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光谱技术不断发展，帮助医学研究人员和设备开发人员通过比以往更简单、更智能、更强大的解决方案来满足不断变化的患者需求。
背景介绍
光谱技术的微型化始于 20 世纪 90 年代末，这些早期仪器得益于一场完美的技术风暴：面向大批量市场的成像探测器的发展，降低了系统成本，使设计人员能够缩小仪器的占地面积；个人电脑的发展，使光谱仪能够处理高速光谱数据；光纤的发展，使光谱仪更容易接近样品。
这些发展使科学、研究和工业部门受益匪浅，并推动了光谱仪的进一步发展。一代又一代的微型光谱仪变得更快、更精确，与包括以太网和 Wi-Fi 在内的数据传输通信协议的兼容性也更强。这几乎消除了早期微型光谱仪固有的性能折衷问题，使其对原始设备制造商和其他大批量用户而言更具可扩展性。
在生物医学和生命科学应用中，光谱仪通常被集成到其他设备中，与光纤组件结合作为子组件使用，或设计成完全实现的仪器，应用范围从生物流体控制到分子诊断。下面再举两个例子：
示例 #1–导管的质量控制
一家领先的医疗设备制造商最近评估了光谱技术的使用情况，将其作为抗菌剂浸渍导管质量控制的一部分。为了防止生物膜的形成和随后的感染，该公司在其植入式导管管材上涂上含有悬浮抗菌剂的聚合物溶液。然后对涂层进行固化。
为确保抗菌剂的最低浓度和涂层的均匀性，需要将固化抗菌剂层的液化样本送到外部实验室进行 HPLC 定量。这一过程费时、昂贵，对产品有破坏性，而且不能保证涂层的均匀性。制造商需要一种现场系统，能够快速、准确地测量浓度和涂层均匀性，而且不会破坏样品。
为了测量抗菌剂的浓度，高灵敏度的Ocean HDX微型光谱仪与大功率卤钨灯和反射探头相结合，安装在环形支架上，以保证重复性。提取每个浓度光谱的平均值，然后除以清晰的参考样品光谱。这样就得出了每个浓度的平均相对反射率（图 1）。 将这些值与 HPLC 浓度数据进行对比，发现 R2相关 值为 0.9924。微型紫外可见光谱仪的相对反射率与高效液相色谱法确定的浓度之间的显著相关性，促使制造商在其质量控制流程中采用这一装置。
图 1.Ocean Optics 微型光谱仪（350-925 纳米）可测量抗菌浸渍导管涂层的反射。可重复的涂层浓度和均匀性结果确保了导管的完整性。
示例 #2：量化蛋白质浓度
最近，生物检测和生物过程因新技术的出现而备受关注，如快速病毒检测、定制医疗和家庭基因检测。在许多此类测试中，紫外线吸收率被用来确定成分的浓度。
根据样品和应用的不同，紫外蛋白质检测可能需要极低的限度或极高的浓度。高灵敏度微型光谱仪可在这两种极端情况下进行精确测量，在正常光照水平下具有出色的分辨率，在最低强度下也能提供稳定、有意义的读数。
测试表明，微型光谱仪可成功生成牛血清白蛋白 (BSA) 的标准曲线。BSA 是一种提取自奶牛的蛋白质，常用于生化应用。
为什么这很重要？生成标准曲线（也称为校准曲线）是许多生物医学、诊断和生命科学研究实验室的典型程序。准确测定蛋白质浓度是蛋白质检测的第一步。有了高性能的新型微型光谱仪，研究人员和开发人员就有了一套灵活的紫外吸光度测量工具，包括确定未知蛋白质浓度所需的工具。
摘要
要想在了解疾病、开发诊断方法和利用生物技术推进治疗方面取得突破，就需要有一套多功能的分析仪器工具包和知识渊博的合作伙伴的指导。
如今的微型模块化光谱仪既可定制又灵活，是支持将光谱技术应用于生物医学研究和诊断设备测试与开发的理想之选。