Trong các phép phân tích huỳnh quang yêu cầu độ nhạy cao và khả năng xử lý dữ liệu linh hoạt, F-7100 nổi bật với những cải tiến về hệ thống detector, nguồn sáng và phần mềm. Bài viết cùng 2H Instrument khám phá tính năng nổi bật và khả năng mới của máy quang phổ huỳnh quang F-7100, giải pháp của Hitachi High-Tech cho các ứng dụng phân tích trong dược phẩm, thực phẩm, môi trường, vật liệu và nghiên cứu hóa sinh.
GIỚI THIỆU VỀ MÁY QUANG PHỔ HUỲNH QUANG F-7100
Máy quang phổ huỳnh quang là thiết bị dùng để đo huỳnh quang phát ra từ mẫu khi được kích thích bằng nguồn sáng quang học, chẳng hạn như tia cực tím (UV).
So với máy quang phổ hấp thụ, vốn đo khả năng hấp thụ ánh sáng của mẫu, máy quang phổ huỳnh quang có độ nhạy phân tích cao hơn. Do chỉ phát hiện các chất có khả năng phát huỳnh quang, có thể sử dụng các bước tiền xử lý để chuyển đổi riêng những thành phần mong muốn trong mẫu thành các chất phát huỳnh quang. Nhờ đó, thiết bị mang lại độ chọn lọc cao ngay cả khi phân tích mẫu có thể tích rất nhỏ.
Máy quang phổ huỳnh quang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
- Dược phẩm và thực phẩm, bao gồm phân tích nhiều loại vitamin và chất phụ gia.
- Nghiên cứu hóa sinh và y học lâm sàng, chẳng hạn như phân tích amino acid.
- Phân tích vật liệu, bao gồm thuốc nhuộm, chất tăng trắng huỳnh quang, LED trắng và các linh kiện màn hình.
Hitachi High-Tech đã phát triển máy quang phổ huỳnh quang F-7100, kế thừa nền tảng từ model thế hệ trước là F-7000 và được cải tiến về hiệu năng cơ bản.
Độ nhạy cao, được đánh giá thông qua tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N), là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của máy quang phổ F-7100 đạt độ nhạy cao hơn khoảng 1,5 lần so với model thế hệ trước).
Bên cạnh đó, đèn Xe (Xenon), một vật tư tiêu hao của thiết bị, có tuổi thọ cao hơn khoảng 5 lần so với model thế hệ trước.
Phần mềm cũng được nâng cấp với nhiều tính năng mới, bao gồm hiệu chỉnh biến động giữa các ngày đo, hỗ trợ phân tích fingerprint huỳnh quang đang được quan tâm rộng rãi, cùng nhiều cải tiến nhằm nâng cao sự thuận tiện cho người sử dụng.
CÁC TÍNH NĂNG NỔI BẬT VÀ KHẢ NĂNG MỚI CỦA MÁY QUANG PHỔ HUỲNH QUANG F-7100
Phần này tập trung vào 3 tính năng nổi bật của F-7100.
Hệ Thống Detector Độ Nhạy Cao Hàng Đầu
F-7100 kế thừa hệ thống quang học có độ tin cậy cao của F-7000, đồng thời nâng cao độ nhạy nhờ sử dụng đèn Xe có độ sáng cao và cải tiến hệ thống quang học của detector.
Hình 2 so sánh tỷ số tín hiệu trên nhiễu của F-7100 và F-7000 khi đo tán xạ Raman trong nước.
Kết quả cho thấy F-7100 đạt cải thiện tỷ số tín hiệu trên nhiễu khoảng 1,5 lần so với model thế hệ trước. Nhờ độ nhạy cao và mức nhiễu thấp, thiết bị có khả năng phát hiện cả những tín hiệu cực kỳ yếu.
Bài viết liên quan: Đo Hiệu Suất Lượng Tử Nội (IQE) Của Phosphor LED Trắng
Hình 3 minh họa khả năng đo fluorescein ở nồng độ cực thấp.
F-7100 có thể phát hiện tín hiệu huỳnh quang ở nồng độ khoảng 1 × 10⁻¹³ mol/L, tương đương mức sub-picomolar, khi so sánh với mẫu trắng là nước tinh khiết.
Ngay cả với thể tích mẫu cực nhỏ, thiết bị vẫn có thể tạo ra đường chuẩn có chất lượng tốt.
Nguồn Sáng Có Tuổi Thọ Cao Hàng Đầu
Bằng việc sử dụng đèn Xe thế hệ mới³ và cải tiến bộ nguồn cấp điện cho đèn, F-7100 đạt được đồng thời hai mục tiêu: tăng độ sáng và kéo dài tuổi thọ nguồn sáng.
Chu kỳ thay đèn dài hơn giúp:
- Giảm chi phí vật tư tiêu hao.
- Giảm thời gian và nhân công cần thiết cho việc thay đèn.
- Hạn chế nhu cầu điều chỉnh lại đèn sau khi thay thế.
Thiết kế chất lượng cao cùng độ bền được tích hợp trong các thông số kỹ thuật của F-7100 giúp duy trì độ nhạy cao trong suốt vòng đời của đèn.
*2So sánh với tuổi thọ hữu ích (thời gian thay thế khuyến nghị) của đèn Xe tiêu chuẩn (Mã sản phẩm: 650-1500) được sử dụng trong máy quang phổ huỳnh quang F-7000
*3Tuổi thọ hữu ích của đèn Xe chuyên dụng (được đảm bảo 6 tháng hoặc 500 giờ)
*4Độ nhạy được kiểm chứng bằng phép đo tán xạ Raman trong nước; sử dụng 6 giờ mỗi ngày; bật và tắt đèn (tổng cộng 420 lần lặp lại).
Nâng Cao Chức Năng Của Phần Mềm FL Solutions
1. Chuẩn hóa cường độ huỳnh quang để hiệu chỉnh biến động giữa các ngày đo
Cường độ huỳnh quang có thể thay đổi theo từng ngày do nhiều yếu tố như:
- Độ sáng của đèn.
- Nhiệt độ phòng.
- Tình trạng của hệ thống quang học.
- Các điều kiện môi trường và vận hành khác.
F-7100 được trang bị chức năng hiệu chỉnh biến động cường độ huỳnh quang theo ngày và theo thời gian dài.
Phương pháp này sử dụng một chất chuẩn tham chiếu để đo cường độ huỳnh quang. Giá trị đo của mẫu chuẩn sau đó được sử dụng để hiệu chỉnh kết quả của các mẫu thực tế.
Nhờ đó, kết quả đo cường độ huỳnh quang có thể dễ dàng so sánh giữa các ngày đo khác nhau.
Ngoài việc hiệu chỉnh biến động theo thời gian trên cùng một thiết bị, các giá trị hiệu chuẩn tham chiếu còn có thể được sử dụng để so sánh cường độ huỳnh quang giữa các thiết bị khác nhau.
Một số ví dụ ứng dụng bao gồm:
- Đo humic/humus trong nước môi trường, sử dụng hiệu chuẩn bằng quinine sulfate.
- Đo chlorophyll trong nước, sử dụng fluorescein làm chất chuẩn.
- Xác định độ tinh khiết của thuốc thử, sử dụng quinine sulfate làm chất chuẩn.
*5Lưu ý: Các số liệu hiển thị chỉ là giá trị tham khảo; kết quả thực tế có thể khác nhau tùy thuộc vào môi trường hoạt động.
2. Tăng cường khả năng xuất dữ liệu, hỗ trợ phân tích đa biến
Phân tích fingerprint huỳnh quang đang nhận được nhiều sự quan tâm và yêu cầu xử lý một lượng lớn dữ liệu phổ huỳnh quang 3 chiều.
Với chức năng mới chuyển đổi hàng loạt dữ liệu đo 3 chiều sang tệp, phần mềm đi kèm F-7100 cho phép:
- Tổng hợp nhiều phổ huỳnh quang 3D vào một bảng tính Excel.
- Xuất dữ liệu dưới dạng ma trận.
- Dễ dàng chuyển dữ liệu sang các phần mềm thương mại phục vụ phân tích đa biến (multivariate analysis).
Bảng dữ liệu theo từng bước sóng cho kết quả đo 3 chiều
Các bước sóng quan tâm có thể được lưu trong bảng dữ liệu theo bước sóng.
Nhờ đó, người dùng có thể chỉ xuất những dữ liệu tại các bước sóng cần thiết sang Microsoft Excel, giúp đơn giản hóa quá trình xử lý dữ liệu.
Loại bỏ ánh sáng đa chiều khỏi dữ liệu xuất
Đối với phân tích đa biến của phổ huỳnh quang 3 chiều, dữ liệu thuộc các vùng ánh sáng đa chiều không cần thiết có thể được loại khỏi tệp Excel.
F-7100 bổ sung tùy chọn Remove multidimensional light để thực hiện việc này.
Khi kết hợp với chức năng Remove scattered light, dùng để loại bỏ dữ liệu tại các bước sóng ngắn hơn bước sóng kích thích, người dùng có thể dễ dàng xuất sang Excel chỉ những phần dữ liệu cần thiết cho quá trình phân tích thực phẩm, khoa học sự sống và công nghệ sinh học.
LIÊN HỆ 2H INSTRUMENT
F-7100 mở rộng khả năng phân tích huỳnh quang trong nhiều lĩnh vực như vật liệu, thực phẩm, khoa học sự sống và công nghệ sinh học.
Liên hệ 2H Instrument để được tư vấn giải pháp quang phổ huỳnh quang Hitachi High-Tech F-7100 phù hợp với nhu cầu phân tích.
Tác giả:
Jun Horigome, Yuka Iwaya,
Phòng Thiết kế Dụng cụ Quang học,
Tập đoàn Khoa học Công nghệ cao Hitachi.
Nguồn: Introduction to Key Features and New Capabilities of the F-7100 Fluorescence Spectrophotometer
