معرفی دستگاه اسپکتروفتومتر

طیف سنجی نوری یا اسپکتروفتومتری روشی برای اندازه گیری مقدار جذب نوری یک ماده می باشد که ممکن است به شکل جامد ، مایع و گاز باشد. هرچه غلظت ماده مورد نظر بیشتر باشد ، جذب نوری آن بیشتر بوده و بدین ترتیب می توان مقدار یا غلظت آن ماده را تعیین نمود. در این روش از طول موج های نوری متفاوتی استفاده شده که از نور مرئی تا اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز متغیر است.

نحوه عملکرد دستگاه اسپکتروفتومتر

در دستگاه های اسپکتروفتومتر از دو نوع منبع نوری استفاده می شود. جهت تولید نور مادون قرمز و نور مرئی از لامپ هالوژن تنگستن و برای تولید اشعه ماوراء بنفش از لامپ دوتریم استفاده می گردد. سپس نور ساتع شده توسط فیلتر مونوکروماتور به یک رنگ مشخص فیلتر شده و پس از عبور از تعدادی منشور و توری پراش دهنده طول موج معینی انتخاب می گردد. این طول موج نوری پس از عبور از شکاف خاصی متمرکز شده و از نمونه مورد نظر عبور می کند. مقداری از نور تابیده شده توسط نمونه جذب گردید و مابقی آن عبور می کند ، سپس شدت نور عبوری توسط آشکارساز (Detector) دستگاه به کامپیوتر آن ارسال شده و پس از محاسبه آن میزان جذب ماده به کاربر اعلام می گردد.

اجزای دستگاه اسپکتروفتومتر

لامپ یا منبع نوری : وظیفه تولید نور جهت تابش به نمونه را بر عهده دارد

سیستم کنترل ولتاژ : جهت حفظ ثبات طیف نور تولیدی و همچنین شدت آن نیاز است که ولتاژ ثابت و به میزان لازم باشد تا نوسان نوری و گرمای اضافی تولید نگردد

مونوکروماتور (تک رنگ ساز) : شامل فیلترهای شیشه ای با رنگ های مختلف بوده که فقط رنگ خاصی را از خود عبور می دهند و بقیه طول موج ها را به خود جذب می کنند . مونوکروماتور دارای شکاف ثابت و یا متغیر و قابل انتخاب (بسته به نوع دستگاه) بوده و پهنای نور عبوری که به نمونه می رسد را مشخص می نماید . همچنین مونوکروماتور سیستمی به نام گریتینگ (Grating) و یا سیستم منشوری (بسته به شرکت سازنده) داشته که جهت تفکیک نور تک رنگ به طول موجهای دقیق و منفرد استفاده می گردد

آشکارساز (Detector) : آشکارساز وسیله ای است که که از سلول های نوری به نام فوتوسل تشکیل شده است ؛ به هنگام برخورد نور به این سلول ها جریان الکتریکی تولید شده و پس از تقویت آن به کامپیوتر دستگاه ارسال می گردد

مفسر اسپکتروفتومتر : این بخش شامل کامپیوتر دستگاه بوده و وظیفه تفسیر جریان الکتریکی ایجاد شده در آشکارساز را به صورت نمودار جذب بر حسب طول موج بر عهده دارد ، همچنین بسته به نوع دستگاه امکان گزارش نتایج جذب نوری بر حسب واحد غلظت نمونه وجود دارد

انواع روش های اسپکتروفتومتری :

1- طیف سنجی مرئی (Visible)

در این روش از سیستم منشوری استفاده شده و اگر نمونه طول موجی در ناحیه مرئی را از خود عبور ندهد به رنگ سیاه دیده می شود و بالعکس.

2- طیف سنجی مرئی – ماوراء بنفش (UV-vis)

رایج ترین دستگاه های اسپکتروفتومتر طیف سنج های مرئی – فرابنفش بوده که دقت بالایی داشته و محدوده گسترده ای از طول موج ها را با دقت بالایی آنالیز می نماید.

3- طیف سنجی مادون قرمز

این دستگاه از طول موج های محدوده مادون قرمز استفاده نموده و مولکول ها و ارتعاشات مرتبط به ساختار آن ها را آنالیز و شناسایی می نماید. نوعی از طیف سنج مادون قرمز وجود دارد که بر اساس روش تبدیل فوریه استفاده نموده که به آن Fourier Transform Infrared Spectroscopy یا به اختصار FTIR گفته می شود. کارایی این روش نسبت به طیف سنجی های مادون قرمز معمول بیشتر بوده که نیاز به مقادیر بسیار کم نمونه و سرعت و کیفیت بالای پاسخگویی از مزایای آن می باشد.

4- طیف سنجی نشر شعله (Flame)

در این روش به جای منبع نوری که در واقع لامپ دستگاه می باشد ، نور حاصل از سوختن ماده مورد نظر توسط دستگاه آنالیز می گردد

5- طیف سنجی جذب اتمی (Atomic Absorption)

اسپکتروفتومترهایی که از این روش استفاده می نمایند برای سنجش جذب نور عناصر مختلف از منبع نور اختصاصی تعبیه شده در دستگاه که مرتبط به همان عنصر می باشد استفاده گردد. معمولاً از این روش در اندازه گیری عناصری که از لحاظ پزشکی مهم هستند استفاده می گردد

6- طیف سنجی مرئی – ماوراء بنفش (UV-vis) در مقادیر اندک نمونه (به کمک فناوری فیبر نوری)

جهت اندازه گیری غلظت اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها که مقادیر بسیار کمی از آن ها در دسترس است استفاده می گردد. در این روش نور از یک لامپ زنون و توسط فیبر نوری به محل قرار گیری نمونه رسیده و با قرار دادن یک میکرولیتر از نمونه بر روی جایگاه آن در دستگاه ، نمونه به فیبر نوری چسبیده و عمل خوانش میزان جذب صورت می گیرد . این دستگاه در بازار با نام رایج "نانودراپ" (NanoDrop) شناخته شده که منشأ این نام به دستگاهی تحت عنوان همین نام که علامت تجاری متعلق به شرکت ترموفیشر آمریکاست باز می گردد

موارد استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر

مواد مختلفی از جمله در حیطه های شیمی ، زیست شناسی ، الکترونیک ، پزشکی و فیزیک وجود دارند که از روش های مختلف اسپکتروفتومتری جهت اندازه گیری خصوصیات آن ها استفاده می گردد. این مواد شامل : فاکتورهای خونی مانند قند ، چربی ، کلسترول ، آنزیم ها ؛ عناصر مختلف شیمیایی و همچنین کاوش در زمینه ساختار مولکولی مواد مختلف و ناشناخته و پیدا کردن حداکثر جذب در یک طول موج خاص و ... می باشند

در آخر

دستگاه اسپکتروفتومتر دستگاهی بسیار پرکاربرد بوده که تقریباً در هر آزمایشگاهی می توان بسته به نوع کاربرد آن نمونه ای از آن را یافت. دستگاه های اسپکتروفتومتر شرکت مبنا ژن پارس مناسب جهت اندازه گیری های با مقادیر بسیار کم نمونه برای محاسبه غلظت مولکول های زیستی مانند اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها بوده که وجود چنین دستگاه هایی در آزمایشگاه های مولکولی و ژنتیک یک ضرورت به شمار آمده و در این راستا شرکت مبنا ژن پارس آماده خدمات رسانی به تمامی آزمایشگاه های خصوصی و دولتی ، دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی در خصوص فروش ، تجهیز و پشتیبانی دستگاه های مختلف آزمایشگاهی می باشد.