光电比色计和分光光度计

在实验室驾驭光的力量

技术表

创新类型:Device; System
范围:临床分析
创新领导者:Grifols i Lucas, Víctor
Year: 1970
时期:1909-1971
地理范围:西班牙
经济影响:高
创新水平:适应性
专利:否
跨学科联系:-

在生化领域中,光度技术涉及通过溶液来准确测量光的吸收和弥散,该技术有许多潜在应用空间,例如生化分析、酶反应研究和蛋白质离析等;分光光度技术的具体应用包括了测量血液中胆红素、血红蛋白和葡萄糖的水平等。

首台光度计

虽然在 19 世纪末已经开发出首台光度计,但一直到 20 世纪的中叶光度计的使用才得到普及。首台市售分光光度计是 Beckman DU,该仪器使用棱镜区分出不同的波长的光,用以测量可见光和紫外线,它在 1941 年被引入许多项目中使用,其中,包括青霉素的研发。

然而,这种分光光度计的价格相对昂贵,在 20 世纪 50 年代,实验室常规分析以光电比色计进行,该仪器包括一个光源、一系列滤色器、一个将光转换为电能的光敏元件、一个记录电能水平的微安计,以及各种结果解读方法。

Grifols took a major step forward with the manufacture of the Gri-Cel photocolorimeters and spectrophotometers.

EEL 光电比色计:首个 Gri-Cel 仪器

EEL 光电比色计是 Gri-Cel 于 1951 年上市的首个仪器,该仪器并非由公司自己设计,而是在英国 Evans Electroselenium Ltd 公司授权下生产和销售。为了提供与仪器高质量相对应的外观,Víctor Grifols 博士决定放置仪器的木盒应该仿照当时德国显微镜盒的样式,采用斜面连接,相比当时西班牙箱盒制造商首选的直角连接,所需的加工更简单、技巧更少。虽然 Grifols 博士对此一细节的改善使利润显著降低,却让仪器有了相匹配的盒子。

EEL 采用三个滤色器,提供了更多选项,硒光电池将光转换成电能,然后通过微安计加以读取,接着,使用校对表、化学计算器或对数计算器来解读结果。

E-4 和 F 系列光电比色计

1960 年,Gri-Cel 迈出重要步伐,开始制造自己的光电比色计 E-4 。这款前沿科学仪器配备了由公司广告总监 Baqués 先生设计的仪器盒,并且在 1962 年赢得了 DELTA ADI-FAD 奖;该产品线不断发展,在 20 世纪 70 年代发布了 E7 型号、在 70 年代末和 80 年代初发布了 F2、F5 和 F8 等型号。

Gri-Cel 开发自己的分光光度计

20 世纪 60 年代初期,Gri-Cel 取得更重大的进步,开始生产自己的、专门用于测量血液样本所吸收的少量光分光光度计 Spectro Spot,20 世纪 70 年代末,新的型号 RD50 投入生产。

在 1980 年至 1986 年期间,Gri-Cel 和 Dade Grifols 还制造了RDJ-55,这是一个用于生化检测的模块化自动系统,由以下 4 个组件构成:RDJ 55 分光光度计、RDJ 打印机、Flow 系统和 Calcin-67 分析仪。尽管这不是 Gri-Cel 的发明(经 Helena 授权进行生产),但 Gri-Cel 开发了下面三个辅助性产品,它们均是模块化系统的组成部分:打印机、Flow 系统以及首次用于 Grifols 的采用微型计算机的动力学计算器。

纪年表

1666 Isaac Newton 爵士使用光谱此一术语来描述光弥散现象。
1800 John Herschel 发现红外线辐射。
1801 Ritter 发现紫外线辐射。
1802 William Hyde Wollaston 使用首个分光计
1807 Thomas Young 利用双缝实验证明了光的波动理论。
1808 Étienne-Louis Malus 因反射而发现光的偏振。
1814 Joseph von Fraunhofer 首先研究太阳光谱线,并开始进行系统研究和测量他们的波长。
1817 Young 解决了“反射偏振”的问题。
1820 天文学家 John Herschel 和 William Fox Talbot 分析了各种化学盐发出的火焰颜色,火焰光谱学科因而诞生。
1834 William Fox Talbot 将“锶红”与“锂红”区分开来,这是分析光谱学的首次应用。
1859 Gustav Kirchhoff 和 Robert Bunsen 制定了用于化合物光谱的详细研究严谨的实验方案,明确了原子光谱可用于识别个体元素,为分析光谱学奠定了基础。
1887 Henry A. Rowland 通过他的凹面光栅彻底改变了实验光谱学。
1925 G. Scheibe, W. Gerlach 和 E. Schweitzer 进行了首次定量光谱分析。
1926 G. Hansen 制成了首个双光束记录分光光度计。
1941 在美国化学家和发明家 Arnold Orville Beckman 的指导下,National Technical Laboratories 开发并开始销售 DU 分光光度计,其易用性、准确性和速度使该产品获得了商业成功。
1947 Beckman 团队继续开发其他型号,以及可用于改良 DU 以执行其他任务的各种附属产品。最初开发的一个附属产品是将火焰与光电倍增管结合,使用户可以研究钾、钠、铯等元素的火焰。
1950 Beckman Industries 开发了 DR 和 DK 分光光度计,自动记录结果的双光束紫外分光计。
1972 Warren Lee Butler 使用 Cary 14 单色仪并连接到微型计算机,从而开创了光谱学在生物学研究中应用的先河。

参考文献

Avellà, R., & Miquel, B. (Eds.). +2015 Cuando un sueño se cumple. Crónica ilustrada de 75 años de Grifols. Barcelona: Grupo Grifols, S.A.

Gri-Cel, S.A. [ca. 1960]. Aparatos científicos. [Sales brochure]. Barcelona: Gri-Cel, S.A.

Gri-Cel, S.A. (1962). Aparatos científicos. [Sales brochure]. Barcelona: Gri-Cel, S.A., y Grupo American Hospital Supply Corporation.

Gri-Cel, S.A. (1962). Fotocolorímetro modelo E-4. [Sales brochure]. Barcelona: Gri-Cel, S.A.

Gri-Cel, S.A. [ca. 1980]. Spectrophotometer RDJ-55. [Sales brochure]. Barcelona: Gri-Cel, S.A.

Dade Grifols, S.A. [ca. 1980]. Sistema RDJ Gri-Cel. [Sales brochure]. Barcelona: Dade Grifols, S.A.

Dade Grifols S.A. [ca. 1980]. Procesador RDJ Calcin-67 Gri-Cel. [Sales brochure]. Barcelona: Dade Grifols, S.A.

Schmidt, W. (2005). Optical Spectroscopy in Chemistry and Life Sciences. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN 3-527-29911-4

Grifols, S.A. (2001). Dedicado a la vida... Barcelona: Probitas Pharma, S.A.

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