【上篇】使用方法都错了，还想探测器为你的化学发光免疫分析仪打Call？

化学发光（Chemiluminescence）是体外诊断使用的光学法中“发光法”的一种（扩展阅读：体外诊断的“光学法”），指伴随化学反应过程所产生的光的发射现象。某些物质（发光剂）在化学反应时，吸收了反应过程中所产生的化学能，使反应的产物分子或反应的中间态分子中的电子跃迁到激发态，当电子从激发态回复到基态时，以发射光子的形式释放出能量，这一现象称为化学发光。其中有酶促反应、电化学发光等，像化学发光免疫分析仪、电化学发光免疫分析仪都是利用的这种方法。

其中，化学发光免疫分析仪是极微弱光探测应用的典型设备，也是目前国内体外诊断市场中，备受热宠的应用。而辅助它完成分析使命的核心，则是它“怀揣”的那只小小的探测器。

光子计数探头，这是在化学发光免疫分析仪中主要使用到的探测器。其包括了大家熟悉的光电倍增管（PMT）外，还根据不同的类型，搭配了电路、电源、计数器、制冷器等元件，构成了整体的探测单元。作为化学发光免疫分析仪的“眼睛”，它的发挥直接决定了仪器的性能。

不过，总是有这样的情况，明明探测器在参数上已经完全符合要求，但是到使用时却Ungelivable。

那么！！！注意！重点来了！

光照下PMT为何离奇损坏，测试中信噪比为何难尽人意，电磁干扰为何总是居高不下，安装距离把握不清的背后又隐藏着什么不为人知的秘密？这一切到底是外力的作祟，还是人为的过失？敬请关注今日的《走近科学》…啊，不…应该是《滨松频道》，让我们随着工程师走近“秘籍！化学发光免疫分析仪·滨松探测器的正确使用之道”。

光子计数探头内部有1000V左右的高压，滨松已经做了良好的屏蔽，所以在正常使用情况下，不会有高压电击的问题，不建议进行探头拆解，如果拆解使用谨防高压损伤。

光子计数探头核心是光电倍增管，光电倍增管受到强光照射以后，会发生光敏效应，造成光子计数探头一段时间内的暗计数上升。

一般在不通电的情况下，这种暗计数上升是可恢复的，需要在暗环境下静置一段时间，为加快这种恢复，可以加电在环境下静置。

但是如果是带电见强光的话，可能会对PMT造成不可恢复的损坏。带电见强光是造成光子计数探头损坏的主要原因，对于这种损失我们也叫曝光损坏。

光子计数探头的光窗就是PMT的窗口，都是属于玻璃易碎产品，不允许大力挤压，其中有部分光子计数探头的光窗和外壳基本上在一个平面上，安装过程中要特别注意避免对光窗的挤压。

对于没有通电的PMT，如果被夏天中午的太阳直射，就会造成永久损伤——所以说，只要环境光显著地弱于夏天中午的太阳直射（如日常的室内环境），是不会对没有通电的PMT造成永久损伤的。

对于已经通电的PMT，如果被满月的月光直射，就能使其输出饱和——所以说，强于满月月光直射的环境光对于已经通电的PMT是需要避免的。

需要强调的是，以上提到的都是会对PMT造成损伤的光强；为了在使用中得到高信噪比，PMT需要非常严格的避光，具体要求可以看看接下来的内容。

暗计数是光子计数探头的主要参数，影响暗计数因素主要有温度、漏光等，大部分在应用中遇到的暗计数高、本底高的问题，都是由于漏光引起的。PMT是非常灵敏的探测器，对于单光子信号就有非常好的响应。

我们通常会听到这样的问题，例如：“在晚上我把灯关掉，还是暗计数很高呀”；“我没有拆开你们提供的窗口纸呀”；“光窗我是用黑胶带贴上的”。而类似这样的避光是远远不够的，远远没有达到光子计数探头要求的工作环境。

光子计数探头要求绝对暗室，不允许有任何的光线透过，所以在光子计数探头使用过程中，完全避光应该是最基本的要求。如果仅仅是评价暗计数的测试，建议用黑布进行多层的包裹，并且上电稳定半小时以后进行暗计数评价。

另外一个影响暗计数的因素就是温度，工作温度升高热电子发射加剧，暗计数上升，温度降低，暗计数下降，对于化学发光免疫分析中使用的光子计数探头，一般情况温度下降到10℃以下，暗计数就变化很小了。

滨松光子计数探头H10682典型的暗计数和温度的关系图

暗计数特性和仪器的检测下限有关系，常温下（25℃）光子计数探头的暗计数都在150cps以内，而化学发光试剂发光要远强于这个数值，所以在常规的试剂体系和设备中，暗计数都不会对测试造成太大影响。

全自动化学发光设备中由于有温浴系统，温度一般会高于25℃，暗计数会有所上升，对于大部分的设备中都影响不大。不过在设备设计过程中要全面考虑到充分散热，尽量使光子计数探头安装到远离热源的地方，且做好通风散热。

动态范围是化学发光免疫分析仪的关注的一个重要参数，也是光子计数探头的重要参数。

光子计数探头的动态范围受到光电倍增管、放大电路等因素的影响，考虑到成本、功耗，一般情况下滨松公司的光子计数探头设计最大输出线性为5Mcps或者6Mcps，这样的线性范围完全可以满足化学发光免疫分析仪的使用。

滨松光子计数探头H10682典型线性曲线

一般情况下光子计数探头最大线性输出5-6Mcps就可以满足用户的使用，但是有个别用户提出在特殊的试剂下，需要更高的线性输出上限，一般情况下有两种处理方法：1）对试剂进行稀释以后测试，可以有效的降低光产额；2） 对光子计数探头的输出进行线性校正，例如CH326配合CH297-011，在输出线性校正前，最大输出线性为6Mcps。如果使用CH297-011内嵌的线性校正功能最大线性输出可以达到20M，当然H10682配合CH297-011也可以实现这个功能。

*以上涉及型号均为滨松光子计数探头产品

线性校正前后光子计数探头H10682的最大输出特性曲线

另外，我们通常也提供线性输出校正公式供用户参考：

N：真实计数（cps，count per second）

M：测量计数（cps，count per second）

t：脉冲分布率（s）

OK，上篇就到这里啦，而在下篇中，我们将呈现以下内容，欢迎大家继续关注：

· 化学发光仪中PMT的安装有什么讲究？

· 从探测器的角度，如何校正同一型号化学发光仪的台间差？      

· 在实际使用中PMT探头是否有寿命问题？灵敏度会受什么因素影响？    

· 在化学发光仪的设计中，如何减小电磁干扰对光子计数探头的影响？

· 有没有针对探测器评价用的稳定光源？

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编辑：滨小编

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