I primi luminometri

I luminometri sono stati menzionati per la prima volta nel 1968 (1) e negli anni '70 l'interesse per la luminescenza era in rapida crescita, sia scientificamente che commercialmente. Tutto ciò è stato indotto dai ricercatori alla ricerca di alternative agli isotopi radioattivi e da nuove applicazioni microbiologiche che utilizzano la reazione firefly luciferasi (luciferasi lucciola)/ ATP .

Oltre ai sistemi fatti in casa, l'unico strumento disponibile in commercio all'epoca per questa applicazione era un Liquid Scintillation Counter (LSC, contatore per liquido scintillante). L'LSC ha misurato la luminescenza spegnendo uno dei tubi fotomoltiplicatori e raccogliendo i Conteggi al Secondo (CPS) per ciascun campione. Negli anni '70 divennero disponibili in commercio luminometri dedicati e il primo luminometro dedicato fu realizzato da DuPont de Nemours a Wilmington DE (2). Le applicazioni erano poche nei primi anni e non c'erano metodi pratici per la manipolazione dei reagenti, il trasporto dei campioni, la preparazione dei campioni e la misura della resa luminosa. L'uso della lucciola (firefly) per la determinazione dell'ATP era sensibile ma, negli anni '70,  l’assay era ancora piuttosto complesso perché le lucciole (insetti) dovevano essere raccolti a mano in natura, liofilizzati e quindi purificati. Questo  processo era estremamente lungo e poteva essere eseguito solo da esperti.

Il Biolumat

 

Inoltre, la sensibilità di rilevamento della luce dei primi luminometri dedicati che utilizzavano rilevatori a stato solido era ancora un problema. Questo problema di mancanza di sensibilità è stato risolto da Berthold Technologies sviluppando un nuovo metodo di conteggio dei fotoni utilizzando fotomoltiplicatori selezionati ad alte prestazioni. Basato sulla discriminazione e l'identificazione di eventi di singoli fotone, questo è ancora oggi il metodo più sensibile e stabile per la misura della luce in luminometria. Il risultato è stato il primo luminometro disponibile in commercio da Berthold nel 1977, il Biolumat LB 9500.

 

Alla fine degli anni '70, i nuovi reagenti di luminescenza venivano sviluppati a un ritmo rapido con maggiore stabilità e purezza. Ovviamente, il prossimo ostacolo era introdurre questi reagenti nel campione con elevata precisione e capacità di miscelazione rapida. Nel 1979 Berthold è stato in grado di progettare la tecnologia "Jet Injector" nel sistema LB 9500. L'introduzione di questi iniettori accurati e altamente riproducibili ha consentito ai ricercatori di eseguire standardizzazioni automatiche e il confronto dei risultati tra diversi laboratori.

Berthold Technologies ha progettato e sviluppato oltre 20 diversi tipi di luminometri da tubo a micropiastra negli ultimi 4 decenni. Rinomata per precisione, sensibilità e affidabilità, Berthold Technologies è ancora oggi il leader di mercato per i luminometri.

(1)    Burr A, Mauzerall D. The oxygen luminometer. An apparatus to determine small amounts of oxygen, and application to photosynthesis. Biochim Biophys Acta 1968; 153:614–24.

(2)    Berthold F., Tarkkanen V. Luminometer development in the last four decades: recollections of two entrepreneurs. 2013 Jan-Feb;28(1):1-6