&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;按計量檢定規(guī)程《JJG861-2007酶標(biāo)分析儀》的技術(shù)要求研制：
　　1、吸光度濾光片為4塊：0.2，0.5，1.0，1.5A。不確定度U=0.01A，k=2
　　2、干涉濾光片為4塊（也可按用戶不同要求定制）：405，450，492，620nm等（也可按用戶要求）。要求比≥45％T；半寬度5±2nm（規(guī)程要求較松為8nm），靈敏度高，使用方便快捷準(zhǔn)確。不確定度U＝0.8nm，&sp;k=2
產(chǎn)品優(yōu)點：
　　一、酶標(biāo)儀吸光度濾光片是溯源在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW13305可見光區(qū)比標(biāo)準(zhǔn)濾光片上的。（直接溯源到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)上，高，價格比國內(nèi)外同等級的要低的多。）
　　二、酶標(biāo)儀干涉片。采用高穩(wěn)定度窄帶介子膜技術(shù)，中心波長定位高，且比高，而半寬窄，用起來特靈敏準(zhǔn)確，方便工作。適宜酶標(biāo)儀生產(chǎn)廠家在線檢測用。
&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; 三、它們的外形是按照酶標(biāo)儀窄小的樣品室空間設(shè)計的。有定位裝置，拉抽酶標(biāo)板或其底座時，濾光片不會跟著動，滿足重復(fù)性檢測的要求。巧妙的外形構(gòu)造，避免了雜，同時滿足了規(guī)程檢定的要求。

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;其它指標(biāo)：
　　1、定值裝置波長不確定度0.1nm（規(guī)程較松為0.5nm），溯源高。
　　2、其測量擴展不確定度U＝0.9nm&sp;,k=2。
　　3、要求比≥45％T；半寬度5±2nm（規(guī)程要求較松為8nm），靈敏度高，使用方便快捷準(zhǔn)確。
主要市場：國內(nèi)外設(shè)備生產(chǎn)廠家和計量檢定機構(gòu)。有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)或證書，有溯源圖，可用于建標(biāo)。

使用本標(biāo)準(zhǔn)器寫建標(biāo)的分析和相關(guān)文章（已發(fā)表在刊物上）：

&sp;

&sp;本論文2004年發(fā)于《計量技術(shù)》&sp;

&sp;

酶標(biāo)分析儀檢定用吸光度標(biāo)準(zhǔn)濾光片的研制&sp;

&sp;文光&sp;&sp;&sp; 崇華

&sp;摘要本文詳述了酶標(biāo)儀吸光度標(biāo)準(zhǔn)濾光片的研制原理、光學(xué)玻璃的篩選和框架設(shè)計，并解決了《JJG861-94 酶標(biāo)分析儀》執(zhí)行中沒有合適的的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來進行量值傳遞的一個難題。

關(guān)鍵詞酶標(biāo)儀&sp;&sp;檢定&sp;&sp;吸光度&sp;&sp;標(biāo)準(zhǔn)濾光片

一、前言

&sp;&sp;&sp;用于醫(yī)院檢測及病診斷、血液病診斷、動植物生理學(xué)和病理學(xué)研究等領(lǐng)域的儀器酶標(biāo)分析儀，其計量檢定規(guī)程《JJG861-94 酶標(biāo)分析儀》（以下簡稱861規(guī)程）至今已執(zhí)行9年。但據(jù)調(diào)查，用戶常常使用代用品　　分光光度計比標(biāo)準(zhǔn)濾光片來檢定酶標(biāo)儀。這樣，就有了問題：①由于其外型尺寸較大和不能牢固地固定在被檢儀器內(nèi)等原因，使檢測過程困難，結(jié)果可信度低；②既然是代用品，其吸光度值就不像861規(guī)程標(biāo)稱值那樣規(guī)范，有的相差甚遠，因而不能真正的執(zhí)行861規(guī)程。

&sp;&sp;&sp;因此，我們研制了酶標(biāo)儀的吸光度中性標(biāo)準(zhǔn)濾光片。其的外形設(shè)計，穩(wěn)定而準(zhǔn)確的吸光度值，嚴(yán)格適度的技術(shù)指標(biāo)，解決了上述問題，取得了滿意的效果。

二、原理和技術(shù)指標(biāo)

&sp;&sp;&sp;酶標(biāo)儀是依據(jù)酶與底物能產(chǎn)生顯色反應(yīng)，不同物質(zhì)對可見光區(qū)輻射產(chǎn)生的特征吸收光譜不同及遵守Laert-Beer定律^[2]，對物質(zhì)進行定性和定量分析的儀器。其吸光度準(zhǔn)確度為Δ_A=0.03A^[1]（A為吸光度單位）。

&sp;&sp;&sp; 按其檢測原理，在波長405nm、492nm、540nm和620nm處，也遵循Laert-Beer定律，將861規(guī)程規(guī)定的兩個吸光度值0.5A和1.0A，用于研制一組（兩片）標(biāo)準(zhǔn)的中性玻璃濾光片，將其數(shù)值準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)并固定在上面。要求濾光片有很好的中性。相對擴展不確定度U_rel=0.5%T（T為比單位），換算成吸光度為U_rel=0.002A。

三、光學(xué)玻璃的篩選和框架設(shè)計的特點

⒈光學(xué)玻璃的篩選

⑴中性玻璃光譜特性與國外同類的對比

&sp;&sp;&sp;中性玻璃在400nm～800nm波長范圍內(nèi)，對吸光度的反映呈中性。用它作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時，被檢定的酶標(biāo)儀波長誤差對吸光度檢定結(jié)果影響較小。用我國廠家及德國廠家生產(chǎn)的光學(xué)玻璃的光譜特性比較。在861規(guī)程規(guī)定的波長處測試，國產(chǎn)的AB50和S（美國標(biāo)準(zhǔn)局）生產(chǎn)的SRM2030的中性情況不太好，AB25和S的SRM930的中性情況基本相同。而S采用的是德國NG4型中性玻璃。相比國產(chǎn)的稍S的。我們選擇了國產(chǎn)AB10和AB25兩種中性玻璃，這也是考慮國產(chǎn)玻璃易得價低等原因。

⑵中性玻璃的溫度穩(wěn)定性

&sp;&sp;&sp; 中性玻璃吸光度和溫度的關(guān)系，在理論和實踐經(jīng)驗上都沒有現(xiàn)成的計算公式。只能用實驗的方法來測定。在GBW13305的定值裝置——高分光光度測量裝置（以下簡稱高裝置，其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度U_c=0.091%，記為u₁）上，用可以通恒溫水的樣品架，測定3塊灰玻璃的比。排除了測量裝置自身溫度特性的影響，使測量裝置處在（20±0.5）℃的環(huán)境中，只有樣品的溫度在變化。變化范圍是（20～25）±0.5℃。測定的數(shù)據(jù)均為3次結(jié)果的平均值。其中相對量計算由式（1）求得：

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;u_crel=u_c/τ_i&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;····（1）

式中：u_c為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u_crel為相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；τ_I為濾光片的具體（或標(biāo)稱）比值。

由測試結(jié)果計算，溫度升高1℃帶來的相對誤差為±0.006%。當(dāng)溫度變化在20℃±10℃時，比變化為±0.06%。記為u₂。

⑶波長誤差的影響

&sp;&sp;&sp; 經(jīng)過石英汞燈多次校準(zhǔn)，高裝置的波長誤差在±0.1nm。在測試樣品時，因為是性預(yù)置，可能帶來±0.2nm的誤差。而灰玻璃也并非中性。當(dāng)存在這種誤差時，其吸光度是有差異的。實測3塊，帶寬5nm：S的2030、國產(chǎn)AB25.1、國產(chǎn)AB25.2。結(jié)果是國產(chǎn)的灰玻璃比的好一些。實測±0.2nm波長誤差帶來的吸光度誤差為±0.0002，相對誤差為±0.0002/0.31=±0.06%。記為u₃。

⑷濾光片的均勻性

&sp;&sp;&sp;由于濾光片是逐片進行定值的，所以各濾光片之間不存在均勻性問題。但是，由于在檢測工作中濾光片的位置的隨機性，使得照射在濾光片上的光斑位置也隨機變化，這時濾光片加工中的平面平行度誤差就會引起吸光度的變化誤差。

&sp;&sp;&sp; 用經(jīng)過檢驗平行性合格的濾光片（規(guī)定±5μm）測試了1組2片。方法是中心位置測試一組數(shù)據(jù)，距中心位置上下各1.5mm處再測試兩組數(shù)據(jù)，比較可知，濾光片不均勻性帶來的相對誤差為±0.202%，記為u₄。

⑸長期穩(wěn)定性的考察

&sp;&sp;&sp; 將m1～m4號4片為一組的濾光片，分別于2000年～2003年的4整年中，測量其比，取多次測量的平均值，并由關(guān)系公式（1）計算年相對變化，求出年平均相對變化量為0.079%，且可看出比變化間越來越穩(wěn)定^[3]。為了滿足統(tǒng)計學(xué)上的說服力，我們又將用戶使用了一年后送檢的濾光片的大量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，表明：年平均相對變化量取其值0.13%，認(rèn)為是的，記為u₅。

⑹雜的影響

&sp;&sp;&sp;高裝置在可見光區(qū)的雜為1.6×10^-4。這個數(shù)量級對中性濾光片的吸光度影響可忽略不計。相關(guān)的證明實驗有隔熱玻璃法和干涉片單色處理法。測試結(jié)果有正有負(fù)，偏差為±0.0001，正好是高裝置的重復(fù)性誤差，這里贅述。

⑺光譜帶寬變化的影響

&sp;&sp;&sp;高裝置定值時，一般采用帶寬3nm。但在量值傳遞時，被檢儀器帶寬就不如此設(shè)置。相關(guān)的測試有1nm、3nm和5nm。測試結(jié)果變化為±0.0001。由于其變化沒有規(guī)律，說明±0.0001應(yīng)為高裝置的重復(fù)性誤差?？鄢@項誤差，帶寬變化帶來的誤差可忽略不計。

⒉框架及包裝設(shè)計的特點

&sp;&sp;&sp; 為此，考慮設(shè)計了一種帶兩只起定位作用的小圓腿的外形的濾光片，如圖1。①外形尺寸嬌小，可滿足樣品室空間窄小和并排檢測的需要；②兩個小圓腿可直接酶標(biāo)板的細小而密集的透光孔中，起到定位的作用；③小圓腿可互彼此的凹窩中，既疊加裝配在一起，嚴(yán)絲合縫，減少雜，滿足了線性誤差的檢定需要；④濾光片框架采用合金鋁材質(zhì)氧化黑，結(jié)實耐用不變形。

加工好的濾光片要放置一年以上方可定值使用。

⒊定值方法和溯源

&sp;&sp;&sp; 根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范JJG1006-94》^[5]，我們采用的是測量法。用黑龍江省計量院研制組裝的高裝置（如前所述），對加工、老化好的濾光片逐片進行定值。該裝置于1988年6月通過了計量局組織的技術(shù)鑒定，確認(rèn)為可見光區(qū)比基準(zhǔn)，成為GBW13305的定值裝置。因此，酶標(biāo)儀檢定用中性標(biāo)準(zhǔn)濾光片是直接溯源在基準(zhǔn)上的。

四、誤差分析和不確定度

&sp;&sp;&sp;誤差合成所應(yīng)考慮的因素：

⑴高裝置的合成不確定度u₁=±0.09%；⑵溫度穩(wěn)定性的影響u₂=±0.06%；⑶波長誤差的影響u₃=±0.06%；⑷樣品不均勻誤差u₄=±0.20%；⑸年穩(wěn)定性的影響u₅=±0.13%；⑹雜的影響：定值過程中的雜影響已計入高裝置的合成不確定度中，被檢儀器的雜應(yīng)記入被檢儀器誤差；⑺光譜帶寬變化的影響：如前所述，忽略不計。

表1&sp;不確定度合成計算過程

&sp;&sp;&sp; 由表1中相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u_crel=0.152%

&sp;&sp;&sp; 相對擴展不確定度：查表：因n=5, 則按正態(tài)分布計，查t分布表，p=95%，k=2.57

&sp;&sp;&sp; 相對擴展不確定度U_rel=ku_c=2.57×0.152%=0.39%

&sp;&sp;&sp; 在酶標(biāo)儀檢定用標(biāo)準(zhǔn)濾光片證書上則給出相對擴展不確定度:

&sp;&sp;&sp;&sp;U_rel=0.5%

&sp;&sp;&sp; 換算成861規(guī)程所使用的吸光度：

&sp;&sp;&sp;U_rel=0.002（A）

五、結(jié)論

&sp;&sp;&sp;⑴酶標(biāo)儀檢定用標(biāo)準(zhǔn)濾光片經(jīng)多年考察及用戶的試用，已經(jīng)證實是耐用的，長期穩(wěn)定性好；⑵的外形和使用方法的設(shè)計，使得該濾光片技術(shù)指標(biāo)得到了保障，用戶使用更方便；⑶技術(shù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW13305及美國標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SRM930D的相對擴展不確定度是同等級的。⑷濾光片用法定值，合《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范JJG1006-94》，量值傳遞合理、規(guī)范。

參&sp;&sp;考&sp;&sp;文&sp;&sp;獻

[1]《JJG酶標(biāo)分析儀861-94》技術(shù)監(jiān)督局計量出版社1994.

[2]《JJG可見分光光度計178-96》技術(shù)監(jiān)督局計量出版社1997.5

[3]文光《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW13305可見光區(qū)比標(biāo)準(zhǔn)濾光片長期穩(wěn)定性的考察》現(xiàn)代計量測試&sp; 1998.3期第3卷

[4]李慎安等《測量不確定度的有關(guān)概念估計及其表達實際應(yīng)用講座》中國計量2000.1～12期

[5]《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范JJG1006-94》

作者簡介：文光&sp; 男&sp; 工程師 哈爾濱師范大學(xué)畢業(yè)，從事標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、機光電一體化儀器儀表設(shè)備及儀器儀表設(shè)備的研制開發(fā)。