Máy đo quang phổ là một thiết bị cơ bản được sử dụng trong các phòng thí nghiệm để thực hiện phân tích, đánh giá axit nucleic, phân tích protein, ... Trong bài viết này, chúng tôi trình bày các nguyên lý khoa học được ứng dụng vào một thế hệ mới thiết bị, và chúng tôi khuyến nghị 3 điểm cần lưu ý khi lựa chọn máy đo quang phổ với model phù hợp.

Máy đo quang phổ có những ứng dụng gì?

Máy đo quang phổ là một công cụ dùng để thực hiện các phân tích định tính và định lượng một cách hiệu quả. Được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học, các ngành sản xuất khác nhau như: y học, vật liệu, môi trường, hóa học, sinh học và thực phẩm.

Trong phòng thí nghiệm sinh học, máy đo quang phổ thường được sử dụng để đo và phân tích:

• Các mẫu axit nucleic và protein, nồng độ DNA/RNA.
• Hàm lượng vi khuẩn trong cơ thể sinh vật.
• Xác định dung dịch cần xét nghiệm có chứa một chất cụ thể hay không?

Các dòng máy đo quang phổ hiện có trên thị trường được phát triển từ máy UV-Vis truyền thống:

• Đây là dòng máy yêu cầu sử dụng cuvet để chứa mẫu rồi mới bỏ vào máy đo.
• Nguồn sáng của dòng máy truyền thống này thường là đèn cực tím hoặc đèn vonfram, có tuổi thọ ngắn, cần làm nóng tối thiểu nửa giờ trước khi tiến hành đo mẫu.
• Sử dụng tối thiểu 50μL mẫu đã pha loãng vào cuvet, phạm vi phát hiện bị giới hạn nên chỉ có thể ghi nhận giá trị độ hấp thụ, không ghi nhận được nồng độ.

Model mới của máy đo quang phổ vi thể tích làm gia tăng hiệu quả đo mẫu.

• Nguồn sáng của máy quang phổ mới được cung cấp từ đèn xenon. Loại đèn có tuổi thọ cao hơn, ổn định và có thể thực hiện các thí nghiệm ngay mà không cần gia nhiệt trước.
• Đo mẫu không cần sử dụng cuvet, chỉ cần lượng mẫu 1-2µL là có thể đo được giá trị độ hấp thụ và nồng độ. Vì vậy, máy này được gọi là máy đo quang phổ vi thể tích.
• Do thể tích mẫu đo nhỏ, khi vận hành máy đo quang phổ vi thể tích giúp tiết kiệm chi phí như: nước khử ion để làm sạch cuvet, cũng như các vật tư tiêu hao khác, các thao tác vận hành phức tạp.
• Khi sử dụng máy đo quang phổ vi thể tích, chỉ cần làm sạch mặt kính đặt mẫu bằng giấy tissue sau mỗi lần đo là có thể đo các mẫu liên tục. Như vậy, giúp gia tăng hiệu quả đo mẫu, giảm tạp nhiễm và các lỗi thao tác của người dùng.

Các thủ thuật để chọn máy đo quang phổ phù hợp

Có 3 thủ thuật chính khi khảo sát, lựa chọn mua máy đo quang phổ phù hợp:

Hiệu quả đo mẫu của máy:

• Hầu hết các máy quang phổ trên thị trường đều có tốc độ đo mẫu cho kết quả từ 8-10 giây, đây là một cải tiến công nghệ so với các dòng máy truyền thống (máy đo quang phổ sử dụng cuvet).
• Tuy nhiên, ở dòng máy mới của máy đo quang phổ vi thề tích chỉ mất 3 giây để cho kết quả, gia tăng hiệu quả đo đến lên 2-3 lần so với các dòng máy củ. Giúp tiết kiệm nhiều thời gian đáng kể trong thực hiện các thí nghiệm, xét nghiệm.

Độ chính xác của máy:

• Một số dòng máy quang phổ đang lưu hành hiện nay có thể đạt tỷ lệ sai số dưới 1%. Bởi vì đĩa và nắp đo mẫu (sample window) được làm bằng thủy tinh thạch anh (quartz glass) và có lớp phủ nano kỵ nước, giúp cho các mẫu đo tạo thành giọt thông qua sự kết dính và giảm thiểu sự tán xạ ánh sáng.
• Có nguồn sáng hỗ trợ quan sát đĩa và nắp đo mẫu (sample window system) và kiểm tra bọt khí trong quá trình đo mẫu. Giúp người sử dụng phát hiện các bọt khí để đảm bảo kết quả đo chính xác và có độ lặp lại cao.

Hiệu chuẩn máy:

• Có hai loại hiệu chuẩn cho máy quang phổ: hiệu chuẩn nguồn sáng và hiệu chuẩn độ dài đường truyền sáng. Độ sáng của nguồn sáng sẽ giảm dần theo thời gian sử dụng và phải được hiệu chuẩn trong khoảng từ 1-2 năm một lần. Có thể thực hiện bằng cách tham khảo các thông số do nhà sản xuất cung cấp và tự hiệu chỉnh máy mà không cần thực hiện hiệu chuẩn tại nhà máy sản xuất của hãng.
• Vấn đề lớn nhất với các máy quang phổ hiện nay là khó hiệu chỉnh độ dài đường truyền sáng. Do các mức độ tập trung mẫu khác nhau, động cơ điện được sử dụng để điều chỉnh độ dài đường truyền sáng, nhưng sự dịch chuyển độ dài đường truyền sáng do máy gây ra cũng ảnh hưởng đến các thông số và các công thức tích hợp sẵn trong máy. Tùy thuộc vào số lượng và tần suất sử dụng mẫu, máy quang phổ cần được hiệu chuẩn lại trong khoảng từ 3-6 tháng một lần.
• Lựa chọn một máy quang phổ có độ dài đường truyền sáng cố định là một cách để giải quyết vấn đề hiệu chuẩn. Người dùng có thể lựa chọn độ dài đường truyền sáng phù hợp tùy vào nồng độ mẫu đo. Nếu nồng độ dsDNA nằm trong khoảng thấp (ví dụ trong khoảng 2-1500 (ng / µl)), thì độ dài đường dẫn dài hơn (0.5 mm) sẽ được sử dụng. Đối với nồng độ mẫu cao (trong khoảng từ 1000-20000 (ng / µl)).

Người dùng cũng cân nhắc một số đặc điểm của máy đo quang phổ như: dễ vận hành, khả năng mở rộng ứng dụng và dịch vụ hỗ trợ của nhà cung cấp khi quyết định chọn mua máy đo quang phổ. Hầu hết, các máy quang phổ hiện nay đều có chức năng xác định nồng độ, định lượng axit nucleic, protein A280, protein assay và đo mật độ quang tế bào OD 600.

Về khả năng mở rộng ứng dụng, các nhà nghiên cứu có thể cài đặt độ hấp thụ, thiết lập công thức, xác định xét nghiệm, …

Các dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật tốt nhất cũng phải được cung cấp:

• Xử lý kịp thời các vấn đề kỹ thuật trong vận hành máy quang phổ.
• Bảo hành miễn phí các hư hỏng của máy mà không phải do người sử dụng gây ra.
• Có chính sách thử máy, demo, đổi trả máy trong 30 ngày nếu máy hỏng do lỗi của nhà sản xuất.

Sau khi mua thiết bị, người sử dụng thường gặp vấn đề là phải trả thêm phí hiệu chuẩn, vật tư tiêu hao và bảo trì thiết bị. Nhằm giảm thiểu các vấn đề gặp phải trong quá trình sử dụng máy quang phổ, hãng Blue-ray Biotech đã phát triển dòng máy đo quang phổ vi thể tích EzDrop 1000. Ezdrop 1000 có khoảng bước sóng đo hoàn toàn đáp ứng tất cả các tiêu chí chọn lựa máy được đề cập ở trên. Với tính năng xác định nồng độ, định lượng nhanh axit nucleic và protein trong 3 giây, máy đo quang phổ Ezdrop đã trở thành một công cụ hỗ trợ hữu ích cho các phòng thí nghiệm.