اسپکتروفوتومتر به عنوان یک ابزار تحلیل طیف، در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعت استفاده می‌شود. اگر شما نیز یک آزمایشگاه تشخیص طبی راه‌اندازی کرده‌اید، حتما به دنبال تهیه اسپکتروفوتومتر خواهید بود. بنابراین لازم است با کاربردها و ویژگی‌های آن آشنا باشید.

اسپکتروفوتومتر چیست؟

اسپکتروفوتومتر یک دستگاه آزمایشگاهی است که برای اندازه‌گیری و تحلیل طیف‌های نوری استفاده می‌شود. این دستگاه قادر است طول موج‌های نور را در محدوده‌ای وسیع اندازه‌گیری کند و اطلاعات مربوط به شدت نور در هر طول موج را به صورت گرافیکی نمایش دهد.

اصول عملکرد اسپکتروفوتومتر در آزمایشگاه تشخیص طبی چیست؟

اصول عملکرد اسپکتروفوتومتر در آزمایشگاه تشخیص طبی عبارتند از:

• منبع نور:  در اسپکتروفوتومتر، یک منبع نور (مثلا لامپ هالوژن) استفاده می‌شود که نور را به صورت پراکنده به سطح فلزات خالص فرستاده و سپس باعث تولید نور با طول موج خاص می‌شود.
• شکاف: پس از عبور نور از منبع، با استفاده از یک شکاف، نور به صورت پراکنده و با طول موج‌های مختلف تقسیم می‌شود. این شکاف به صورت دستی یا با استفاده از یک دستگاه خودکار قابل تنظیم است.
• نمونه: نمونه‌ای که قرار است طول موج نور روی آن اندازه‌گیری شود، در اسپکتروفوتومتر قرار می‌گیرد. نمونه معمولاً یک محلول حاوی ترکیبات شیمیایی است که قصد تشخیص و اندازه‌گیری آن را دارید.
• جذب نور: پس از عبور نور از نمونه، برخورد با ترکیبات شیمیایی در نمونه باعث جذب بخش خاصی از نور و کاهش شدت آن می‌شود. هدف اصلی استفاده از اسپکتروفوتومتر در آزمایشگاه تشخیص طبّي، سنجش و ثبت جذب نور توسط نمونه حاضر در سلول است.
• دتکتور:  پس از عبور از نمونه، نور به یک دتکتور می‌رسد. دتکور اطلاعات نور‌ را پردازش می‌کند.

اجزای اساسی اسپکتروفوتومتر چیست؟

اجزای اساسی این دستگاه عبارتند از:

• سوراخ ورودی: یک سوراخ کوچک در دستگاه که به آن نمونه یا جرم قابل تحلیل وارد می‌شود. سوراخ ورودی باید به طور دقیق به منبع نور وصل شده باشد تا هرچقدر که امکان پذیر است، هرگونه خطای نورپردازش را کم کند.
• شبکه صاف:  چارچوبی است که در آن یک سری شیارهای موازی وجود دارد. این شبکه صاف نور را به طور یکنواخت به طول موج‌های مختلف تقسیم می‌کند و به سوراخ ورودی هدایت می‌کند.
• دتکتور: یک دتکتور نور که نور را در طول موج‌های مختلف تشخیص می‌دهد. این دتکتور معمولاً دارای یک فتودایود، فتوچرخ، فتودایود خنثی یا کامپوزیت است.
• اجزای الکترونیک: جز الکترونیک برای پردازش سیگنال نور استفاده می‌شود. این شامل قطعات الکترونیک، تقویتگرها، تقسیرگرها و سایر قطعات و الزامات الکترونیک است.
• نمایشگر: بعضی از اسپکتروفوتومترها دارای نمایشگر هستند که طول موج و شدت نور را نشان می‌دهد.

کاربردهای اسپکتروفوتومتر در آزمایشگاه تشخیص طبی چیست؟

این دستگاه به صورت گسترده در زمینه‌های مختلف پزشکی استفاده می‌شود، از جمله:

• تشخیص بیماری‌ها: با استفاده از اسپکتروفوتومتر، محققان و پزشکان قادرند طول موج‌های نور را برای تشخیص بیماری‌ها و علائم بالقوه آن‌ها بررسی کنند. به عنوان مثال، در سطح سلول، تغییرات در جذب نور به عنوان نشانگر بعضی از بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• پژوهش در فارماکولوژی: اسپکتروفوتومتر به عنوان یک چشم الکترونيكي، در شناسایي و کمی سازی ساختار مولکول‌ها در داروها و ترکیبات شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه به پژوهشگران کمک می‌کند تا خواص نوری و جذب نور ترکیبات را بررسی کنند و اثرات آن‌ها روی سلول‌های زنده را بسنجند.
• تحقیقات در زمینه بایوسنسور: اسپکتروفوتومتر به عنوان یک ابزار قدرتمند در تحقیقات بایوسنسور استفاده می‌شود. با استفاده از این دستگاه، سطح جذب نور تغییرات کوچک در حضور آلودگی‌ها، آنتی‌بادی‌ها و سلول‌های زنده قابل مشاهده خواهد بود.
• تجزیه و تحلیل DNA: اسپکتروفوتومتر به عنوان چشم الکترونيكي در تجزيه و تحليل DNA استفاده مي شود. با استفاده از این دستگاه، می‌توان طول موج‌های نور جذب شده توسط DNA را اندازه گرفت و درمان را تسریع کرد.

مزایای اسپکتروفوتومتر در آزمایشگاه تشخیص طبی

این دستگاه به صورت خاص در زمینه تجزیه و شناسایی مواد و ترکیبات شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای استفاده از اسپکتروفوتومتر در آزمایشگاه تشخیص طبی عبارتند از:

• دقت بالا:  اسپکتروفوتومتر قابلیت اندازه‌گیری دقیق و پرسشنامه‌ای را دارد، که به پژوهشگران و پزشکان کمک می‌کند تا نتایج دقیق‌تر و قابل اعتماد‌تر را بدست آورند.
• سرعت بالا: با استفاده از این دستگاه، محاسبات سريع صورت مي‌گيرد و زمان  براي چك كردن نمونه‌ها را كاهش مي‌دهد. این امر به پزشکان کمک می‌کند تا در زمان کوتاه‌تری نتایج را دریافت کنند و برنامه‌های درمانی را سریع‌تر شروع کنند.
• چند منظوره بودن: اسپکتروفوتومتر قابل استفاده در تجزیه و شناسایی مواد و ترکیبات مختلف است. این دستگاه قابلیت تشخیص و شناسایی عوامل بیماری‌زا، داروها، هورمون‌ها، DNA و ... را دارد.
• سادگی استفاده: استفاده از اسپکتروفوتومتر بسیار ساده است و نیاز به تجربه خاص یا آموزش عالی ندارد. همچنین، نصب و راه‌اندازی آن آسان است.
• قابل حمل بودن: بعضی از مدل‌های اسپکتروفوتومتر قابل حمل هستند و به راحتی جابجا می‌شوند.

چالش‌ها و راهکارهای پیشرفته در استفاده از اسپکتروفوتومتر در آزمایشگاه تشخیص طبی:

استفاده از اسپکتروفوتومتر در آزمایش‌های علمی و صنعتی می‌تواند با چالش‌هایی همراه باشد. برخی از این چالش‌ها عبارتند از:

• تنظیم و کالیبراسیون: استفاده صحیح از اسپکتروفوتومتر نیازمند تنظیم و کالیبراسیون دقیق آن است. تغییرات دما، رطوبت و فشار هوا ممکن است تأثیرات قابل توجهی بر روی نتایج داشته باشد. بنابراین، لازم است که دستگاه به طور منظم کالیبراسیون شود.
• نورپردازش: در حین استفاده از اسپکتروفوتومتر، نور، معادلات پردازش مخصوص خود را طي مي كند. بعضي اسپكتروفوتومتر‌ها قابليت بالاتري در پذيرش نور دارند و به کاربردی‌تر هستند.
• تداخل نور: در صورتی که نمونه‌ها با تداخل نور مواجه شوند، ممکن است دقت و صحت اندازه‌گیری‌ها کاهش یابد. برای رفع این چالش، می‌توان از فیلترهای مناسب استفاده کرد.
• تغییرات طول موج: در برخی از موارد، طول موج نور خروجی اسپکتروفوتومتر با طول موج واقعی تفاوت دارد. بنابراین، لازم است که قبل از هر استفاده، دستگاه به طور منظم برای تطابق با طول موج صحیح کالیبراسیون شود.
• حساسیت به نور: بعضی از اسپکتروفوتومتر‌ها حساس به نور هستند و در صورت قرار گرفتن در معرض نور خورشید یا منابع نور قوی، عملکرد آن‌ها تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. لذا لازم است در هنگام استفاده از این دستگاه، از نور مستقیم خورشید و منابع نور قوی استفاده شود.