波长通道已成功加载。

• 若使用双波长校正（Primary/Secondary），在预检时应同时对两道光路进行测试。

2. 内部标校/参考片校准

• 部分高端酶标仪内置光谱参考标准片或单色仪校准模块，启动时会自动读取参考标准片并进行波长校正。软件界面上会展示“波长校准OK”或“偏移量：±1 nm”等信息。

• 若校准结果超出出厂阈值，需联系技术支持进行光学系统维护或手动重新校准。

3. 带宽与透射率检测

• 在某些型号中，仪器可以读取参考滤光片的透射率曲线或光带宽值，以判断滤光片是否老化或损坏。若透射率低于设定标准，可能导致信号衰减。从软件自检提示中可查看“滤光片通景率：95%”等数值。

2. 光路对准与基线检测

1. 自检光路对准（Optical Alignment Check）

• 许多仪器在自检时会自动扫描“基线”或“暗电流”值，确保光源发射与检测器接收路径对准。若出现“光路对准异常”或“某通道信号偏低”等提示，需要安排售后或技术人员手动调整光学位置。

• 仪器软件通常支持“空板扫描”模式，即放置一个透明无色空白板后进行全板扫描，通过记录各孔的基线读数来判断光轴对准是否正常。

2. 空白板/参比板检测

• 在光路校准结束后，可以放置一块透明玻璃或塑料板（无孔位）进行一次全区域读数，检查背景信号是否在正常范围（10～20 mOD）。任何高于正常值的区域都可能暗示光路遮挡或探测器故障。

• 若仪器支持自动黑板（Dark Reference）校正，可在启动时执行“黑扫描（Dark Scan）”，将探测器在未透光状态下的暗电流记录下来，以便后续读数时进行扣除。

3. 空孔读数与噪声水平评估

• 在实际检测前，将一块空孔的微孔板放入仪器（所有孔为空），并选择与实验相同的波长、孔间距等参数进行一次读数。测得的吸光度值应接近零或低于预设噪声阈值（例如<=0.005 OD）。如果噪声值过高，则可能需要进行仪器维护，如清洁光路、更换灯泡或重启仪器。

五、硬件自检与维护检查

1. 仪器外观与读样区检查

1. 检查读样舱内部清洁状况

• 打开读样舱门后，观察透镜、滤光片、插槽、机械臂等部件表面是否附着灰尘或指纹。如有明显污渍，应使用无尘布蘸少量75%酒精或专业光学清洁液进行清洁，避免异物遮挡光路。

• 检查孔板导轨是否有变形、污物或异物，确保微孔板能够顺畅进出。如发现导轨松动或卡滞，应及时通知维修人员维护或更换部件。

2. 检测板架平台状况

• 对于带恒温功能的板架平台，要确认表面无明显划痕或凹陷，否则会导致孔板放置倾斜，影响读数精度。

• 若平台存在粘液或试剂残留，要及时用无菌棉签蘸取70%酒精擦拭，待风干后再放置新孔板。

3. 机械臂与运动部件检查

• 启动仪器自检程序时，机械臂会进行一次左右或上下移动。观察机械臂运行是否平稳，有无异常振动或异响，一旦出现卡顿或撞击，应停止使用并通知专业人员检查。

• 定期在试剂区与样品区之间对机械臂轨迹进行润滑，但润滑剂要使用厂家推荐型号，否则易污染样品或损坏密封圈。

2. 电气与传感器状态确认

1. 电源与接地情况

• 仪器连接电源前，要确认电源插座和地线接地良好，以防止漏电或电压波动对仪器电子元件造成损害。

• 仪器电源线不应与其他大功率设备共用同一插座，避免启动大功率设备时出现电压降导致酶标仪重启或故障。

2. 传感器校验

• 仪器内部可能配备温度传感器、光强传感器、位置传感器等。在自检完成后，可在软件界面查看各传感器数据是否在合理范围（如温度传感器读数与环境温度相近）。

• 若温度传感器显示异常（如读数远高于室温），则需检查恒温模块或更换传感元件。

3. 主板与风扇运行状态

• 听取仪器启动时内部风扇运行声音，确认风扇工作正常，无明显摩擦声或振动声。风扇损坏会导致散热不良，容易造成内部电子元件过热损坏。

• 定期打开仪器外壳，对主板插槽与散热片进行除尘。切勿直接用压缩空气猛烈吹打，以免将灰尘吹入电路板裂缝。

六、软件自检与校准

1. 软件版本与驱动检查

1. 确认软件更新至最新版本

• 在每次启动前，先查看配套软件版本号是否与厂家推荐保持一致。若发现有新版本发布，建议在实际实验前安排升级，避免出现兼容性问题。

• 升级软件后，要特别注意检查“参数设置”、“方法列表”、“自检程序”等模块是否正常，因为不同版本之间可能存在界面改动或功能调整。

2. USB/网口连接稳定性测试

• 若仪器通过USB或网线与计算机通信，可在软件“连接设置”中进行一次“通信测试（Communication Test）”，观察信号延迟和错误率。

• 若通信不稳定，应检查数据线、网线接口是否松动，或更换更高质量的数据线、交换机端口。

2. 仪器状态与日志查看

1. 查看仪器自检日志

• 大多数酶标仪软件会在启动时自动生成自检日志（Diagnostic Log），包含灯源预热状态、温控模块状态、光路校准结果、机械臂自检状态等信息。

• 在软件“日志（Log）”或“维护（Maintenance）”界面中，查看最新一次自检日志是否出现“Error”或“Warning”提示，如“Lamp Overcurrent”、“Temperature Sensor Fault”、“Optics Misalignment”等。一旦出现异常信息，应及时停止实验并联系技术支持。

2. 硬件版本与校准日期记录

• 在软件“关于（About）”或“系统信息（System Info）”界面中，记录仪器出厂编号、固件版本、上次校准日期等信息，以备实验结果可追溯。

• 若发现上次校准距今已超过厂家建议周期（一般为一年），需要安排专业维护人员进行整机校准，确保后续检测结果符合规范。

3. 参数上传与模板检验

1. 方法模板加载

• 在正式实验前，先从“方法列表（Methods）”中加载预先设计好的实验方法模板，检查孔板布局、波长设置、温控参数、标准曲线拟合方式等是否与实验需求一致。

• 若模板中含有临时占位符（Placeholder），如“{SampleID}”、“{DateTime}”等，需要在使用前替换为实际信息或进行最后确认，以免导出报表出现乱码或空白。

2. 参数自检模拟运行

• 部分软件支持“参数模拟运行（Dry Run）”功能，即在不放置实际样品的情况下模拟执行一次读板操作，用于检查参数设置是否合理，是否会出现“波长不支持”、“孔位超出范围”、“温控未启动”等错误。

• 在模拟运行完成后，软件会提示“模拟运行成功”或列出具体的“参数冲突”信息，方便及时修正。

七、环境与操作人员要求

1. 实验室洁净与防尘

1. 保持读板区域无尘

• 仪器安装位置应选在实验台中央或专用读板台上，并配备防尘罩或防尘室，以减少空气中微尘进入光路。

• 每天工作结束后，应使用无尘布或光学纸对读样区进行清洁，并定期（如每周）进行一次深度清洁，以防灰尘堆积导致光学元件污染。

2. 避免化学品挥发干扰

• 若实验室同时进行有机溶剂操作，应尽量将酶标仪放置在通风干净的区域，避免挥发的有机溶剂附着在光路或传感器表面，影响读数稳定性。

2. 操作人员培训与规范

1. 仪器操作培训

• 新进操作人员必须经过厂家或实验室资深人员的培训，熟悉仪器启动顺序、软件界面功能、自检项目解释及日常维护流程。

• 培训内容应包括：开机流程、预热时间观察、光路校准意义、日志查看、耗材更换（如滤光片、光源）指导以及突发异常应对方案。

2. 实验操作规程（SOP）编制

• 实验室需制定详细的“酶标仪使用SOP”，明确从开机到关机各环节的操作步骤与注意事项，并定期组织操作人员复训和考核，做到每位使用者都能独立完成预热与自检。

• 在SOP中应详细列出：①开机前检查事项；②预热与自检时间；③自检异常判断标准；④异常处理流程；⑤关机与清洁要求；⑥定期维护计划等。

八、常见故障与排查建议

1. 光源预热异常

1. 预热超时未就绪

• 可能原因：灯泡寿命到期、电源电压不稳、恒流电源故障。

• 排查建议：检查电源插座及电压稳定性、重启仪器并观察是否进入正常预热流程；若反复出现预热超时，需联系售后更换灯泡或检修恒流模块。

2. 光源不稳定闪烁或输出功率偏低

• 可能原因：灯泡老化、光纤连接松动、光路遮挡。

• 排查建议：检查灯泡工作电流是否在正常范围（如1.0 A±0.1 A），若灯泡电流异常或闪烁，需更换灯泡；同时检查光纤接头与光源耦合部是否松动或灰尘附着。

2. 温控失灵或温度读数偏差

1. 温度无法达到设定值或波动过大

• 可能原因：温控模块加热丝断路、制冷系统故障、温度传感器失灵。

• 排查建议：先用外部温度计或红外线测温仪检测恒温平台表面温度，若与设定温度严重偏差，需安排专业人员拆机检查加热/制冷组件及更换温度传感器。

2. 温度读数与实际不符

• 可能原因：温度传感器漂移、探针位置偏移。

• 排查建议：通过软件界面读取传感器原始值，与实验室温度计读数对比，若相差超过±1℃，建议更换传感器并重新标定。

3. 光路对准或波长校准失败

1. 波长校准失败提示“波长偏移过大”

• 可能原因：滤光片老化、单色仪棱镜/光栅位置偏移、光学组件松动。

• 排查建议：先清洁滤光片表面，然后进行一次空板扫描；如果问题依旧，需联系技术支持进行光学系统重新对准与校准。

2. 空白读数异常偏高或噪声增大

• 可能原因：透镜或滤光片表面污染、探测器偏置电压异常、内部灰尘遮挡光路。

• 排查建议：断电后打开仪器外壳，用专业气吹或无尘布清洁光学元件；在清洁前务必断开电源，避免静电损坏探测器。

九、日常维护与周期校准

1. 日常维护要点

1. 清洁与除尘

• 每天关闭仪器后，用柔软无尘布或光学纸轻拭读样区门及边缘；每周一次用专业吸尘器或力道适中的气吹装置对仪器内部进行灰尘清理。

• 避免使用含氨溶剂或强酸强碱清洁剂，以免腐蚀光学部件和塑料件。

2. 滤光片保养

• 滤光片是构成多波长检测核心的关键部件，应每季度检查一次，确保无划痕与裂纹；如发现透光率下降或不可修复的划痕，应及时更换。

• 更换滤光片时，务必戴无尘手套并使用专业镊子夹持，避免指纹污染。

3. 机械部件润滑

• 仪器机械臂、导轨、滑轮等需要定期润滑，一般每半年添加一次厂家推荐的润滑脂，保证机械部件运行平稳。

• 润滑时要适量，切勿涂抹过多，否则多余润滑脂会粘附灰尘，反而加剧磨损。

2. 周期校准与保养

1. 光学系统校准

• 建议每半年或每年由厂家或专业售后人员对仪器进行一次光学系统全面校准，包括波长精度、带宽检测、光斑位置、透射率测定等项目。校准合格后，软件中会生成校准报告并记录时间与校准参数。

• 若仪器使用频率很高（如每天多次连续运行），可将校准周期缩短至3～4个月，以保证长期数据一致性。

2. 温控模块维护

• 一年一次对恒温模块进行拆机检查，清洁加热丝、制冷组件及散热片；必要时更换干燥剂或制冷剂，确保温控系统性能稳定。

• 校准温度传感器，检查其线性度与读数准确性，并记录校准曲线以供追溯。

3. 机械部件精度校正

• 仪器机械臂和导轨的摆放精度直接影响孔位对准和读数精度。建议每半年对机械部件进行精度检测，例如利用参比孔板测量相邻孔位置偏差；若偏差超过仪器出厂标准（如±0.1 mm），需进行机械对齐或更换配件。

4. 电子元件检测

• 定期对电源模块、电压稳压器、主板供电线路等进行检查，确保电源稳定不出现电压波动。若发现异常电容或散热片发热量过大，应及时更换硬件以防突发故障。

十、结语

酶标仪在每次使用前进行充分的预热与自检，是保证实验数据准确性和可重复性的基础。本文从光源预热、温控平衡、光路校准、硬件自检、软件自检、环境与人员要求、常见故障排查以及日常维护与周期校准等多个方面进行了系统阐述。通过严格按照上述步骤执行操作，实验人员可以最大限度地降低因仪器状态不良带来的数据偏差，延长设备使用寿命，提高实验室工作效率。此外，应针对实验室实际情况制定并完善SOP，组织定期培训与考核，确保每位操作人员都能熟练掌握预热与自检流程，为高质量科研和生产提供坚实保障。