生化分析仪概述

生化分析仪概述生化分析仪分类光源单色器比色池检测器生化分析仪分类光源单色器比色池检测器卤素灯氘灯340~1200nm180~1000nm生化分析仪分类光源单色器比色池检测器棱镜滤光片光栅单色性均一性可见光分析结构复杂生化分析仪分类光源单色器比色池检测器杯式流动池异形生化分析仪分类光源单色器比色池检测器单一阵列生化分析仪分类光源单色器比色池检测器样品试剂搅拌光源光源：大多数分析仪使用卤素钨丝灯，工作波长325～800nm。340nm是发光强度最弱波段。卤钨灯在部分紫外区和整个可见光范围内可产生较强的连续光谱，噪声低，漂移小。大多数全自动生化分析仪采用卤钨灯作为光源。贝克曼使用氘灯，工作波长285～750nm。氘灯可在紫外区产生一定强度的连续光谱，在可见区也能提供有用的光强，在340nm发光强度较好，红外段发光较差，透射比浊反应测试灵敏度较差。液体分注系统蠕动泵用于大量液体的吸取,准确性差,需经常校准.一般配有校准程序，定期更换胶管。液体分注系统加样注射器（与管壁是否有接触）用于准确吸取液体吸取精度取决于注射器内径及螺杆、电机步进大小加样系统(1)合理的液路设计和连接技术(2)液面检测技术:采样针能够感应液面，探测到液面后插入适当深度后会停止(3)随量跟踪技术:采样针根据所分配液体的多少自动调整下降深度(4)堵塞检测:探针能自动检测血液或试剂中纤维蛋白质或其他杂物堵针，堵针后根据内置压力感受器进行处理搅拌机构一、桨式结构简单清洗容易搅拌效率低易产生在液体中混入气泡搅拌机构螺杆式结构复杂清洗困难搅拌混合效率高，不易混入气泡搅拌机构搅拌棒一般要作表面处理，避免液体粘附，搅拌棒常具特氟隆不粘涂层。搅拌棒有一头和多头的差别。多头的可以作多次清洗。比色杯分立式比色杯、分立式转盘式比色杯、离心式比色盘、流动池。干式生化仪不需要比色杯，袋式生化仪由试剂袋经挤压自动形成比色杯（杜邦）。比色杯光径6-7mm，少数为10mm。杜邦比色杯反应盘石英玻璃反应杯永久使用，耐磨性好，不耐强碱，对光衰减小，均一性好，成本较高。PVC材料反应杯耐磨性差，耐腐蚀性好，需定期更换，在紫外区吸收较大。反应杯类型大部分反应杯为方型，个别反应杯为圆型（BT-3000）在一定的容积中实现尽可能大的光径；易于清洗；流动比色池光源检测器工作液中间一般吸入一段空气作分隔。当有几个比色池能一起工作时就是多通道分析仪清洗系统清洗系统在全自动生化分析仪中，反应杯清洗可通过两种方案实现，即机内清洗反应杯和自动更换反应杯。采用机内清洗反应杯方式，反应杯是反复使用的。清洗过程包括吸干反应液、注入酸性清洗剂、吸干酸性清洗剂、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。清洗系统不同仪器清洗次数不同和清洗用清洗剂不同。有生化分析仪清洗系统可在杯中加注水进行杯空白测试。水保养功能(岛津CL-8000)在空杯中加入蒸馏水以防止水迹干燥清洗困难,用于测定杯空白时更准确.一次性比色杯自动更换反应杯方式是采用一次性反应杯，因此仪器的携带污染会大大降低;同时，由于减少了重复清洗的过程，可进一步提高仪器的可靠性，同时，仪器的用水量也会大大降低。单色器滤光片干涉滤光片有插入式和可旋转的圆盘式两种。插入式就是将需用的滤光片插入滤片槽中，圆盘式是将仪器配备的滤光片都安装在圆盘中，使用时旋转至所需滤光片处即可。干涉滤光片价格便宜，但易变潮霉变，从而影响检测结果的准确性，半自动生化分析仪多采用此种滤光片。单色器光栅光栅分光可分为全息反射式光栅和蚀刻式凹面光栅两种。前者是在玻璃上覆盖一层金属膜后制成，有一定程度的相差易被腐蚀；后者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。全自动生化分析仪多采用光栅分光。分光方式前分光后分光光源单色器比色池检测器光源单色器比色池检测器分光方式传统的分光度测定普遍采用前分光，即在光源灯和样品杯之间先要用滤光片、棱镜或光栅分光，通过可调的狭缝，取得与样品“互补”的单色光之后，照射到样品杯，再用光电池或光电管作为检测器，测定样品对单色光的吸收量(吸光度)。分光方式而现代大多生化分析仪采用后分光测量技术。后分光测定：将一束白光(混合光)先照到样品杯，然后再用光栅分光，同时用一列发光二极管排在光栅后面作为检测器。后分光的优点是不需移动仪器比色系统中的任何部件，可同时选用双波长或多波长进行测定，这样可降低比色的噪声，提高分析的精确度和减少故障率。光栅类型光栅分光可分为全息反射式光栅和蚀刻式凹面光栅两种。前者是在玻璃上覆盖一层金属膜后制成，有一定程度的相差易被腐蚀；后者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。全自动生化分析仪多采用光栅分光。温控系统温控系统各类生化反应尤其是酶类对温度波动非常敏感，需要一个恒定的温度，才能取得可靠、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、恒温水浴法、恒温液加热法等。试剂分配系统试剂分配时由于有一部分试剂要冲洗管道，所以吸取试剂时有一附加量。导致在使用中出现试剂1和试剂2不匹配情况。试剂加热系统，奥林巴斯上对吸入试剂能迅速加热，样品盘样品架样品单元样品盘便于放置样品及样品的重测，样品的加入过程可直接观察，可以随时加入样品，适于一般数量样品仪器。轨道式方便于大量样品的处理，方便流水线式分析仪样品的转移。加样过程不便于观察。试剂瓶7170适用生化分析仪型号日立7170708071807600奥林巴斯4006006402700东芝TBA-120凯思keysys拜耳1650雅培abbottaeroset2000试剂瓶7150日立71507177060岛津CL-8000雅培abbottaeroset2000c-8000东芝TBA-120希森美康SYSMEX-180试剂瓶7020日立702071507177060岛津CL-8000试剂瓶东芝40东芝TBA-40雅培ABBOTTC-8000试剂瓶贝克曼贝克曼CX4LX-20DXC-600DXC-800生化分析仪速度恒定速度生化仪:日立奥林巴斯东芝岛津雅培拜尔7600D2400T/HABBOTTAEROSET20002000T/HAU27001600T/HAU54003200T/HBAYER16501200T/H717071807600PAU640TBA-120C8000800T/HAU400TBA-40CL-8000400T/H70607080360T/H7020200T/H非恒定速度生化仪:贝克曼迈瑞比色分析法具有不同分子结构的物质，对光谱有选择吸收的特性，吸收光谱的可在可见光区域也可在紫外或红外光区域。若利用物质对可见光谱的选择吸收作定量分析，此时主要表现为颜色的变化，称为比色分析法吸光度吸光度,absorbance,是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，影响它的因素有溶剂、浓度、温度等等吸光系数与入射光的波长以及被光通过的物质有关。只要光的波长被固定下来，同一种物质，吸光系数就不变。当一束光通过一个吸光物质（通常为溶液）时，溶质吸收了光能，光的强度减弱。吸光度就是用来衡量光被吸收程度的一个物理量。吸光度用A表示。A＝abc，其中a为吸光系数，b为液层厚度（通常为比色皿的厚度），单位cm，c为溶液浓度。影响吸光度的因数是b和c。a是与溶质有关的一个常量。此外，温度通过影响c，而影响A。定量原理其基本原理是被测物的吸光特性符合Lambert-Beer（朗伯-比尔）定律：Ａ=abc其中Ａ为吸光度，a为吸光系数或消光系数；b为光径，即光线通过的溶液的厚度，与比色皿有关，c为吸光物质在溶液中的浓度。在选定了试剂和仪器后，式中a和b是固定的，当特定波长的单色光通过溶液时，样品的吸光度与溶液中吸收物浓度和光通过的距离成正比。在波长、溶液和温度确定的情况下，摩尔消光系数是由给定物质的特性决定的。实际上，测得的摩尔消光系数也和使用的仪器有关。因此，在定量分析中，通常并不用已知物质的摩尔消光系数，而是用一个或多个已知浓度的待测物质作一条校准或工作曲线。工作曲线终点法通过检测物从开始和反应结束时吸光度值与标准的吸光度值进行比较来进行定量.当反应到一定时间时，吸光度不再发生变化，我们称这一点为反应终点。在终点法实验中，用以知浓度的标准液与待测标本同时测定，通过待测样品的吸光度（A样）与标准品吸光度（A标）的比较，根据朗-比定律，可以计算出待测样品的浓度值（c样），计算公式如下：C测定＝A样品／A标准＊C标准影响结果的因素空白:可以使结果偏高或偏低.底物浓度:底物浓度不足使高值测值偏低.系统灵敏度下降.工具酶:工具酶活力不够会使反应缓慢,到达反应终点时间延长,反应进程曲线表现难反应到终点(GLU.HDL-C例外).干扰物:干扰物可以产生副反应,反应进程曲线上出现异常.一点终点法二点终点法速率法及二点法通过监测反应过程中一段时间内吸光度的变化值与标准进行比较或通过被测物在特定波长的摩尔消光系数进行换算来进行定量.根据酶所催化反应的速率来测定酶活力的大小，反应在一定的时间内，吸光度的变化为一恒定值，我们称为速率反应。在速率法实验中，用以知浓度的标准液与待测标本同时测定，通过待测样品的吸光度变化（△A样）与标准品吸光度变化（△A标）的比较，根据朗-比定律，可以计算出待测样品的浓度值（C样），计算公式如下：C测定＝△A样品／△A标准＊C标准影响结果的因素空白:可以使结果偏高或偏低,影响不如对终点法明显.对低值影响较大.底物浓度:底物浓度不足使高值测值偏低.反应曲线上出现拐点.空白吸光度增高(正反应)或降低(负反应).工具酶:工具酶活力不够测值低.反应曲线变化微小.干扰物:化学性干扰物可以产生副反应,反应进程曲线上出现异常.物理性干扰(如气泡.电磁干扰.光源不足)使反应曲线呈锯齿状变化速率法二段式速率法二点速率法R1+SR2ABST1T2双波长测定辅助波长选择中,根据测定波长选择辅助波长,要求干扰物质在测定波长同辅助波长有相同的吸光度。例如:钼酸铵法测定无机磷,其测定波长为340ｎｍ,对于溶血样品,血红蛋白在340ｎｍ有较强吸收,其吸光度同380ｎｍ处吸光度相同,选用380ｎｍ作辅助波长,用340ｎｍ和380ｎｍ两波长的吸光度之差测定无机磷,可消除溶血对测定的干扰。双波长测定双波长的应用是为了消除样品中对测定有干扰的物质的影响,而实际应用中选择辅助波长主要用于消除脂血、溶血、黄疸的干扰。脂血样品中的脂质吸收光谱从300～600ｎｍ均有吸收,呈逐渐下降的趋势;溶血样品中的血红蛋白在350ｎｍ、400ｎｍ、540ｎｍ、580ｎｍ有4个吸收峰;黄疸样品中的胆红素在300～500ｎｍ均有吸收,在400～500ｎｍ之间有强吸收峰。由于脂血、溶血、黄疸样品在较宽的波长范围内有较强的吸收光谱存在,因而常常同测定波长有重叠,此时测得的吸光度包含待测物质的吸光度和干扰物质的吸光度,选用辅助波长可消除干扰物质的吸光度。双波长检测通过双波长检测消除干扰物的影响主波长副波长nmABS双波长检测可以消除光源闪烁测试检查范围线性范围：分析方法的线性是在给定范围内获取与样品中供试物浓度成正比的试验结果的能力。换句话说，就是供试物浓度的变化与试验结果(或测得的响应信号)成线性关系。所谓线性范围是指利用一种方法取得精密度、准确度均符合要求的试验结果，而且成线性的供试物浓度的变化范围，其最大量与最小量之间的间隔可通过设定吸光度范围、线性度来检查。空白吸光度：空白吸光度可反应试剂的效能，反映试剂的变化情况。底物耗尽底物:又称作受质;受质又称作底物,为参与生化反应的物质,可为化学元素、分子或化合物,经酶作用可形成产物。一个生化反应的底物;受质往往同时也是另一个化学反应的产物。在设定的反应时间内底物被消耗以致不足以维持反应所需的浓度，出现整个反应体系效能明显下