Cơ sở vật lý của máy xét nghiệm sinh hoá

Các máy xét nghiệm sinh hoá từ đơn giản đến hiện đại đều dựa trên nguyên tắc là phương pháp đo màu. Dung dịch cần đo được đưa vào cuvét. Một nguồn sáng có ánh sáng trắng đi qua bộ lọc để thu được một bước sóng phù hợp với dung dịch cần đo, bộ phát hiện quang thu cường độ ánh sáng đi qua cuvét chứa dung dịch cần đo chuyển thành tín hiệu điện, từ tín hiệu điện này máy có thể tính toán và hiển thị kết quả.

Hiện nay, máy xét nghiệm sinh hoá là thiết bị xét nghiệm được sử dụng nhiều trong các phòng khám. Các máy xét nghiệm sinh hoá đều hoạt động dựa trên các nguyên lý đo màu.

Vậy cơ sở vật lý của máy là gì?

Ánh sáng đơn sắc:

Mỗi ánh sáng ứng với một giá trị xác định của bước sóng trong chân không có một màu sắc riêng biệt gọi là ánh sáng trắng

Ánh sáng trắng:

Nguồn sáng có nhiệm vụ phát ra ánh sáng trắng có cường độ đủ mạnh. Lý do dùng nguồn sáng trắng ở đây như phần cơ sở hoá sinh ta đã biết, chính là do mỗi một xét nghiệm khi phản ứng sẽ cho một màu đặc trưng của xét nghiệm đó, và nó sẽ hấp thụ mạnh nhất một dải bước sóng tương ứng, vì vậy khi đo sự hấp thụ ta chỉ dùng một bước sóng cơ bản. Với nhiều xét nghiệm ta sẽ dùng nhiều bước sóng khác nhau và nguồn sáng trắng sẽ cấp đầy đủ các bước sóng này cho tất cả các xét nghiệm. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến đổi liên tục từ màu đỏ đến màu tím

Khái niệm quang phổ

Khi phân tích một nguồn sáng ra thành các ánh sáng đơn sắc gọi là quang phổ. Có 3 loại quang phổ: Quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, và quang phổ vạch hấp thụ

Quang phổ liên tục

Quang phổ liên tục là quang phổ gồm nhiều dải ánh sáng, màu sắc khác nhau, nối tiếp nhau một cách liên tục. Ví dụ sánh sáng mặt trời, bóng đèn dây tóc phát ánh sáng….Quang phổ liên tục do các chất rắn, lỏng và khí có tỷ khối lớn phát ra khi bị nung nóng.

Quang phổ vạch phát xạ

Quang phổ vạch phát xạ là quang phổ gồm các vạch màu riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối. Nguồn phát quang phổ vạch là các chất khí, hay hơi có tỷ khối nhỏ phát ra khi nóng sáng. Quang phổ vạch do các nguyên tố khác nhau là khác nhau về cả màu sắc lẫn số lượng vạch. Ví dụ hơi natri bị đốt nóng sẽ cho quang phổ là 2 vạch màu vàng, quang phổ của hơi hidro cho 4 vạch là đỏ, lam, chàm, tím….

Quang phổ liên tục, thiếu vạch màu do bị chất khí bay hơi hay hấp thụ, được gọi là quang phổ hấp thụ của khí hay hơi đó

Việc ứng dụng quang phổ liên tục trong xét nghiệm là vô cùng cần thiết, nguồn sáng dùng trong đó phải có dải phổ rộng để có thể lọc ra được các bước sóng cần thiết.

Định luật đo màu

Phương pháp đo màu là một trong những phương pháp phân tích thành phần dung dịch dựa trên việc so sánh cường độ màu của dung dịch nghiên cứu với cường độ của dung dịch chuẩn

Người ta dùng phương pháp đo màu chủ yếu là để xác định lượng nhỏ các chất có trong dung dịch. Phân tích bằng phương pháp đo màu tốn thời gian hơn các phương pháp khác, nó cho kết quả chính xác mà không cần phải tách riêng các chất cần xác định ra khỏi thành phần dung dịch.

Phương pháp đo màu được thực hiện bằng 2 cách cơ bản

+ Phương pháp đo màu chủ quan (Quan sát bằng mắt)

+ Phương pháp đo màu khách quan (Đo màu quang điện)

Phương pháp đo màu chủ quan hiện không còn được dùng do tính chính xác chỉ mang tính chất tương đối, phụ thuộc vào người quan sát. Phương pháp đo màu quang điện cho kết quả chính xác, khách quan

Cơ sở quang điện của phương pháp đo màu

Trên thực tế, trong các máy xét nghiệm, người ta không thể tính tpoasn trực tiếp trên tín hiệu quang mà phải tính trên tín hiệu điện, vì vậy phải có những linh kiện chuyển đổi các tín hiệu quang thành tín nhiệu điện và dòng điện do linh kiện này tạo ra phải tỷ lệ với cường độ ánh sáng chiếu tới.

Các linh kiện này được gọi là linh kiện quang điện. Vì vậy, phương pháp phân tích thành phần dung dịch dựa trên những linh kiện này còn gọi là phương pháp đo màu quang điện.

Yhocvn.net

Bác sĩ