آزمون های تشخیص اسپکتروفتومتری تکنیک‌های تحلیلی هستند که به طور گسترده در آزمایشگاه‌ها برای اندازه گیری غلظت مواد با تشخیص میزان جذب نور توسط یک محلول در طول موج‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش بر این اصل استوار است که هر ترکیبی نور را در محدوده خاصی از طیف الکترومغناطیسی جذب یا منتقل می‌کند. در کاربردهای تشخیصی، اسپکتروفتومتری تجزیه و تحلیل سریع، دقیق و غیر مخرب نمونه‌های مختلف بیولوژیکی، شیمیایی یا مواد غذایی را ارائه می‌دهد. نقش مهمی در زمینه‌هایی مانند تشخیص بالینی، نظارت بر محیط زیست، تحقیقات دارویی و کنترل کیفیت مواد غذایی ایفا می‌کند و بینش‌های ارزشمندی را در مورد حضور و کمیت آنالیت‌هایی مانند گلوکز، پروتئین‌ها، آنزیم ها، سموم یا مواد مغذی ارائه می‌دهد.
اسپکتروفتومتری چیست؟
اسپکتروفتومتری یا طیف سنجی یک روش تحلیلی برای اندازه گیری مقدار نوری است که یک ماده شیمیایی جذب می‌کند. با عبور نور از یک نمونه و تشخیص میزان جذب نور در طول موج‌های خاص عمل می‌کند. هر ترکیب دارای یک الگوی جذب منحصر به فرد است که امکان تجزیه و تحلیل کیفی و کمی را فراهم می‌کند. با مقایسه شدت نور قبل و بعد از عبور از نمونه، اسپکتروفتومتری می‌تواند غلظت یک آنالیت را در محلول تعیین کند. این به طور گسترده‌ای در شیمی، زیست شناسی، پزشکی و علوم غذایی برای آزمایش دقیق و کارآمد استفاده می‌شود.
معرفی آزمون های تشخیص اسپکتروفتومتری
در ادامه به آزمون های تشخیص اسپکتروفتومتری اشاره می‌کنیم:
تشخیص طیف سنجی UV-Visible
تشخیص اسپکتروفتومتری مرئی با اشعه ماوراء بنفش یکی از رایج ترین تکنیک‌ها برای تجزیه و تحلیل جذب نور ماوراء بنفش یا نور مرئی توسط یک نمونه است. نمونه در معرض نور در محدوده طول موج 200 تا 800 نانومتر قرار می‌گیرد و میزان جذب آن اندازه گیری می‌شود. این روش به ویژه برای تشخیص ترکیباتی که UV یا نور مرئی را جذب می‌کنند مانند پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و ترکیبات آلی مفید است. شدت جذب با توجه به قانون بیر-لامبرت با غلظت ماده مرتبط است. اسپکتروفتومتری مرئی UV یک روش ساده و غیر مخرب برای تجزیه و تحلیل طیف گسترده‌ای از مواد در محلول ارائه می‌دهد و به طور گسترده‌ای در تحقیقات و صنعت برای تجزیه و تحلیل کمی استفاده می‌شود.
تشخیص اسپکتروفتومتری فلورسانس
تشخیص اسپکتروفتومتری فلورسانس شامل اندازه گیری فلورسانس ساطع شده توسط نمونه پس از جذب نور است. وقتی ماده‌ای فوتون را جذب می‌کند، الکترون‌ها را به حالت انرژی بالاتر برانگیخته می‌کند. با بازگشت الکترون‌ها به حالت پایه، نور با طول موج بلندتری ساطع می‌کنند که قابل اندازه گیری است. این تکنیک بسیار حساس و انتخابی است و امکان تشخیص مقادیر کمی از ترکیبات فلورسنت، مانند نشانگرهای زیستی یا رنگ‌های خاص را می‌دهد. این به طور گسترده‌ای در بیوشیمی، نظارت بر محیط زیست و تشخیص بالینی استفاده می‌شود. مزیت تشخیص فلورسانس حساسیت بالای آن، حتی در غلظت‌های پایین، در مقایسه با تکنیک‌های مبتنی بر جذب است.
تشخیص اسپکتروفتومتری مادون قرمز
تشخیص اسپکتروفتومتری مادون قرمز (IR) برای تجزیه و تحلیل جذب تابش مادون قرمز توسط یک نمونه، معمولاً در محدوده 4000 تا 400 سانتی متر-1 استفاده می‌شود. این روش از این واقعیت استفاده می‌کند که پیوندهای شیمیایی مختلف در مولکول‌ها طول موج‌های مشخصه نور مادون قرمز را جذب می‌کنند. با اندازه گیری جذب در طول موج‌های خاص، می‌توان گروه‌های عاملی یا ساختارهای مولکولی موجود در یک نمونه را شناسایی و کمیت کرد. اسپکتروفتومتری IR به ویژه در شیمی آلی و علم مواد برای آنالیز پلیمرها، روغن‌ها و سایر ترکیبات آلی مفید است. این یک اثر انگشت از ارتعاشات مولکولی را ارائه می‌دهد، و آن را به ابزاری ارزشمند برای شفاف سازی ساختاری و کنترل کیفیت در فرآیندهای صنعتی تبدیل می‌کند.
تشخیص اسپکتروفتومتری جذب اتمی
تشخیص اسپکتروفتومتری جذب اتمی (AAS) در درجه اول برای تشخیص یون‌های فلزی در یک نمونه با اندازه گیری جذب نور توسط اتم‌ها در حالت گازی استفاده می‌شود. در این تکنیک، یک نمونه با استفاده از یک کوره شعله یا گرافیت اتمیزه می‌شود و اتم‌های آزاد حاصله نور را در طول موج‌های خاص جذب می‌کنند. مقدار نور جذب شده متناسب با غلظت یون فلزی موجود است. AAS بسیار حساس و انتخابی است و امکان تشخیص فلزات کمیاب در طیف وسیعی از انواع نمونه از جمله آب، غذا و مایعات بیولوژیکی را فراهم می‌کند. این به طور گسترده در تجزیه و تحلیل محیطی، آزمایش بالینی و کنترل کیفیت در تولید استفاده می‌شود.
طیف سنجی جرمی با تشخیص اسپکتروفتومتری
طیف سنجی جرمی (MS) همراه با تشخیص اسپکتروفتومتری شامل یونیزه کردن مولکول‌ها و اندازه گیری نسبت جرم به بار آنها برای شناسایی و تعیین کمیت ترکیبات است. نمونه به طور معمول در خلاء یونیزه می‌شود و سپس از یک آنالایزر جرم عبور می‌کند. طیف حاصل اطلاعاتی در مورد وزن مولکولی و ساختار ارائه می‌دهد. طیف سنجی جرمی اغلب با اسپکتروفتومتری UV یا فلورسانس برای افزایش حساسیت و ویژگی همراه است. ترکیب MS و تشخیص اسپکتروفتومتری در تجزیه و تحلیل مخلوط پیچیده، مانند شناسایی متابولیت‌ها در نمونه‌های بیولوژیکی یا تجزیه و تحلیل ترکیبات ردیابی در آزمایش‌های محیطی استفاده می‌شود. این تکنیک حساسیت، ویژگی و اطلاعات ساختاری بالایی را برای نمونه‌های پیچیده ارائه می‌دهد.
تشخیص طیف سنجی مادون قرمز نزدیک
تشخیص اسپکتروفتومتری فروسرخ نزدیک (NIR) از نور در محدوده مادون قرمز نزدیک (تقریباً 800 تا 2500 نانومتر) برای تجزیه و تحلیل نمونه‌ها استفاده می‌کند. معمولاً برای تجزیه و تحلیل غیر مخرب در زمینه‌های مختلف از جمله کشاورزی، داروسازی و صنایع غذایی استفاده می‌شود. طیف سنجی NIR رنگ‌ها و ترکیب‌های ارتعاشات مولکولی را اندازه گیری می‌کند و بینش‌هایی را در مورد ترکیب شیمیایی نمونه ارائه می‌کند. این به ویژه برای تجزیه و تحلیل مواد پیچیده مانند غلات، محصولات غذایی، و داروها مفید است، جایی که روش‌های سنتی ممکن است خیلی وقت گیر یا تهاجمی باشند. اسپکتروفتومتری NIR را می‌توان برای کنترل کیفیت، تجزیه و تحلیل محتوای رطوبت و تشخیص ترکیبات شیمیایی خاص بدون نیاز به آماده سازی نمونه استفاده کرد.
تشخیص اسپکتروفتومتری رامان
تشخیص اسپکتروفتومتری رامان بر اساس پراکندگی رامان است، پدیده‌ای که در آن نور با مولکول‌ها تعامل می‌کند و باعث تغییر در فرکانس نور پراکنده می‌شود. این تغییر اطلاعاتی در مورد حالت‌های ارتعاشی مولکول‌ها در نمونه ارائه می‌دهد. طیف سنجی رامان یک ابزار تحلیلی قدرتمند برای شناسایی ساختارهای مولکولی، گروه‌های عاملی و ترکیبات شیمیایی در جامدات، مایعات و گازها است. برخلاف طیف سنجی مادون قرمز، تشخیص رامان نسبت به تداخل آب حساسیت کمتری دارد و به ویژه برای محلول‌های آبی مفید است. این به طور گسترده‌ای در صنایع داروسازی، علم مواد و صنایع شیمیایی برای تجزیه و تحلیل کیفی و کمی استفاده می‌شود و وضوح فضایی بالا و توانایی تجزیه و تحلیل غیر مخرب را ارائه می‌دهد.