全自动生化仪原理与关键技术(公共培训)

全自动生化分析仪原理与关键技术报告人：王炜2/4/20231主要内容介绍一、概述二、生化分析仪基本分析原理三、生化项目测定方法分类四、临床生化项目分类五、全自动生化分析仪关键技术六、BS-300全自动生化分析仪介绍2/4/20232生化分析仪是医院检验科进行临床血清、尿液和其他各种体液生化指标测定必不可少的仪器，它是光学、精密机械、电子技术、生物化学和计算机等多项技术相互结合的产物，可以实现临床生化检验的自动化，提高分析效率和结果的正确性。一、概述2/4/20233二、生化分析仪基本分析原理吸收光谱法（分光光度法）透射比浊法2/4/20234吸收光谱法（分光光度法）

分光光度法是一种灵敏、快速、准确、简单和具有较好选择性的分析方法。它在分析领域中的应用已有40年的历史。在这段时期内，虽然各种其他的分析方法有很大发展，但分光光度法仍是当今分析领域中应用最广泛的方法之一。它在分析化学、分析生化和医学检验中占有非常重要的地位。2/4/20235吸光度定义一束强度为Io的平行单色光通过一个含有浓度为C的吸光物质、厚度为L的吸收池时，一些光子被吸收，光强从Io衰减为It，则该溶液的吸光度A表示为A＝log(Io/It)。2/4/20236朗伯－比耳（Lamber-Beer）定律

溶液的吸光度等于该溶液的吸光系数、浓度C和光径L(cm)的乘积，当光径不变时，浓度和吸光度成正比。

A=εCL2/4/20237紫外、可见吸收光谱用于定量分析的基本方法是：用选定波长的光照射被测物质溶液，测量它的吸光度，再根据吸光度计算被测组分的含量。计算的理论根据就是“吸收定律”，即朗伯－比耳定律。该定律同样适用于红外线吸收光谱法和原子吸收光谱法。2/4/20238透射比浊法

一束强度为Io的平行单色光通过一个含有悬浮质点(颗粒大小与光源波长接近)的悬浮液或胶体溶液时，其透射光强度I可用下式表示：

I=IoeιL

式中，L为悬浮液或胶体溶液在光前进方向上的长度，τ为浊度系数，与悬浮质点的浓度C成线性关系。令τ=2.3KC，则：Lg(Io/I)=KCL

与Lamber-Beer定律相似，这是生化分析仪利用透射比浊法进行定量测定的基础。2/4/20239三、生化项目测定方法分类终点法固定时间法动力学法2/4/202310终点法(endpoint)

指经过一段时间(一般为几分钟)的反应，反应进行到完全，使全部底物(被测物)转变成产物，称“终点”法，更确切地说应称“平衡”法，这是最理想的分析类型。整个反应达到平衡，由于正向反应的平衡常数很大，可认为所有的被测定物已转变为产物，反应液的吸光度不再增加(或降低)，吸光度的增加(或降低)程度与被测定物的浓度成正比。 终点法对反应条件(如酶量、pH、温度)小的改变不敏感，只要这种改变不影响在一定时间内反应达到平衡即可。

2/4/202311固定时间法(fixedtime)

固定时间法又被称为一级动力学法(firstorderkinetic)、初速率法(initialkinetic)、二点动力学法(twopointkinitic)等。 在一定的反应时间内，反应速度与反应物浓度的一次方成正比，即v=k[S]。由于反应物在不断的消耗，因此整个反应速度在不断的减小，表现为吸光度的增加(或降低)速度越来越小，这类反应达到平衡的时间很长，且平衡常数不算很大，必需在特定时间段内进行监测。对于任何一级反应，反应开始后在一给定时间t的底物浓度〔S〕为：〔S〕=〔So〕e-kt

〔So〕是最初的底物浓度，e是自然对数的底，k是速度常数。2/4/202312在t1到t2的固定时间间隔中，底物浓度的变化量Δ〔S〕与〔So〕的相互关系为：[So]＝(－△[S])/(e-kt1-e-kt2)

即在一固定时间间隔中，底物浓度的变化量正比于底物的初浓度。这是一级反应的通性。该段时间内吸光度的增加(或)降低与被测定物的浓度成正比。 固定时间法方法学上比终点法要求高，所有影响反应速率的因素如pH、温度及酶量必须在两点分析中保持恒定，并准确定时，必须同时用标准液校正。2/4/202313动力学法(kinetic)

动力学法即通常所说的零级动力学法，也被称为连续监测法。 指反应速度与被测定物浓度的零次方成正比，也就是与被测定物浓度无关，因此，在整个反应过程中，反应物可以匀速地生成某个产物，导致被测定溶液在某一波长下吸光度均匀地减小或增加，减小或增加的速度(△A/min)与被测物的活性或浓度成正比，主要用于酶活性的测定。

实际上，由于底物浓度不可能足够大，随着反应的进行，底物消耗到一定程度后，反应速度不再与酶活性成正比，因此，零级动力学法是针对于特定时间段而言的，各试剂商对这段时间有严格规定。

2/4/202314相关的几个术语反应时间：指开始反应（终点法）或反应稳定（动力学法和固定时间法）到反应结束（终点法）或停止对反应监测（动力学法和固定时间法）的时间。

孵育时间：仅对双试剂测定有效，指从加入样本到加入第二试剂的时间。

延迟时间：仅对动力学法和固定时间法有效，指从加入样本（单试剂）或第二试剂（双试剂）开始反应到反应稳定的时间。2/4/202315四、临床生化项目分类按化学性质分：

酶类：包括ALT，AST，ALP，ACP，r-GT，α-HBDH，LDH，CK，CK-MB,α-AMY，MSO，ADA，ChE等。

底物/代谢产物类：包括TG，TC，HDL-C，LDL-C，UA，UREA，Cr，Glu，TP，Alb，T-Bil，D-Bil，TBA，NH4+，CO2等。 无机离子类：包括Ca，P，Mg，Cl等。 特种蛋白类：包括apoA1，apoB，Lp(a)，C3，C4，PFB(B因子)，IgG，IgA，IgM等。

2/4/202316按临床应用分

无机离子：包括Ca，P，Mg，Cl等。

肝功能：包括ALT，AST，r-GT，ALP，MSO，T-Bil，D-Bil，TBA，TP，Alb等。

肾功能：UA，UREA，Cr等。

心肌酶谱：CK，CK-MB，LDH，α-HBDH， AST，MSO等。糖尿病：GLU等。

前列腺疾病：ACP，p-ACP等。

胰腺炎：α-AMY。2/4/202317临床应用分类

胰腺炎：α-AMY。

血脂：TC，TG，HDL-C，LDL-C，apoA1，apoB，Lp(a)。

痛风：UA。

中毒：ChE。免疫性疾病：C3，C4，PFB(B因子)，

IgG，IgA，IgM，Kappa链，Lambda链。2/4/202318五、全自动生化分析仪关键技术2/4/202319光学检测技术光学检测部分是生化仪的核心，在很大程度上决定了生化仪的项目测量精度。它主要由光源、单色器、比色皿（反应池）、检测器等部分组成。当前光测部分较为主流的是集束式光栅后分光系统，其工作原理是将一束白光照到样品杯，然后再用光栅分光，再用检测器阵列检测各波长的光强。这种光路中无可动部件，可以同时选择多个波长，提高了分析效率和测量速度，并且显著提高了分析精度；而集束则是区别于直射式光路，可以实现超微量检测。2/4/2023202/4/202321恒温技术

生化反应对温度波动非常敏感，为了取得较为准确的结果，一般要求把反应室的温度波动控制在±0.1℃。目前较多采用的方法有空气浴法、水浴法、恒温液循环加热法、固体直热式恒温法等等。2/4/202322精密机械技术和自动化技术

自动生化分析仪实现了加样本、加试剂、混匀与温度孵育、测量等操作的机械化和自动化。精密机械和自动化技术是全自动生化分析仪关键技术之一，是“自动”的基础。2/4/202323清洗技术全自动生化分析仪多采用可以重使用的比色杯，仪器自带有一反应杯清洗机构，实现反应杯的在线清洗和重复使用。这样大大降低了反应杯的消耗，同时大大提高了机器的自动化水平。目前主流机型的清洗机构一般采用6－8阶清洗系统，清洗过程包括吸干反应液、注入酸性清洗剂、洗干酸性清洗剂、注入碱性清洗剂、吸干碱性清洗剂、注入去离子水（可能有多次）、干燥反应杯等步骤。清洗的效果直接决定着仪器的交叉感染。2/4/202324六、BS-300全自动生化仪介绍最大测试速度：300测试/小时 试剂针、样本针：均为独立一针，带液面检测和防撞功能试剂针清洗：内外壁清洗，携带率<0.1%试剂制冷：4-10℃，24小时不间断冷藏