按國家計(jì)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）。要求透射比 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， k=2產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：　　一、酶標(biāo)儀吸光度濾光片是溯源在國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW13305可見光區(qū)透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片上的。（直接溯源到國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)上，精度高，價(jià)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)，中心波長定位精度高，且透射比高，而半寬窄，用起來特靈敏準(zhǔn)確，方便工作。最適宜酶標(biāo)儀生產(chǎn)廠家在線檢測用。 三、它們的外形是按照酶標(biāo)儀窄小的樣品室空間設(shè)計(jì)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，避免了雜散光，同時滿足了規(guī)程檢定的要求。 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），溯源精度高?！　?、其測量擴(kuò)展不確定度U＝0.9nm ,k=2?！　?、要求透射比 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)外醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)廠家和計(jì)量檢定機(jī)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)報(bào)告的分析報(bào)告和相關(guān)文章（已發(fā)表在國家一級刊物上）： 本論文2004年發(fā)于《計(jì)量技術(shù)》 酶標(biāo)分析儀檢定用吸光度標(biāo)準(zhǔn)濾光片的研制 王文光 王崇華 摘要本文詳述了酶標(biāo)儀專用吸光度標(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(jì)，并解決了《JJG861-94酶標(biāo)分析儀》執(zhí)行中沒有合適的專用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來進(jìn)行量值傳遞的一個難題。關(guān)鍵詞酶標(biāo)儀 檢定 吸光度 標(biāo)準(zhǔn)濾光片一、前言 用于醫(yī)院臨床檢測及寄生蟲病診斷、血液病診斷、動植物生理學(xué)和病理學(xué)研究等領(lǐng)域的醫(yī)療儀器酶標(biāo)分析儀，其國家計(jì)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(jì)透射比標(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(yuǎn)，因而不能真正的執(zhí)行861規(guī)程。 因此，我們研制了酶標(biāo)儀專用的吸光度中性標(biāo)準(zhǔn)濾光片。其獨(dú)特的外形設(shè)計(jì)，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) 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Lambert-Beer定律[2]，對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的儀器。其吸光度準(zhǔn)確度為 A=0.03A[1]（A為吸光度單位）。 按其檢測原理，在波長405nm、492nm、540nm和620nm處，也遵循Lambert-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(kuò)展不確定度Urel=0.5%T（T為透射比單位），換算成吸光度為Urel=0.002A。三、光學(xué)玻璃的篩選和框架設(shè)計(jì)的特點(diǎn)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 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NBS（美國標(biāo)準(zhǔn)局）生產(chǎn)的SRM2030的中性情況不太好，AB25和NBS的SRM930的中性情況基本相同。而NBS采用的是德國NG4型中性玻璃。相比國產(chǎn)的稍優(yōu)于NBS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(jià)低等原因。⑵中性玻璃的溫度穩(wěn)定性 中性玻璃吸光度和溫度的關(guān)系，在理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上都沒有現(xiàn)成的計(jì)算公式。只能用實(shí)驗(yàn)的方法來測定。在GBW13305的定值裝置 高精度分光光度測量裝置（以下簡稱高精度裝置，其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc=0.091%，記為u1）上，用可以通恒溫水的樣品架，測定3塊灰玻璃的透射比。排除了測量裝置自身溫度特性的影響，使測量裝置始終處在（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(jì)算由式（1）求得： ucrel=uc/ i （1）式中：uc為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；ucrel為相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度； I為濾光片的具體（或標(biāo)稱）透射比值。由測試結(jié)果計(jì)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，透射比變化為 0.06%。記為u2。⑶波長誤差的影響 經(jīng)過石英汞燈多次校準(zhǔn)，高精度裝置的波長誤差在 0.1nm。在測試樣品時，因?yàn)槭且淮涡灶A(yù)置，可能帶來 0.2nm的誤差。而灰玻璃也并非完全中性。當(dāng)存在這種誤差時，其吸光度是有一定差異的。實(shí)測3塊，帶寬5nm：NBS的2030、國產(chǎn)AB25.1、國產(chǎn)AB25.2。結(jié)果是國產(chǎn)的灰玻璃比進(jìn)口的好一些。實(shí)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 由于濾光片是逐片進(jìn)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(jī)性，使得照射在濾光片上的光斑位置也隨機(jī)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。 用經(jīng)過檢驗(yàn)平行性合格的濾光片（規(guī)定 5 m）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 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，測量其透射比，取多次測量的平均值，并由關(guān)系公式（1）計(jì)算年最大相對變化，求出年平均相對變化量為0.079%，且可看出透射比變化隨時間增長越來越穩(wěn)定[3]。為了滿足統(tǒng)計(jì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)，表明：年平均相對變化量取其最大值0.13%，認(rèn)為是可靠的，記為u5。⑹雜散光的影響 高精度裝置在可見光區(qū)的雜散光為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(jì)。相關(guān)的證明實(shí)驗(yàn)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，正好是高精度裝置的重復(fù)性誤差，這里不再贅述。⑺光譜帶寬變化的影響 高精度裝置定值時，一般采用帶寬3nm。但在量值傳遞時，被檢儀器帶寬就不一定如此設(shè)置。相關(guān)的測試有1nm、3nm和5nm。測試結(jié)果最大變化為 0.0001。由于其變化沒有規(guī)律，說明 0.0001應(yīng)為高精度裝置的重復(fù)性誤差。扣除這項(xiàng)誤差，帶寬變化帶來的誤差可忽略不計(jì)。⒉框架及包裝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（這里圖不便復(fù)制，省略。有用戶需要了解請聯(lián)系王崇華） 圖1 考慮①由于酶標(biāo)儀樣品室空間窄小，規(guī)程要求兩塊濾光片并排放在酶標(biāo)板底托板上同時檢測時，若濾光片外框架不規(guī)范，就檢測不了。②規(guī)程要求在線性誤差檢定時，將0.5A和1.0A兩塊濾光片疊加后放入樣品室。這時關(guān)上樣品室就會因振動造成濾光片位置篡位，測量結(jié)果不準(zhǔn)。 為此，考慮設(shè)計(jì)了一種帶兩只起定位作用的小圓腿的特殊外形的濾光片，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插入酶標(biāo)板的細(xì)小而密集的透光孔中，起到定位的作用；③小圓腿可互插入彼此的凹窩中，既疊加裝配在一起，嚴(yán)絲合縫，減少雜散光，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(shí)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 根據(jù)《一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范JJG1006-94》[5]，我們采用的是絕對測量法。用黑龍江省計(jì)量院研制組裝的高精度裝置（如前所述），對加工、老化好的濾光片逐片進(jìn)行定值。該裝置于1988年6月通過了國家計(jì)量局組織的技術(shù)鑒定，確認(rèn)為可見光區(qū)透射比國家基準(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國家基準(zhǔn)上的。四、誤差分析和不確定度 誤差合成所應(yīng)考慮的因素：⑴高精度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雜散光的影響：定值過程中的雜散光影響已計(jì)入高精度裝置的合成不確定度中，被檢儀器的雜散光應(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(jì)。表1 不確定度合成計(jì)算過程名 稱概率分布置信度k不確定度分量[相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel%]標(biāo)準(zhǔn)偏差 %[標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(xi)]方差 2%2高精度裝置誤差u1溫度穩(wěn)定性影響u2波長誤差的影響u3樣品不均勻誤差u4年穩(wěn)定性的影響u5正態(tài)均勻均勻均勻均勻3.01.71.71.71.70.090.060.060.200.13 0.030 0.035 0.035 0.118 0.0769.0 10-412.3 10-412.3 10-4139.2 10-457.8 10-4 合 成相對擴(kuò)展0.39相對合成0.152230.6 10-4 設(shè)定上面各項(xiàng)誤差的概率分布除u1之外，其余均為均勻分布。實(shí)際需要合成的誤差為5項(xiàng)，各分量互不相關(guān)。由于上述誤差在分析和計(jì)算的結(jié)果中均采用相對量，而計(jì)算相對量時所用的分母（被測量結(jié)果）均在30% yi 40%的小范圍內(nèi)，故視為同分母。這樣就可采用方和根得出輸出量的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucrel(y)[4]。合成計(jì)算過程見表1。 由表1中相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucrel=0.152% 相對擴(kuò)展不確定度：查表：因n=5,則按正態(tài)分布計(jì)，查t分布表，p=95%，k=2.57 相對擴(kuò)展不確定度Urel=kuc=2.57 0.152%=0.39% 在酶標(biāo)儀檢定用標(biāo)準(zhǔn)濾光片證書上則給出相對擴(kuò)展不確定度: Urel=0.5% 換算成861規(guī)程所使用的吸光度： Urel=0.002（A）五、結(jié)論 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(shí)是可靠耐用的，長期穩(wěn)定性好；⑵獨(dú)家特殊的外形和使用方法的設(shè)計(jì)，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)和國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW13305及美國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SRM930D的相對擴(kuò)展不確定度是同等級的。⑷濾光片用絕對法定值，符合國家《一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范JJG1006-94》，量值傳遞合理、規(guī)范。參 考 文 獻(xiàn)[1]《JJG酶標(biāo)分析儀861-94》國家技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量出版社1994.[2]《JJG可見分光光度計(jì)178-96》國家技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量出版社1997.5[3]王文光《國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW13305可見光區(qū)透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片長期穩(wěn)定性的考察》現(xiàn)代計(jì)量測試 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(jì)及其表達(dá)實(shí)際應(yīng)用講座》中國計(jì)量2000.1～12期[5]《一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范JJG1006-94》作者簡介：王文光 男 高級工程師哈爾濱師范大學(xué)畢業(yè)，從事標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、機(jī)光電一體化儀器儀表設(shè)備及環(huán)保儀器儀表設(shè)備的研制開發(fā)。