检验仪器分析第六章生化分析相关仪器

第六章生化分析相关仪器当前1页，总共137页。第六章生化分析相关仪器

第一节自动生化分析仪第二节电解质分析仪第三节血气分析仪第四节电泳仪当前2页，总共137页。第一节自动生化分析仪

本节要点自动生化分析仪概述自动生化分析仪的工作原理自动生化分析仪的结构和功能自动生化分析仪的性能评价自动生化分析仪常用分析方法自动生化分析仪试验参数设置自动生化分析仪的使用自动生化分析仪的维护保养返回目录当前3页，总共137页。

学习目标第一节自动生化分析仪

掌握分立式生化分析仪的测定原理和基本结构

熟悉生化分析仪的参数设置和常用分析方法以及干化学分析仪多层膜试剂片的基本结构

了解生化分析仪的分类返回目录当前4页，总共137页。一、概述

自动生化分析仪是在计算机系统控制下，将临床化学分析过程中的加样、加试剂、混匀、恒温反应、消除干扰、自动检测、计算结果、打印报告、传送数据以及试验后对反应杯的清洗等步骤进行自动化操作的精密分析仪器自动生化分析仪测定方法分光光度法离子选择电极法

返回目录当前5页，总共137页。一、概述—自动生化分析仪的分类连续流动式分立式离心式干片式顺序式分析同步分析顺序式分析反射光度法检测返回目录当前6页，总共137页。二、检测原理生化分析仪是基于光电比色分析的原理进行测定的朗伯-比尔定律：当一束平行单色光通过均匀、非散射的稀溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比

A=εbcA：吸光度ε：摩尔吸光系数b：液层厚度（比色杯光径）c：浓度返回目录当前7页，总共137页。三、结构和功能返回目录样品处理系统检测系统计算机系统生化分析仪当前8页，总共137页。

试剂室样品和试剂分配机构样品架搅拌器样品处理系统三、结构和功能返回目录当前9页，总共137页。1.样品处理系统————样品架返回目录当前10页，总共137页。条带状样品架进样样品圆盘进样返回目录1.样品处理系统————样品架当前11页，总共137页。1.样品处理系统————试剂室用于低温存放各种试剂返回目录当前12页，总共137页。返回目录1.样品处理系统————试剂室当前13页，总共137页。返回目录1.样品处理系统————试剂室当前14页，总共137页。返回目录1.样品处理系统————试剂室DxC生化仪试剂状态界面当前15页，总共137页。不同规格的试剂瓶返回目录1.样品处理系统————试剂室不同规格的试剂瓶当前16页，总共137页。由机械臂、样品针和试剂针、分配器、紧密连接的管道、电磁阀、步进马达等精密部件组成用于精确定量分配样品或试剂到反应杯返回目录1.样品处理系统————样品和试剂分配机构当前17页，总共137页。18返回目录1.样品处理系统——---样品和试剂分配机构当前18页，总共137页。返回目录1.

样品处理系统——----搅拌器当前19页，总共137页。由电机和搅拌棒组成用于使试剂和样品充分混匀返回目录1.

样品处理系统——----搅拌器当前20页，总共137页。

检测系统光源分光装置检测器比色杯恒温装置清洗装置三、结构和功能返回目录当前21页，总共137页。2.

检测系统———分光装置区别于普通分光光度计采用混合光直接比色，然后光栅分光，光电二极管矩阵接收不同波长的透射光返回目录当前22页，总共137页。BECKMAN生化仪后分光光路图光源为氙灯，寿命长达十余年后分光技术光栅分光光电二极管矩阵10个固定波长：340,380,410,470,520,560,600,650,670,700nm返回目录2.

检测系统———分光装置当前23页，总共137页。两个独立的后分光光度计对应检测双圈反应杯的溶液吸光度返回目录2.

检测系统———分光装置当前24页，总共137页。返回目录2.

检测系统———分光装置当前25页，总共137页。一系列塑料反应杯组成的反应盘塑料反应杯返回目录2.

检测系统———比色杯当前26页，总共137页。返回目录2.检测系统———比色杯当前27页，总共137页。国产生化仪干式恒温反应盘示意图DxC生化仪干式恒温反应盘实物图返回目录2.

检测系统———恒温装置当前28页，总共137页。液面探测技术：自动感知液面高度随量跟踪技术：随液面高度自动调节堵针检测及反冲技术：自动反冲立体防撞技术：加样针纵向及横向防撞返回目录2.

检测系统———加样的关键当前29页，总共137页。适用于不同规格的采血试管或样品杯上机测定自动感应液面高度，吸样针接触液面约2毫米后即不再下降并开始吸样吸样针插入浅，携带污染小；不需要分离血块√X返回目录2.

检测系统———液面探测技术

当前30页，总共137页。根据吸样量和样品量的多少，自动同步调节加样针插入液面的深度保证最小接触，减少携带污染保证足够吸样、准确吸样返回目录2.

检测系统———随量跟踪技术当前31页，总共137页。堵针检测及反冲技术示意图加样针加样针压力堵针检测示意图返回目录2.

检测系统———清洗装置当前32页，总共137页。加样针的纵向防撞功能加样针的横向防撞功能返回目录2.

检测系统———清洗装置当前33页，总共137页。涌泉式清洗喷射式清洗包裹式清洗返回目录2.

检测系统———清洗装置当前34页，总共137页。返回目录2.

检测系统———清洗装置当前35页，总共137页。DxC生化仪反应杯清洗站返回目录2.

检测系统———清洗装置当前36页，总共137页。37智能冲洗程序参数设置界面返回目录2.

检测系统———清洗装置当前37页，总共137页。

计算机系统操作指令动作控制样品和试剂识别数据处理网络通讯故障自我诊断三、结构和功能返回目录当前38页，总共137页。四、性能评价

精密度准确度分光光度计相关指标检查反应杯恒温系统温度的准确度与波动度自动化程度分析速度吸液量及反应体积返回目录当前39页，总共137页。五、常用分析方法终点法固定时间法连续监测法返回目录当前40页，总共137页。五、分析方法———终点法返回目录当前41页，总共137页。返回目录五、分析方法———双试剂终点法当前42页，总共137页。返回目录五、分析方法———双试剂终点法当前43页，总共137页。返回目录五、分析方法———双试剂固定时间法当前44页，总共137页。返回目录五、分析方法———

连续监测法当前45页，总共137页。返回目录五、分析方法———

连续监测法当前46页，总共137页。六、试验参数设置项目名称分析方法或反应类型结果的单位小数点位数反应温度反应方向主波长样品量第一试剂第二试剂量第一二试剂间隔时间孵育时间延迟时间连续监测时间校准品的个数及浓度校准时间限制计算因子返回目录必选参数当前47页，总共137页。LX20生化仪试验参数设置界面返回目录六、试验参数设置当前48页，总共137页。LX20生化仪试验参数设置界面返回目录六、试验参数设置当前49页，总共137页。DxC生化仪自定义参数时程图返回目录六、试验参数设置当前50页，总共137页。备选参数次波长线性范围参考区间样品预稀释试剂空白吸光度终点法吸光度的变异吸光度的线性速率底物耗尽界限前带反应检查方法学补偿系数返回目录六、试验参数设置当前51页，总共137页。返回目录六、试验参数设置

双波长选择：主波长+次波长当前52页，总共137页。双波长选择：主波长+等吸收点波长返回目录六、试验参数设置当前53页，总共137页。双波长选择：主波长+显色剂最大吸收波长返回目录六、试验参数设置当前54页，总共137页。底物耗尽及其监测读取的吸光度低于设定的下限时，仪器会作出标记，结果不可靠，必须复查或用弹性速率法返回目录六、试验参数设置

当前55页，总共137页。返回目录六、试验参数设置

当前56页，总共137页。AEROSET自定义FlexRate时间返回目录六、试验参数设置

当前57页，总共137页。七、生化分析仪的校准和操作校准（calibration）标准液（standardsolution）校准品（calibrator）返回目录当前58页，总共137页。一点校准示意图返回目录七、生化分析仪的校准A1C1当前59页，总共137页。多点校准示意图返回目录七、生化分析仪的校准当前60页，总共137页。校准K值=理论K值=结果=吸光度A（或ΔA/min）×K值返回目录七、生化分析仪的校准当前61页，总共137页。七、生化分析仪的操作返回目录开机、自检装载试剂校准测定质控标本上机测定自动计算结果并发送数据自动清洗并连续运行基本保养，结束工作当前62页，总共137页。两种不同分析测试流程的比较返回目录七、生化分析仪的操作当前63页，总共137页。八、维护保养每日维护检查：是最基本要求每周维护每月维护每三个月维护每半年维护每年度维护必要时的维护返回目录当前64页，总共137页。第二节电解质分析仪

本节要点

一、电化学分析的概念二、离子选择电极测量原理三、电解质分析仪的基本结构四、电解质分析仪的使用五、电解质分析仪的维护保养返回目录当前65页，总共137页。第二节电解质分析仪

学习目标

掌握电化学分析的基本原理和电解质分析仪的基本结构熟悉化学电池及其基本组成和能斯特方程了解电解质分析仪的分类返回目录当前66页，总共137页。一、概念基于溶液的电化学性质，以测量某一化学体系或样品的电响应而建立起来的一类化学分析方法建立的基础是电解质溶液中发生的电化学反应电化学反应是以电极电位的形式表现出来电化学分析的分类：电位分析法（直接电位法、电位滴定法）电解分析法（电重量法、库仑法、库仑滴定法）电导分析法（直接电导法、电导滴定法）伏安法（极谱法、溶出伏安法、电流滴定法）返回目录当前67页，总共137页。化学电池的组成：两个金属电极和适当的液体化学电池均含正负两个电极用金属导线连接两个电极，构成电流回路无液体接界电池：两个电极浸在同一种电解质溶液中所构成的电池有液体接界电池：两个电极分别浸在用半透膜或烧结玻璃隔开的，或者是用盐桥连接的两种不同的电解质溶液中所组成的电池化学电池返回目录一、概念

当前68页，总共137页。发生氧化反应的电极称为阳极发生还原反应的电极称为阴极用符号表示化学电池时，通常是将阳极写在左边，阴极写在右边，中间用垂线分隔：金属电极|电解质溶液||电解质溶液|金属电极靠电极的垂线表示金属与电解质溶液的相界电极电位：金属电极与电解质溶液相界上存在的电位差返回目录一、概念当前69页，总共137页。参比电极（referenceelectrode）要求：在电池内迅速建立热力学平衡电位、电极反应是可逆的、电极电位是稳定常用的参比电极：甘汞电极：是以甘汞（Hg2Cl2）饱和在一定浓度的KCl溶液中形成的汞电极银-氯化银电极：是浸在氯化钾中的涂有氯化银的银电极返回目录二、参比电极和离子选择电极当前70页，总共137页。指示电极（indicatorelectrode）用于指示（测量）与被测物质的浓度有关的电极电位用不同材料制成的指示电极对被测物质具有不同的选择性，对特定待测物质具有选择性的关键在于制作电极的敏感膜的材料不同一种指示电极往往只能测量一种物质的浓度返回目录二、参比电极和离子选择电极当前71页，总共137页。离子选择电极：测定K+、Na+、Cl-、Ca2+等离子玻璃膜电极：用于测定pH气敏电极：用于测定二氧化碳、氧气、氨气等生物传感器：用于测定氨基酸、酶甚至细菌高分子薄膜电容式湿度传感器：用于测定空气湿度返回目录二、参比电极和离子选择电极当前72页，总共137页。三、离子选择电极测量原理离子选择电极法属于电位分析法，它是根据离子选择电极的电极电位与溶液中待测离子的浓度或活度的关系进行分析测定的一种电化学分析方法能斯特方程（Nernstequation）：能斯特方程表明：在一定条件下，离子选择电极的电极电位与被测离子浓度的自然对数呈线性关系返回目录当前73页，总共137页。按测定环境分：湿式分析仪、干式分析仪按测定方式分：直接法、间接法按仪器结构分：

-独立式电解质分析仪

-含电解质测定的血气分析仪

-含电解质测定的全自动生化分析仪四、电解质分析仪的分类返回目录当前74页，总共137页。返回目录四、电解质分析仪的分类当前75页，总共137页。五、电解质分析仪的结构和功能离子选择电极参比电极液路系统电路系统操作面板显示器打印机湿式电解质分析仪组成返回目录当前76页，总共137页。操作面板：具有人机对话功能，用于控制仪器的校准、测定、冲洗、打印等操作电极系统：参比电极、钾、钠、氯等测量电极液路系统：由吸样针、测量通路、校准品管道、冲洗液管道、废液管道、三通阀或单向电磁阀、蠕动泵或比例泵等组成电路系统：为整机供电、数据采集、显示、打印软件系统：控制整机的

操作和运行返回目录五、电解质分析仪的结构和功能当前77页，总共137页。干式电解质分析仪分类：反射光度法、差示电位法差示电位法：两个多层膜干试剂片靠盐桥连接组成测量电池多层膜干试剂片组成：离子选择敏感膜、参比层、氯化银层和银层测定：10μl样品和10μl参比液，分别滴入两个加样孔内，测定二者的差示电位返回目录五、电解质分析仪的结构和功能当前78页，总共137页。电解质分析仪干试剂片结构示意图返回目录五、电解质分析仪的结构和功能当前79页，总共137页。返回目录五、电解质分析仪的结构和功能当前80页，总共137页。返回目录五、电解质分析仪的结构和功能当前81页，总共137页。返回目录五、电解质分析仪的结构和功能当前82页，总共137页。六、电解质分析仪校准和使用电解质分析仪需定期校准，≤24小时校准品:标准液、校准品用二到三种不同浓度水平的校准品校准精密度、准确度、灵敏度三个指标全部符合设定的要求，校准才能通过电解质分析仪操作简单返回目录当前83页，总共137页。七、电解质分析仪的维护保养每日维护保养每周维护保养每月维护保养每季度维护保养必要时的维护保养更换电极：更换频率与仪器的品牌和测定的样品数量有关返回目录当前84页，总共137页。

本节要点一、血气分析仪概述二、血气分析仪测定原理三、血气分析仪的结构四、血气分析仪的使用五、血气分析仪的维护保养第三节血气分析仪返回目录当前85页，总共137页。学习目标掌握pH、二氧化碳分压、氧分压和血氧单元的测定原理，血气分析仪的操作和维护要点熟悉pH、二氧化碳分压、氧分压检测电极和血氧检测单元的基本结构了解血气分析仪常用检测参数的意义第三节血气分析仪返回目录当前86页，总共137页。一、原理血气分析仪根据电化学分析技术的原理，利用各种电极，测定血液样品的三项基本参数：

-酸碱度（pH）

-氧分压（PO2）

-二氧化碳分压（PCO2）血氧测定单元电解质及其它项目测定单元返回目录当前87页，总共137页。返回目录一、原理当前88页，总共137页。一、原理———pH测定pH测定为电位测定法，以参比电极为正极，用对氢离子具有选择性响应的玻璃膜指示电极为负极，与待测样品电解质溶液组成一个化学电池，通过测量电池的电动势E，计算出待测样品的pH值pH计算，能斯特方程：返回目录当前89页，总共137页。样品中溶解的CO2通过电极头部敏感膜弥散到电极内的碳酸盐电解质溶液中产生碳酸:碳酸进一步解离释放出H+

:释放的H+改变了溶液的H+浓度，从而改变了电极敏感玻璃膜一侧的溶液的pH值电极内部pH的变化与待测样品中的PCO2的关系符合能斯特方程一、原理———二氧化碳分压测定返回目录当前90页，总共137页。一、原理———氧分压测定氧分压的测定方法属于电流测定法待测样品中的氧气依靠浓度梯度透过电极头部的氧选择性膜而进入电极内在外加电压为0.4V～0.8V范围内时，氧气在铂丝阴极表面获得电子被还原Ag/AgCl阳极释放电子被氧化，电子在Ag/AgCl阳极与铂丝阴极之间的移动产生电流测定电极链路上的电流变化即可计算出血液样品中的氧分压的大小返回目录当前91页，总共137页。一、原理———氧分压测定返回目录氧分压测定示意图当前92页，总共137页。一、原理———血氧参数测定吸入一部分血液样品到血氧测定单元用频率30kHz的超声波破碎红细胞使其溶血，释放出各种血红蛋白根据不同血红蛋白的吸收光谱特征，用分光光度法分别测定总血红蛋白浓度（ctHb）、氧合血红蛋白(O2Hb)、碳氧血红蛋白(COHb)、高铁血红蛋白(MetHb)、还原血红蛋白(HHb）、甚至包含胎儿血红蛋白(HbF)这几种成分的吸光度计算各种血红蛋白各自所占的百分含量计算出氧饱和度返回目录当前93页，总共137页。返回目录一、原理———血氧参数测定当前94页，总共137页。一、原理———其它代谢物测定电极法测定钾钠氯等电解质电极法测定葡萄糖电极法测定乳酸电极法测定尿素电极法测定肌酐返回目录当前95页，总共137页。二、结构返回目录血气分析仪结构示意图当前96页，总共137页。二、结构返回目录当前97页，总共137页。三、结构———管道系统包括液体和气体管道：压缩气瓶溶液瓶校准液（calibratingsolutions）盐桥液（salt-bridgesolutions）冲洗液（rinsesolutions）清洁液（cleaningsolutions）测量室电磁阀、蠕动泵和管道转换装置等返回目录当前98页，总共137页。某品牌血气分析仪的管路系统返回目录三、结构———管道系统当前99页，总共137页。血气分析仪背面的定标气瓶返回目录三、结构当前100页，总共137页。三、结构———电极系统pH电极pH参比电极PCO2电极PO2电极电解质测定电极代谢物测定电极返回目录当前101页，总共137页。pH电极结构pH参比电极结构pH电位测量回路返回目录三、结构———电极系统当前102页，总共137页。PCO2电极的结构PCO2电极的特性：二氧化碳电极属于气敏电极由pH玻璃电极和Ag/AgCl参比电极共同组成的复合电极电极头部套有对二氧化碳气体具有选择性响应的硅酮膜套电极膜只允许CO2等不带电荷的分子通过，而H+等带电离子不能通过返回目录三、结构———电极系统当前103页，总共137页。PO2电极的结构：PO2电极的特性：氧电极是能进行氧化还原反应的气敏电极由铂丝阴极与Ag/AgCl阳极共同组成复合电极电极头部套有对氧气具有选择性响应的聚丙烯膜套电极膜套内装有维持一定pH值的电解质缓冲液返回目录三、结构———电极系统当前104页，总共137页。三、结构———血氧单元血氧测定单元包括：进样管道溶血器比色杯光源灯光路凹面光栅光电二极管矩阵返回目录当前105页，总共137页。三、结构———电路系统对电极获得微弱电信号进行甄别、放大和模数转换后用于计算出相应的结果对分析仪的蠕动泵、电磁阀等动作部件实行有效控制对温控系统实施监控程序控制完成定时冲洗、定时校准，自动测量样品，自动测定质控等操作自动显示报警信息，自动显示结果向实验室信息系统发送结果和质控数据返回目录当前106页，总共137页。自动测量模块自动质控模块返回目录三、结构———电极系统当前107页，总共137页。四、使用

pH测量系统校准：一般采用pH6.800和7.400的两种标准缓冲液进行校准(不同品牌分析仪校准品的值有所不同)返回目录当前108页，总共137页。分别用灵敏度、状态和漂移三个指标来判断pH校准是否成功，要求：灵敏度在92%～103%范围内状态值应在pH6.7～8.1范围内漂移值在±0.020范围内任意一个指标超出允许范围，仪器都会提示校准失败的信息，必须进行相应的处理重新进行校准直至通过，才能测定样品返回目录四、使用当前109页，总共137页。四、使用———PCO2和PO2电极的校准用两种混匀气体来进行校准，仪器品牌和型号不同时，混匀气中PCO2和PO2的含量不同，一般：第一种混匀气中含5％的CO2和20％的O2第二种含10％的CO2，不含O2液标：有的仪器将上述两种气体以化合物的形式混匀到两种pH缓冲液内，然后对三种电极一起进行校准。此种方式不常用返回目录当前110页，总共137页。四、使用灵敏度在85%～100%范围内状态值在0.83～34.66kPa范围内漂移值1(校准气1连续2次测量间的差值）允许误差在±0.33kPa范围内漂移值2(反映2点校准之间检测灵敏度的变化)的允许误差为±0.67kPa范围内返回目录PCO2电极校准的判断标准当前111页，总共137页。PO2电极校准的判断标准灵敏度在37.5～300pA/kPa范围内PO2电极的零点不能小于0.80kPa漂移值1和漂移值2的允许误差为±0.80kPa范围内在外加电压超过0.8V时，即使PO2=0kPa，水本身也会被电解而产生电流，对测量系统产生影响外加在PO2电极上的工作电压要小于0.8V，通常为0.65V返回目录四、使用当前112页，总共137页。校准的斜率和截距要求返回目录四、使用当前113页，总共137页。血红蛋白及其他代谢物的校准用血气分析仪厂家提供的配套血红蛋白校准品和其它代谢物的校准品仪器自动定时校准必要时手动进行校准血红蛋白校准的间隔时间可长达三个月必须通过校准，才能测定样品和质控物返回目录四、使用当前114页，总共137页。血气分析仪对血红蛋白的校准返回目录四、使用当前115页，总共137页。四、血气分析仪使用注意事项必须长期开机，处于待机状态必须通过校准才能测定样品和质控物一般采用肝素抗凝的动脉血采集后必须立即送检、立即测定应提供采血时的体温和吸氧的氧流量避免血凝块堵塞进样针和测量通道返回目录当前116页，总共137页。五、血气分析仪的维护保养在正常状态下应长期开机在计算机程序控制下自动定时冲洗、定时校准及时更换或补充试剂及校准用的气体坚持做好每日的维护保养定期执行去蛋白和去污程序保证测量室和管路系统的密封，避免液体渗漏返回目录当前117页，总共137页。

本节要点一、电泳技术的原理二、电泳技术方法的分类三、电泳系统的基本组成四、电泳系统的主要技术指标五、自动电泳仪使用六、电泳系统的维护保养第四节电泳仪返回目录当前118页，总共137页。

学习目标掌握电泳基本原理、影响因素和电泳系统的基本组成熟悉电泳仪的主要技术指标和电泳系统的维护保养了解电泳技术方法的分类和一般工作流程第四节电泳仪返回目录当前119页，总共137页。一、基本原理和影响因素电泳（electrophoresis，EP）：指带电荷的粒子或溶质在电场中向着与其所带电荷极性相反的方向移动的现象电泳技术（electrophoresistechnique）：利用不同的带电粒子在电场中移动速度不同的泳动现象，实现对混合物中的各种组分进行分离和分析的技术电泳技术分类：移动界面电泳区带电泳稳态电泳返回目录当前120页，总共137页。移动界面电泳：是不含支持物的电泳，溶质在自由溶液中泳动，溶质在自由溶液中泳动，故也称自由界面电泳。区带电泳：是含有支持物的电泳，混合样品被置于支持物上，经过一定条件下的电泳，分离出代表不同组分的区带。稳态电泳或称置换电泳：其特点是分子颗粒的电泳迁移在一定时间后达到稳态返回目录一、基本原理和影响因素当前121页，总共137页。在一定的pH条件和电场的作用下，带电粒子向与其所带电荷极性相反的方向泳动不同物质的带电性质、分子大小和颗粒形状的不同，在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，通过电泳可将它们从混合物中分离出来

返回目录一、基本原理和影响因素当前122页，总共137页。瑞典科学家