血细胞分析仪原理一

1、第三章第三章 血液分析仪检验血液分析仪检验l重点重点 : 血液分析仪测定的原理、方法血液分析仪测定的原理、方法 血液分析仪功能血液分析仪功能：全血细胞计数功全血细胞计数功能。能。 白细胞分类功能。白细胞分类功能。扩展功能。扩展功能。血液分析仪优势血液分析仪优势l检测项目多检测项目多l速度快速度快l精度高精度高l易操作易操作2 2 检测原理检测原理 检测原理检测原理电学电学光学光学电阻抗法电阻抗法 射频电导法射频电导法激光散射法激光散射法分光光度法分光光度法血细胞计数原理血细胞计数原理l 悬浮在电解质溶液中的血细胞相对于电解质溶悬浮在电解质溶液中的血细胞相对于电解质溶液为液为非导电颗粒非导电颗粒

2、，其电阻比溶液大。利用两者，其电阻比溶液大。利用两者导电性能的差异，当导电性能的差异，当体积大小体积大小不同的血细胞通不同的血细胞通过计数小孔时，可引起小孔内，外电流或内电过计数小孔时，可引起小孔内，外电流或内电压的变化，形成与血细胞数量相当，体积大小压的变化，形成与血细胞数量相当，体积大小相应的脉冲电压，从而间接区分血细胞群，并相应的脉冲电压，从而间接区分血细胞群，并分别计数即分别计数即电阻抗原理（库尔特原理）电阻抗原理（库尔特原理）一、电阻抗法一、电阻抗法 血细胞计数原理即血细胞计数原理即库尔特原理库尔特原理（coulter principle):根据血细胞非传导的性质，以根据血细胞非传导

3、的性质，以电解质溶液中悬浮的血细胞在通过计数电解质溶液中悬浮的血细胞在通过计数小孔时引起的电阻变化进行检测为基础，小孔时引起的电阻变化进行检测为基础，进 行 血 细 胞 计 数 和 体 积 测 定 。进 行 血 细 胞 计 数 和 体 积 测 定 。l小孔管小孔管是电阻抗法细胞计数的一个重要组是电阻抗法细胞计数的一个重要组成部分。检测期间，当电流接通后，位于成部分。检测期间，当电流接通后，位于小孔两侧的电极产生稳定的电流。如果供小孔两侧的电极产生稳定的电流。如果供给的阻抗也是稳定的，则小孔的电压是不给的阻抗也是稳定的，则小孔的电压是不变的。变的。l当有一个细胞通过小孔时，由于电阻增当有一个细胞

4、通过小孔时，由于电阻增加，于瞬间引起电压变化加，于瞬间引起电压变化通过脉冲通过脉冲。l细胞体积越细胞体积越大大，脉冲振幅越，脉冲振幅越高高；细胞数；细胞数量越量越多多，脉冲数量也越，脉冲数量也越多多。l 脉冲信号经过下列步骤，得出细胞计数脉冲信号经过下列步骤，得出细胞计数结果：结果：l 放大放大 由于血细胞通过微孔时产生的脉冲由于血细胞通过微孔时产生的脉冲信号微弱，必须通过信号微弱，必须通过放大器放大器将讯号放大。将讯号放大。1. 2. 阈值调节阈值调节 在一定范围内调节参考电平在一定范围内调节参考电平的大小，的大小，使计数结果尽可能符合实际使计数结果尽可能符合实际。3. 甄别甄别 利用甄别器

5、根据阈值调节器提供的利用甄别器根据阈值调节器提供的参考电平参考电平，将低于参考电平的假讯号（细，将低于参考电平的假讯号（细胞碎片，杂质微粒）去掉。胞碎片，杂质微粒）去掉。4. 整形整形 通过整形器作用，将脉冲讯号波形通过整形器作用，将脉冲讯号波形修整成修整成一致标准的平顶波一致标准的平顶波，才能触发电路，才能触发电路5 计数计数 血细胞的血细胞的脉冲信号脉冲信号 放大放大 甄别甄别 整形后，送入计数系统，得出计数结果。整形后，送入计数系统，得出计数结果。 电阻抗法可准确测量出细胞（或类似颗粒）电阻抗法可准确测量出细胞（或类似颗粒）的大小，是的大小，是三分群三分群血液分析仪的主要应用血液分析仪的

6、主要应用原理，并与光学检测原理组合应用于五分原理，并与光学检测原理组合应用于五分类血液分析仪中。类血液分析仪中。三分群血液分析仪基本组成三分群血液分析仪基本组成 信号发生器信号发生器 各种微粒通过检测小孔各种微粒通过检测小孔产生电产生电阻抗脉冲信号的检测源阻抗脉冲信号的检测源。放大器放大器 将血细胞微弱脉冲信号放大以将血细胞微弱脉冲信号放大以触发触发电路系统。电路系统。阈值调节器阈值调节器 调节调节能区分不同群细胞合适的能区分不同群细胞合适的信号电平信号电平。甄别器甄别器 去除去除非参考电平的各种非参考电平的各种假信号假信号以以提高计数的准确性。提高计数的准确性。整形器整形器 将不一致的脉冲波

7、形信号将不一致的脉冲波形信号调整为调整为标准的波形标准的波形后触发计数电路系统。后触发计数电路系统。计数系统计数系统 将整形后的血细胞脉冲信号显将整形后的血细胞脉冲信号显示为不同类群的细胞数。示为不同类群的细胞数。二、激光散射法二、激光散射法 激光散射法应用了激光散射法应用了流式细胞术流式细胞术(flow cytometry, fcm) 检测原理。检测原理。流式细胞术检测原理：流式细胞术检测原理：细胞通过激光束被照射细胞通过激光束被照射时，产生与细胞特征相应的时，产生与细胞特征相应的各种角度的散射各种角度的散射光光。对经信号检测器接收的散射光信息进行。对经信号检测器接收的散射光信息进行综合分析

8、，即可准确区分正常类型的细胞。综合分析，即可准确区分正常类型的细胞。半导体激光的流式细胞术半导体激光的流式细胞术 侧向荧光侧向荧光（rna/dna含量）含量） 激光激光（波长（波长633nm） 侧向散射侧向散射（细胞内部结构，如（细胞内部结构，如核的大小）核的大小）前向散射光前向散射光 （细胞大小）（细胞大小）低角度散射光低角度散射光（前前向散射光）：反映细胞的向散射光）：反映细胞的数量和表面体积大小数量和表面体积大小。高角度散射光高角度散射光（侧侧向散射光）：反映细胞的向散射光）：反映细胞的内部颗粒、细胞核等复杂性。内部颗粒、细胞核等复杂性。l激光散射法在区别体积相同而类型不同激光散射法在区

9、别体积相同而类型不同的细胞特征时，的细胞特征时，比电阻抗法分群更加准比电阻抗法分群更加准确确。故激光散射法已成为现代五分类血。故激光散射法已成为现代五分类血液分析仪的主要检测原理之一。液分析仪的主要检测原理之一。流式细胞仪的技术特点流式细胞仪的技术特点 流式细胞仪在设计上采用了许多独特的技术，流式细胞仪在设计上采用了许多独特的技术，比如液流系统、光路系统、信号测量和细胞比如液流系统、光路系统、信号测量和细胞分选方面都有自己的技术特点。着重讲述液分选方面都有自己的技术特点。着重讲述液流系统流系统鞘流原理鞘流原理。通常把标本流的流速控制在通常把标本流的流速控制在10m/s以内，就以内，就能能保持标

10、本流处于稳流状态保持标本流处于稳流状态。外面包被有外面包被有高速流动的鞘液高速流动的鞘液，实现标本与，实现标本与鞘液稳定的鞘液稳定的同轴流动状态同轴流动状态。同时利用同时利用液流聚焦原理液流聚焦原理，使标本流直径变，使标本流直径变小，通常只有小，通常只有1020m，避免细胞多个避免细胞多个重叠进入检测区重叠进入检测区。激光散射法系统基本组成激光散射法系统基本组成1、光源光源气体（氦氖）激光或固体（半导气体（氦氖）激光或固体（半导体）激光（单色光）；钨光源（多色光）。体）激光（单色光）；钨光源（多色光）。2 2、鞘流、鞘流维持颗粒于液流中央，顺序、单个、维持颗粒于液流中央，顺序、单个、恒速向前流

11、动恒速向前流动，即流体动力学聚焦。，即流体动力学聚焦。3 3、细胞悬液、细胞悬液被检测细胞（颗粒）的悬被检测细胞（颗粒）的悬液，由气压导入流动池。液，由气压导入流动池。4 4、光检测器、光检测器接受来自各种角度的散射接受来自各种角度的散射光或吸收光信号，并转换成相应特征的光或吸收光信号，并转换成相应特征的电信号电信号三、射频电导法三、射频电导法l 射频（射频（radio frequency, rf) 指射频电流，指射频电流，是每秒变化大于是每秒变化大于10 000次的高频交流电磁波。次的高频交流电磁波。高频电流能通过细胞壁。高频电流能通过细胞壁。l 用高频电磁探针渗入细胞膜脂质可测定细胞用高频

12、电磁探针渗入细胞膜脂质可测定细胞的导电性，提供细胞内部化学成分、细胞核的导电性，提供细胞内部化学成分、细胞核和细胞质、颗粒成分等特征信息。和细胞质、颗粒成分等特征信息。四、分光光度法四、分光光度法lambert-beer定律：定律：a=lg(i0 / i)a:吸光度，或称光密度；吸光度，或称光密度；i0：单色入射光强度；单色入射光强度； i ：透过光强度：透过光强度分光光度法仪器的组成分光光度法仪器的组成：单色光源、检测池和：单色光源、检测池和比色容器、光检测器。比色容器、光检测器。l分光光度法是所有类型的血细胞分析仪检测分光光度法是所有类型的血细胞分析仪检测hb 的原理的原理：被稀释的血液加

13、入溶血剂后，：被稀释的血液加入溶血剂后，红细胞溶解，释放血红蛋白，后者与溶血剂红细胞溶解，释放血红蛋白，后者与溶血剂结合形成结合形成hb衍生物，在特定波长（衍生物，在特定波长（530550nm）下比色，）下比色，吸光度的变化与液体中吸光度的变化与液体中hb含量成比例含量成比例。血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白衍生物衍生物吸光度吸光度hb浓度浓度溶血剂溶血剂540nm血红蛋白测定的溶血剂血红蛋白测定的溶血剂溶血剂溶血剂含氰化物的溶血剂含氰化物的溶血剂不含氰化物的溶血剂不含氰化物的溶血剂分群分群l 经溶血素处理脱水后，血细胞体积大小发生了变经溶血素处理脱水后，血细胞体积大小发生了变化！化！l 第一群（第一群（353590fl90fl）小细胞区：淋巴