تجهیزات102- اسپكتروفوتومتر
مفاهيم پايه
اسپكتروفوتومتر (spectrophotometer) متشكل از دو وسيله، يعني spectro (طيف سنج) براي توليد نور از هـر رنـگ انتخـاب شـده (طـول مـوج) و photometer (نور سنج) براي اندازه گيري شدت نور است.
فيزيولوژي
قند خون، انواع چربي ها، اسيد اوريك، اوره و غيره از جمله موادي هستند كه باعث بروز بيماري‌هاي مختلف براي افراد مي شوند. اندازه‌گيري غلظت اين مواد توسط اسپكتروفوتومتر امكان پذير است.
چگونه كار مي كند؟
اسپكتروفتومتر نور ثابت با طول موج دلخواه به وجـود مـي آورد. پـس از عـبـور نـور از مـحـلـول، نـور بـاقيمـانـده به قسمت نورسنجي يا فوتومتر مي رود. فوتومتر از نوع فتومولتي پلاير تيوب، فوتو ديود و... نـور را بـه سيگنـال الكتـريكـي تبـديـل مي كند. سپس سيگنال هاي دريافت شده اندازه گيري و پردازش مي شـونـد تـا كميـت مـورد نظـر بـه دسـت آيـد. خـروجي اسـپـكـتــروفــوتــومتـر هميشـه نمـوداري از شـدت نـور نسبت به طول موج است. داده‌هايي كه براي توليد نـمـودار گردآوري شده، در جدولي از شدت نور و طـول مـوج ذخيره مي‌شود. مقدار گراف بيان كننده مـــــقــــــــــدار عـــــبـــــــــور يـــــــــا مـــــقـــــــــدار جـــــــــذب اســـــــــت. اسپكتـروفـوتـومتـرهـاي امـروزي ديجيتـالي بوده و به وسيله ميكروپروسسور كنترل مي شوند.
در چه مواردي به كار مي رود؟
از اين دستگاه براي اندازه گيري غلظت ماده رنگي محلول ها، به طور مثال اندازه گيري قند، اسيد اوريك، كلسترول، آنزيم هاي مختلف و... استفاده مي شود. اين دستگاه قابليت اندازه گيري نمونه هاي فوق العاده كوچك را داشته لذا از آن براي تجزيه و تحليل عناصر مولكول‌هايRNA،استفاده مي‌شود.
اجزاء اسپكتروفوتومتر
اسپكتروفوتومتر از چهار قسمت تشكيل شده است:
- منبع نور و منوكروموتور : جهت ايجاد در يك باند طيفي وسيع 
- نمونه
- آشكارساز: در قسمت خروجي پس از عبور نور تك رنگ از ماده، سيستم داراي يك آشكارساز نـوري جـهـت اندازه گيري شدت نور دريافت شده است.
- پردازش كننده و نمايش دهنده: جهت محاسبه مقدار جذب و يا عبور نور و نمايش آن بر روي صفحه نمايشگر است.
از مقايسه ميزان شدت نور ورودي به نمونه مورد نظر در يك طول موج خاص با شدت نور خارج شده از آن نمونه، غلظت نمونه مورد نظر محاسبه مي شود.
در سيستم هاي جديد اسپكتروفوتومتري يك برد مـيـكـروپروسسوري به همراه يك نرم افزار طراحي شـده وظيفـه كنتـرل و ايجـاد ارتبـاط بيـن بخـش هاي مختلف سيستم، پردازش سيگنال و محاسبات و به طور كلي خودكار كردن برخي فعاليت هاي سيستم را بر عهده دارد.
انواع مختلف دستگاه اسپكتروفوتومتر
اسپكتروفوتومتري مرئي و ماوراء بنفش (UV/Vis) و اسپكتـروفـوتـومتـري فـرابنفـش-مـرئي-مادون قرمز نزديك (Uv/Vis/NIR) دو نوع عمده اين دستگاه هستند.
دستگاه هاي اسپكتروفتومتر ماوراء بنفش / مرئي به عنوان پر مصرف ترين دستگاه هاي اسپكتروفتومتر در آزمايشگاه بوده كه در آن با توجه به ميزان عبور و جذب ، غلظت مواد در يك نمونه تعيين مي شود .
عموما منابع نوري قابل استفاده در اين دستگاه يك لامپ هالوژن تنگستن، براي نور مرئي و يك لامپ دوتريم براي نور UVاست. اين دستگاه داراي مدل مـخـتـلـفــي اســت. بــراي مـثــال سيستـم جهـت انـدازه گيري‌هاي كمي با كارايي بالا در بازه900-190 نانو متر طـراحـي شده است. كاربرد هاي نوعي اين دستگاه عـبــارتـنــد از: آنــالـيــز رنـگــي رنـگ هـا و مـنـسـوجـات، محلول‌هاي كدر، مطالعات سينتيكي آنزيمي در علوم زيستي، بيو‌شيمي و آزمايشگاه هاي دارويي.
اسپكتـرومتـر مـرئـي/مـاوراي بنفـش قـابليـت اندازه گيري هاي با كارآيي بالا را تا طول موج 3300 نانو متر و با دقت بالا را ارائه مي كند. از جمله كاربرد هاي اين دستگاه مي توان به مطالعه پوشش هاي انعكاسي و ضد انعكاسي، پوشش هاي اصلاح رنگ، تشخيص پهناي نوار عبوري فيلتر هاي فرابنفش، مرئي و مادون قرمز نزديك اشاره كرد..
منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۱۱۹