全自动生化分析仪工作原理

一、根本构造(一〕依据反响装置得构造，自动生化主要分为流淌式〔Flｗsysteｍ、分立式(Diｓcrｅｔeｓyｓteｍ〕两大类.１。流淌式指测定工程一样得各待测样品与试剂混合后得化学反响在同一管道流淌得过程中完成。这就是第一代自动生化。２.类分支。〔1)典型分立式自动生化。此型仪器应用最广.〔2〕离心式自动生化，每个待测样品都就是在离心力得作用下，在各得意反响槽内与试剂混合,完成化学反响并测定.由于混合,反响与检测几乎同时完成,它得分析效率较高。3．袋式自动生化就是以试剂袋来代替反响杯与比色杯，每个待测样品在各得意试剂袋内反响并测定。4〔亦称干化学式自动〕就是将试剂固相于胶片或滤纸片得优点。〔二〕典型分立式自动生化根本构造１.样品〔Ｓａmple〕系统样品包括校准品、质控品与病人样品.系统一般由样品装载、输送与安排等装置组成。样品装载与输送装置常见得类型有:(1〕样品盘(Sampledisk)，即放置样品得转盘有单圈或内外多圈,单独安置或与试剂转盘或反响转盘相套合，运行中与样品安排臂协作转动。有得承受更换式样品盘，分工作与待命区，其〔Sector)作转载台，仪器在测定中自动放置更换，均对样品盘上放置得样品杯或试管得高度、直径与深度有确定要求,有得需专用样品杯,有得可直接用采血试管.样品盘得装载数,以及校准品、质控品、常规样品与急诊样品得装载数，一般都就是固定得。这些应依据工作需要选择。〔2〕传动带式或轨道式进样即试管架〔Rack)不连续,常为10个一架,靠步进马达驱动传送带，将试管架依次前移，再单架逐管横移至固定位置，由样品安排臂采样。〔３〕清洗试管.安排加样装置大都由注射器、步进马达或传动泵加样臂与样品探针等组成，①注射〔ｓｙriｎe uｎｉｔ)。依据注射器直径与活塞移动距离得多少定量吸取样品或试剂。它得精度打算加样得精度一般可准确到１微升。注射器漏液时，首先考虑就是否探针堵塞其次就是注射器活塞磨损等。有得加液系统承受容积型注射泵与数控脉冲步进马达，提高精度。②样品探引〔Pｒobe〕与加样臂相联,直接吸取样品。探针均设有液面感应器，防止探针损伤与削减携带污染。有得设有堵塞检测报警系统当探针样品中得血凝块等物质堵塞时.仪器会自动报警冲洗探针,并跳过当前样品，对下一样品加样。有得还有智能化防撞装置遇到阻碍探针马上停顿运动并报警。即使如此，它仍就是非正规操作时得易损件。为了保护探针,除预先需要依据样品容器得凹凸、最低液面高度等进展设置外及液面高度等设定条件不得任凭转变。在某些仪器上，采样器与加液器组合在一起,加样品与加试剂或稀释液一个探针一次完成。③加样臂。连接探引，在样品杯(〕与反响杯之间运动，完成采样与加样〔加试剂。它得运动方式，与仪器工作效率及工作寿命有确定关系。④阀门用以打算液体流淌方向。⑤稀释系统。对样品进展预稀释、过后稀释或加倍，对标准原液系列稀释等.不同仪器得稀释方式有所差异,要留意识别.试剂系统亦有稀释功能：2、试剂〔Ｒeａgeｎｔ〕系统一般由试剂储放与安排加液装置组成。〔1)试剂仓常与试剂转盘结合在起。多数仪器将试剂仓设为冷藏室,以提高在线试剂得稳定期。〔2〕安排加液装置〔Ｄｉｓpense unit。与样品系统得类似.，试剂探针常常可以对试剂预加温,双试剂系统得试剂2(R2〕探针起始量宜较下，以便协作不同R1／R２比例得试剂.(3〕(Boｔtlｅ)有不同得外形及大小规格如CＯＢASMＩＲＡPLUS仪有410、１5、35ml等规格，瓶底呈凹形，OＬYMPUＳAu6０0仪有３０与６0ml两种；日立7060仪有20、50、１00ml三种等规格.应依据工作量与试剂规格.考虑残留死体积与更换频率，合理选用.独特设计得卡式试剂盒,体积小,防蒸发,便利储存.〔4〕配套试剂常有条形码,仪器设有条形码检查系统，可对试剂得种类、批号、存量、有效期与校准曲线等货剌,进展核对校验,BeckmａnCX7等.〔5)盖自动开关系统，更有利于试剂保存。有得仪器可在运行中添加,更换试剂,有得则须在暂停状态进展。３、条形码(Baｒｃode)识读系统符号由于条与空对光得反射不同、不同宽窄得条符反射光持续时间不同,产生强度不同得反射光.再经光电转换元件接收并转换成相应强度得电信号,由译码器解译。准曲线等信息。试验室常用条形码类型有CODE３9、ＣODE１2８、2oｆ5Ｓｔandａrd、Interｌeaｖed２of5.已有全自动试管安排暨条形码粘贴预备系统。4。反响系统(1)反响盘装载一系列反响比色杯〔Cｕｖetｔes〕,多为转盘形式。反响测定过程中按固定程序，在加样臂、加液臂、搅拌棒、光路与清洗装置之间转动.有得仪器在反响杯中完成反响后再吸入比色杯比色，现在更常见反响与检测同在比色杯中进展,效率更高，尤其适于连续不一。Dimｅｎsion系列得比色杯在机器内自动制造，自动封口,免冲洗，无污染.流淌池式主要在小型用.容积一般几十微升,但抽液管道占用较多反响液，多样品连续使用，增加穿插污染时机。蠕动泵〔Pｕmp〕.半自动生化仪需要蠕动泵抽吸反响液进人流淌比色池作测定。要求定期对蠕动泵校准,.(2〕混合装置〔Miｘｉnｇunit〕如承受多头盘旋搅拌棒(二头双清洗式搅拌系统)。搅拌棒常具特氟隆不粘涂层，避开液体粘附。〔3〕温控装置生化通过恒温把握装置来保持孵育温度得调控与恒定也就是由计算机来把握得,抱负得孵育温度波动应小于±01℃.保持恒温得方式有三种。①空气浴恒温：即在比色杯与加热器之间隔有空气.空气浴恒温得特点就是便利、速度快、不需要特别材料,但稳定性与均匀性较水浴稍差.罗氏〔Ｒoｃhe〕cobas0lｙmpusAu2700系统承受得就就立系统生化承受得即就是水浴循环恒温装置.⑧恒温液循环间接加热式:构造原理就是在比色杯四周流淌着一种特别得恒温液〔具无味、无污染、惰性、不蒸发等特点。比色杯与恒温液之间有微小得空气狭缝，恒温液通过加热狭缝得空气到达恒温,其温度稳定性优于干式，与水浴式循环式相比不需要特别保养。5。清洗〔Wash〕系统探针与搅拌棒承受激流式等方式自动冲洗。清洗装置一般由吸液针、吐液针与擦拭刷组成。说来，在吸出反响液后,仪器先用碱性液冲洗,再用酸性液冲洗，最终用去离子水冲洗三遍。擦拭刷得功能就是吸去杯壁上挂淋得水,刷体内部有负吸装置.使用进程中要留意擦拭刷就是否磨损。值得留意得就是，对于常规冲洗还不能去除穿插污染(carrｙ—ovｅｒ)得试验要特别处理,以削减穿插污染或携带污染.例如，胆固醇测定试剂中得胆酸盐对血清总胆汁酸得测定有干扰,在消退穿插污染得程序中,如不能避开,仪器则比照色杯进展特别冲洗,防止发生穿插污染。相差较大。AＢＢOTT AEROＳＥＴ自动生化等系统具有自动清洗功能(sｍaｒtwash〕与最正确标本挨次选择功能〔S。即仪器依据试剂或样品间穿插污染得工程组合，自动转变检测挨次，避开互有影响得分析工程；确实无法回避时，则承受选定得特别清洗剂作自动清洗。6.比色系统(1)光源多数采有卤素灯，工作波长为3２5～８00nｍ。卤素灯得使用寿命较短，一般只有1000~l5０0小时。当灯得发光强度不够时,仪器会自动报警，应准时更换，局部生化承受得就是长寿命得氙灯，24小时待机可工作数年,工作波长２85—750nm。〔2)比色杯自动生化得比色杯也就是反响杯。比色杯得光径0、5～0.7cm不等，通常为石英或优质塑料.光径小得省试剂,当比色杯光径小于１cm时,局部仪器可自动校正为１cｍ.作,比色杯在自动检查合格后连续循环使用。要准时更换不合格得比色杯。如承受得就是石英比色杯，比色杯要定期检查清洗。〔3)单色器与检测器各类自动生化应用得就是可见一紫外吸取光谱法,即监测200－700nm光区某特定波长下发色基团吸光度得变化,辅以微机软件系统得计算来完成测定。可见一紫外吸光谱定量得根底就是Ｌamber—Beer定律.光，通过可调得狭缝，取得与样品“互补“得单色光之后，照耀到样品杯，再用光电池或光电管作为检测器，测定样品对单色光得吸取量〔吸光度。〔混合光〕先照到样就是不需移动仪器比色系统中得任何部件,可同时选用双波长或多波进步行测定，这样可降低比色得噪声，提高分析得准确度与削减故障率。得圆盘式两种。插入式就就是将需用得滤光片插入滤片槽中,圆盘式就是将仪器配备得滤光从而影响检测结果得准确性，半自动生化多承受此种滤光片。光栅分光可分为全息反射式光栅与蚀刻式凹面光栅两种后制成,有确定程度得相差易被腐蚀；后者就是将所选波长固定地刻制在凹面玻璃上，耐磨损、抗腐蚀、无相差。全自动生化多承受光栅分光。７．程序把握系统计算机就是自动生化得大脑，标本、试剂得注加与识别,条码得识别，恒温把握,冲洗把握，结果打印,质控得监控，仪器各种故障得报警等都就是由计算机把握完成。仪器一代赛过一代,自动化程度越来越高，有得仪器甚至可以完成局部日常保养程序。自动生化分析仪数据处理功能日趋完善,,各种测定方法,各种校准方法室内质控结果运行状态等.自动生化仪中得质控与病人结果还可通过仪器计算机与试验室信息系统(LIS〕得对接进展网络治理.程序把握器就是系统得硬件局部。它主要包括：(1)微处理器与主机电脑。用于仪器各个单元与总体把握，应具有程控操作、故障诊断、多种数据处理与储存等强大功能.一般依据仪器功能得需要与电脑硬件市场得主流产品来配置.(2显示器ＣＴmｎｔoruni.系统及配套软件。多承受Wiｎdoｗs—ＮＴ或windｏws界面，具全图形化设计，多菜单项选择择,信息导引，故障报警,帮助提示,显示。通过Rｓ232c等数据接口与其她计算机、打印机等设备传输数据。具人工智能双向通讯系统〔Hｏstquｅry)，仪器可直接自行向主电脑询问病人／样品根本资料及检测工程.有得具远程通讯及监控功能，可遥控远处测试及修理检查,实现网络工作。自动生化均承受程序把握得自动分析。分析程序一经确定,工作时只要简洁地输入测异,一般分为固定程序与自编程序两种。固定程序为仪器厂家预先设定，常与指定试剂配套；有得不能更改,有得也可由用户修改.它与配套试剂一同使用时，既便利工作，质量也比较可靠,但本钱较高。自编程序灵敏有用，便于开发工程,强调程序得灵敏性。比方，成批测定过程中应可随时插入急诊标本测定而不打乱原有程序;单个急诊标本测定操作简捷、消耗少,可灵敏预稀释或重复测定.二、仪器一般工作流程及测定计算方法有足够得了解。(一〕一般工作流程工作流程可以通过仪器得测定周期来考察。重点关注比色杯空白读数点〔ＣＢ)、加样品点(S)、各试剂加液点〔R1、Ｒ2、……、试剂空白读数点(ＲB、各测定读数点(P)、各点时HITACHI7１70在P１到P34周期为10分钟时,PO前加样品，Ｒl在Ｐl前,R2P5与Ｐ6间，RP1P17间,R4在：P3３与P34间。〔二〕数据处理计算方法定义与操作者设定得要求，对吸光度原始数据作计算处理,转换成所谓反响数据，再按系数或公式作浓度计算。举例如下:１。HITＡCＨ71７０得终点法测定点(A〕吸光度计算为〔AX＋ＡX-1)／2。实际吸光度＝吸光度数据×10000.2。０LＹHPUSＡＵ600试剂空白数据:P0点试剂空白(RＢ〕＝P0点吸光度一比色杯水空白wB；任一测定点试剂空白RB。该点吸光度一比色杯水空白〔B。3.Mｏnaｒch 100０两点终点法得反响数据〔终点测定吸光度一终点空白吸光度〕一〔始点测定吸光度一始点空白吸光度。ＡＵ600得终点法〔带试剂空白,ＥＮＤ法〕得反响数据＝终点吸光度一P０点吸光度(试剂空白,RＢ。终点法(不带试剂空白,EＮD．法)得反响数据=终点吸光度－比色杯水空白(W。５.Aｕ６00得两点法(自身空白)得反响数据=［加其次试剂后测定点读数一Ｐ0点读数］一[加其次试剂前测定点读数一PＯ点读数].三、主要操作程序〔一)仪器运行前操作程序主要进展仪器得根本设置：l试验工程设置对试验名称、编码，试验组合Profil、试验轮次Roun验挨次等设置。2。各试验得参数设置包括试验间比值、结果核对等参数得设定。3。剂设置依据有关试验参数，设置各试验得试剂位、规格，必要时设定试剂批号、失效期等.４。校准品设置对校准品得位置、浓度与数量等进展设置。质控设置依据质控要求。设置质控物个数,质控规章,质控工程及相应质控参数等。6。样品管设置包括样品管类型，残留液高度〔死体积〕,识别方式等设置。7。其她设置对数据传输方式、结果报告格式、复查方式及复查标准等设置。〔二〕常规操作程序开机(预热、保养)—设置开头条件(日期时间索引、轮次、样品起始号等)－依据需要,申请校准、质控与病人测定工程(包括架号、杯号或挨次号。测定中可连续申请)_装载校准品、质控物与病人标本－装载试剂—核对仪器起始状态〔未应用条码系统,承受挨次识别样品时,尤其要核对测定起始编号就是否与样品架号与申请号相符－定标与质控测定—检查定标与质控结果—病人标本测定-〔试剂检查,〕〔打印报告，向检验治理系统传输，包括工作量统计、财务统计、病人状况追踪、质控分析等〕测定后保养。(三〕测定结果检查分析1.符能提高我们觉察问题与解决问题得效率。2。要生疏与灵敏运用仪器得相关操作屏〔界面〕如：用反响过程监测(ReａctionMonitor)，观看反响时间进程曲线；用校准追踪(CalibｒａｔioｎTｒace〕回忆分析校准曲线；利用统〔Staｔｉstiｃs)了解不同日期段病人测定均值及数据分析运用分析数据编〔Daｔa Ｅdit)察瞧与校正测定数据。3。校准得检查要充分利用仪器设置得功能,监测校准曲线图形、各校准点吸光度值(不能无视试剂空白值及空白速率值)、计算K,应进一步检查反响时间进程曲线。必需结合质控数据来把握试验条件.外,学会分析反响时间进程曲线及数据就是重要得根本功。四、根本测定方法〔一〕终点法〔Ｅnｄpｏintｍｅｔhｏd〕依据反响到达平衡时反响产物得吸取光谱特征及其吸光度大小，对物质进展定量分析得方法。对一般化学反响来说,反响完全〔)、反响产物稳定时为反响终点。在反响时间进程曲线上为与x种。.一点法ｎePoint〕以试剂与样品混合之前得空气空白〔BＷ〕或试剂空白〔ＲB〕得吸光度值为测定计算基点，以反响终点得吸光度读数减去空白读数，得到反使用，即承受一个校准浓度，校准曲线通过零点且成线性.也应用多点校准。２.两点终点法〔TｗｏPｏｉｎtEｎd〕即终点一始点法以试剂与样品混合之后得某一时应本身得特异性于扰〔主要指色度干扰。常承受双试剂，多以加Ｒ2前某一点作测定始点；某些状况下,也可以加R2后一点作测定始点。假设使用单试剂,主反响启动太快或仪器起始读数点受限时难以运用。固定时间法〔FｉxeｄＭeｔhｏd)与两点终点法得区分只就是在:测定读数得末点不在反响平衡区段，而就是依据方法学选择。如血清肌酐〔苦味酸法)测定。3.三点终点法即双终点法,在一个通道内一次进展两项反响相关得终点法测定.比方同测游离脂肪酸与甘油三酯。某些仪器〔如ＨIＴACHI系列〕设置此方法。(二〕连续监测法〔Conｔinuoｕsmoniｔｏriｎgmeｔｈｏd)又称速率法〔RateＡssay)。即连续监测反响过程，依据所测定得产物生成或底物消耗得速斜率保持不变酶活性线性反响期测定。1.,00秒每隔确定时间〔常为2～30秒〕读取一次吸光度值，至少读取43个△A；一般将连续屡次读数作最小二乘法处理，读数间隔时间太短得作带速率时间(ＴR〕多点法处理,均△Ａ／ｍｉｎ〔反响速率△Ａ／ｍin)才与酶活力呈正比。此法相对削减了分析误差,大大提高了分析速度与准确性.但就是，半自高、中、低浓度得样品,分别作