一、概述

赛默飞（Thermo Scientific）Varioskan Flash 是一款多模式微孔板读数仪，支持吸光度、荧光、发光等多种检测方式，具有高度的光学灵活性和配置可扩展性。作为光学检测的核心组成部分，滤光片在不同检测模式中发挥着至关重要的作用。滤光片的正确配置不仅影响信号的选择性与强度，还直接决定了测量的灵敏度、分辨率和重复性。

二、滤光片的基本作用

1. 光谱选择

滤光片的主要作用是选择特定波长的光，让所需波长通过并阻挡其他波长的光，从而实现光谱分离。不同检测模式对波长范围和带宽的要求不同，因此需要配备适合的滤光片。

2. 提高信噪比

通过阻挡不需要的背景光和杂散光，滤光片能够显著提高信号与噪声的比值，使检测结果更加稳定和精确。

3. 优化检测灵敏度

在荧光检测中，激发滤光片确保样品只接收到指定波长的激发光，发射滤光片确保探测器只接收发射波长范围的光，从而避免激发光泄漏导致信号干扰。

三、Varioskan Flash 的滤光片类型

Varioskan Flash 的滤光片系统因检测模式不同而有所差异，可大致分为以下几类：

1. 吸光度检测用滤光片

• 一般采用单色器（monochromator）或带通滤光片（bandpass filter）进行波长选择。

• 吸光度模式下，滤光片的作用相对简单，主要用于特定波长测量或优化光路信号强度。

2. 荧光检测用滤光片

• 激发滤光片（Excitation Filter）：选择用于激发样品的光波长。

• 发射滤光片（Emission Filter）：选择样品发射的荧光波长。

• 常用配置为带通型（如 485/20 nm 表示中心波长 485 nm，带宽 20 nm）。

• 可根据实验需求配置多组激发与发射滤光片，用于不同荧光标记物的检测。

3. 发光检测用滤光片

• 发光检测通常不需要激发光，因此滤光片主要用于选择发光波长区间，减少背景干扰。

• 发光滤光片常用于化学发光的光谱分析或区分多发光峰的情况。

四、滤光片的配置方式

Varioskan Flash 支持多种滤光片配置方案，用户可根据应用需求灵活选择：

1. 固定滤光片架

• 滤光片固定安装在光路中，适合单一波长的重复检测。

• 优点：结构稳定，信号强度高，适合长期使用某一检测方法。

• 缺点：更换不便，波长选择受限。

2. 滤光片轮（Filter Wheel）

• 通过旋转选择不同滤光片，实现快速波长切换。

• 适合多波长检测、扫描或多标记物检测。

• 优点：切换速度快，自动化程度高。

• 缺点：机械结构需定期维护，滤光片数量有限。

3. 单色器与滤光片组合

• Varioskan Flash 同时支持单色器和滤光片系统，可根据实验要求自动选择。

• 单色器用于连续可调波长扫描，滤光片用于最大化信号强度和选择性。

五、滤光片的选择原则

1. 波长匹配

• 选择与检测目标的最大吸收或发射峰匹配的滤光片中心波长。

• 在荧光检测中，激发和发射滤光片的中心波长应分别匹配荧光分子的激发峰和发射峰。

2. 带宽选择

• 较窄的带宽（如 10–20 nm）可提高波长选择性，减少背景干扰。

• 较宽的带宽可增加透过光强度，提高信号强度，但可能降低选择性。

3. 光学质量

• 选择高透过率、低自发光和高阻隔率的滤光片，以提升灵敏度和降低背景。

4. 应用适配

• ELISA：单波长或双波长滤光片（如 450 nm 主波长 + 620 nm 参考波长）。

• 多色荧光：多组激发/发射滤光片配合使用。

• 动态监测：滤光片切换速度需满足时间分辨要求。

六、滤光片在不同检测模式中的应用

1. 吸光度模式

• 常用波长：340 nm（NADH/NADPH）、405 nm（酶反应）、450 nm（ELISA）、570 nm（细胞活力）、600 nm（细胞密度）、750 nm（背景校正）。

• 配置方式：单滤光片或双滤光片组合（用于背景扣除）。

2. 荧光模式

• 常用荧光染料及滤光片配置：

• FITC：激发 485/20 nm，发射 520/25 nm

• TRITC：激发 544/25 nm，发射 590/30 nm

• Cy5：激发 620/20 nm，发射 670/30 nm

• 多色检测时需避免激发光谱和发射光谱重叠。

3. 发光模式

• 化学发光检测一般不需激发滤光片，发射滤光片用于选择目标波段，减少背景光干扰。

七、滤光片的维护与更换

1. 日常维护

• 保持滤光片清洁，避免灰尘、水汽、指纹等污染光学面。

• 使用专用镜头纸和无水乙醇或光学清洁液擦拭。

2. 更换注意事项

• 更换前关闭仪器电源，防止机械部件误动作。

• 避免用手直接触摸滤光片光学表面。

• 按照说明书将滤光片安装到指定位置，确保牢固固定且方向正确。

3. 储存

• 备用滤光片应存放在干燥、防尘、防震的滤光片盒内。

• 避免高温或强光长期照射，以防光学镀膜性能下降。

八、常见问题与优化建议

1. 信号强度低

• 检查滤光片是否污染或镀膜老化。

• 核对波长选择是否正确匹配样品特性。

2. 背景信号高

• 检查滤光片是否有漏光现象。

• 使用带宽更窄的滤光片，提高选择性。

3. 切换速度慢

• 检查滤光片轮是否有机械卡顿，必要时进行润滑或更换部件。

4. 波长不准确

• 可能是滤光片标识错误或安装位置不正确，应重新核对。

九、总结

在 Varioskan Flash 酶标仪中，滤光片配置是实现高质量光学检测的关键因素之一。正确选择和配置滤光片，可显著提高检测灵敏度、信噪比和数据可靠性。根据不同应用的波长要求、带宽需求以及切换速度，用户可灵活采用固定滤光片、滤光片轮或单色器+滤光片的组合方案。通过定期维护和科学使用，能够延长滤光片的使用寿命，保持仪器的最佳性能。