
酶标仪校准需用哪些校准板或标准品?
校准是指使用已知性能的标准品或校准板,对酶标仪的读数系统、光学系统、机械系统等进行比对与调整的过程。不同检测模式(如吸光度、荧光、化学发光)使用不同类型的标准材料与校准方法,且对应的校准周期、操作流程也各不相同。
一、酶标仪校准的意义与分类
1.1 为什么需要校准?
酶标仪经过长期使用,其光源强度、探测器灵敏度、滤光片透光率、孔板定位精度等因素都会出现漂移。若不进行定期校准,易出现以下问题:
吸光度偏差:读数偏高或偏低,影响浓度计算;
荧光串扰:检测窗口中心偏移,导致信号交叉;
光学信噪比下降:误差增大,实验重复性下降;
标准曲线异常:实验数据失真;
仪器比对失效:无法与其他实验室标准统一。
1.2 校准的常见类型
按照检测模式分类,酶标仪的校准主要包括以下几类:
吸光度校准(Absorbance Calibration)
荧光强度校准(Fluorescence Calibration)
化学发光校准(Luminescence Calibration)
光路对准与孔位定位校准(Alignment Calibration)
波长准确性校准(Wavelength Calibration)
光程补偿功能校准(Pathlength Calibration)
二、吸光度校准用校准板与标准品
2.1 吸光度校准的目的
校验酶标仪在特定波长(如 450 nm, 620 nm, 630 nm)下是否能准确读取不同吸光度值;
判断光源、滤光片、探测器是否衰退;
为仪器提供吸光度对照标准曲线。
2.2 常用标准品与校准板
(1)NIST 溯源吸光度标准板(NIST Traceable Optical Density Plate)
通常为96孔聚苯乙烯材质的透明板;
每个孔含有光学密度已知的彩色物质(如铬酸盐、染料树脂);
每个孔的吸光度值在固定波长下有精确标注;
适用于波长 405 nm、450 nm、490 nm、620 nm、650 nm 等。
用途:快速评估吸光度准确性与线性范围,通常用于日常性能验证(PV)。
(2)液体比色标准液(Absorbance Standard Solutions)
例如铬酸钾溶液(在 450 nm 有特征吸收峰);
市售如 Thermo、Sigma、Merck 提供的校准液;
实验者可自制已知浓度的核酸/蛋白标准曲线溶液。
用途:模拟真实实验条件下进行路径长补偿、溶液体积误差评估等。
(3)玻璃比色滤光片或参考吸光比色皿
使用已知 OD 值的固态滤光片进行校验;
通常用于紫外区(260 nm、280 nm)检测;
可配合比色皿架适配酶标仪进行波长响应测定。
三、荧光检测校准用标准品与校准板
3.1 荧光校准的重要性
检测激发光源(LED 或氙灯)强度是否足够;
判断探测器(PMT)灵敏度有无下降;
校验滤光片通带中心位置是否偏移;
评估不同孔位荧光强度的均一性;
检查内滤效应及信号漂移趋势。
3.2 常用荧光校准材料
(1)荧光标准板(Fluorescence Validation Plate)
材质为黑色聚苯乙烯板,孔内涂覆标准荧光物质,如 Europium、Fluorescein、Rhodamine 等;
每孔具有不同荧光强度;
有效激发波长常见为 485 nm / 发射 528 nm;
多用于校验灵敏度、动态范围和重复性。
(2)荧光染料标准液
荧光素钠(Fluorescein Sodium Salt):典型绿色荧光,激发 485 nm / 发射 530 nm;
罗丹明 B(Rhodamine B):红色荧光,激发 540 nm / 发射 625 nm;
欧罗品螯合物(Europium Chelate):长寿命荧光,用于时间分辨荧光。
操作建议:使用标准液时应注意避免光照降解、pH变化或温度波动导致信号漂移。
(3)固态荧光标准棒或校准器
如 Starna 或 Avantes 提供的固定发光棒;
利用标准激发源打光并测量其反射荧光;
适用于场外校准或仪器生产商原厂检测。
四、化学发光校准所需材料
4.1 发光系统稳定性需求
化学发光依赖化学反应释放光子,不同于荧光或吸光度具有明确的“静态标准”。因此,校准的重点在于:
验证 PMT 检测器灵敏度;
检查背景发光与暗电流;
校验发光衰减曲线响应。
4.2 校准材料推荐
(1)Luminometer Reference Plate
固态或液态标准板,含有标准发光材料;
可重复发光,或采用一次性标准剂量设置;
适用于 Chemiluminescence 检测稳定性验证。
(2)标准化发光液体试剂盒
如 HRP-催化 Luminol 体系的校准液;
Thermo、PerkinElmer 提供专用的高稳定性发光试剂包;
可用于拟合发光动力学曲线与最大峰值强度。
注意事项:需在黑暗中操作,避免环境光干扰;发光试剂要现配现用,防止预反应或衰减。
五、其他关键校准板类型与用途
5.1 空白校准板(Blank Plate)
无液体、无反射材料的透明孔板;
用于测定仪器暗电流、背景噪声;
也可用于检测孔间光串扰;
在校准程序中用于“零点校准”。
5.2 板位校准板(Well Alignment Plate)
有固定反射点或标识的校准板;
检测机械臂、读头对每个孔位置的精确定位;
常用于光路扫瞄仪自动对焦与定位矫正。
5.3 路径长校准板(Pathlength Calibration Plate)
用于确定酶标仪在不同体积下等效光程补偿系数;
通常需配合含已知 OD 值的标准液使用;
支持路径校正功能的酶标仪,如 SpectraMax 需搭配使用。
六、标准品使用方法与注意事项
6.1 标准板的使用步骤简述:
清洁仪器与校准板表面;
打开酶标仪软件,进入“校准模式”或“验证向导”;
将校准板放入托盘,注意方向标识一致;
按照仪器提示选择对应标准板类型与检测模式;
执行自动读取,记录各孔吸光度/荧光值/发光强度;
与出厂标注值比对,判断是否在容差范围内;
保存校准日志,作为性能记录文件归档。
6.2 使用注意事项
温度控制:标准品需在室温恒定(20–25°C)下使用;
光照保护:荧光标准液避免暴露强光;
避免交叉污染:液体标准液操作需使用一次性吸头;
校准周期:一般建议每季度或每月进行一次全功能校准;
不可用于样品测定:校准标准品为稳定性材料,不能用于实验定量。
七、常见标准板品牌与供应商
品牌/制造商 | 产品名称 | 适用校准类型 | 特点 |
---|---|---|---|
Thermo Fisher | SkanIt Validation Plate | 吸光度、荧光 | 与 Multiskan 系列兼容 |
BioTek (Agilent) | Test Plate | 吸光度、光路校准 | 可用于 Gen5 系列仪器 |
Molecular Devices | PathCheck Calibration Tools | 吸光度、路径补偿 | 专用于 SpectraMax |
Starna | Solid State Fluorescence Standard | 荧光校准 | 高重复性固态荧光标准 |
Calibrant | Luminometer Calibration Plate | 化学发光 | 可多次使用、耐光性好 |
NIST | SRM 930d | 吸光度溯源 | 国际标准吸光度物质 |
八、校准与验证的关系及常见误区
8.1 校准与性能验证的区别
校准(Calibration):使用标准物对仪器读数进行调整,改变仪器内部参数;
验证(Verification):对比仪器读数与标准值,仅作性能评价,不做调整。
实验室日常使用中,建议将两者结合进行。例如每月执行一次完整校准,每周进行一次性能验证。
8.2 常见误区
误以为软件校正等同校准:软件的“自动归一化”功能仅对数据做数学处理,并非真正意义上的校准;
长期不校准:一些实验室因使用频率低而忽视校准,但即便低频使用,也可能因环境温湿度变化导致光学系统变化;
只校准一种检测模式:使用多模式酶标仪时,需分别对吸光度、荧光、发光分别校准。
九、结语:校准是保障酶标仪准确性的关键环节
校准不仅是仪器使用规范的体现,更是保障实验数据可靠性、可重复性和对外可比性的核心步骤。针对酶标仪,吸光度、荧光、化学发光三大主流检测模式需配备各自合适的校准标准品和校准板,结合科学的操作流程和维护机制,方能实现仪器始终处于最佳性能状态。
随着数字化实验室和智能仪器的发展,未来酶标仪的校准将可能实现全自动化、可追溯化和标准化——如通过二维码识别标准板批次、自动记录校准历史、集成校准提醒功能等。研究人员与管理人员在使用酶标仪过程中,应积极建立并执行完善的校准制度,确保实验结果在“看得见”的光学精度基础上始终可靠、真实与科学。
