第9章自动生化分析仪

自动生化分析仪自动生化分析仪——automaticbiochemicalanalyzer自动生化分析仪由电脑控制，将生物化学分析中的取样(sampling)、加试剂、去干扰、混匀、保温反应、检测(detect)、结果计算、可靠性判断、显示和打印、以及清洗(cleaning)等步骤组合在一起自动进行操作的分析仪器。全自动生化分析仪全貌及其内部结构日立7600-020全自动生化分析仪全自动生化分析仪全貌及其内部结构全自动生化分析仪全貌及其内部结构全自动生化分析仪全貌及其内部结构第一节自动生化分析仪的分类连续流动式或管道式：已很少用离心式：已很少用分立式：应用最广泛干片式：急诊多用测定项目相同的各待测样品与试剂混合后的化学反应，均在同一管道中经流动过程完成，又称管道式分析仪。一、连续流动式自动生化分析仪种类空气分段系统式试剂分段系统式空气分段系统是指在吸入管道的每一个样品、试剂以及混合后的反应液之间，均由一小段空气间隔开；试剂分段系统是靠试剂空白或缓冲液来间隔每个样品的反应液。①样品盘：用来放置待测样品和标准品②比例泵：提供使样品在仪器内进行运动的压力以及向流经管道的液体注入空气。③混合管：将比重不同的液体充分混匀④透析器：去除反应管中大、小分子对反应的干扰。⑤恒温器：恒定反应所需温度。⑥比色计和记录器：获得检测结果。连续流动式自动生化分析仪结构单通道管道式自动分析仪结构示意图将样品和试剂放在转头内，装在离心机的转子位置，当离心机开动后，转头内的样品和试剂受离心力的作用相互混合发生反应，经温育后，反应液最后流入圆形反应器外圈的比色凹槽内，比色得到结果。在分析过程中，样品与试剂的混合、反应和检测等每一步骤同时完成，属于“同步分析”。二、离心式自动生化分析仪•加样系统包括样品盘、试剂盘、吸样臂、试剂臂和电子控制部分。•分析系统包括装有转头的离心转盘、温控系统、光学检测系统、微机信息处理系统和显示系统。其中离心转盘是仪器的关键部件。离心式自动生化分析仪结构离心式自动分析仪结构示意图按手工操作的方式编排程序，并以有序的机械操作代替手工操作，用加样探针将样品加入各自的反应杯中，试剂探针按一定时间自动定量加入试剂，经搅拌器充分混匀后，在一定条件下反应。各环节用传送带连接，按顺序依次操作，又称“顺序式”分析。三、分立式自动生化分析仪分立式与管道式自动生化分析仪结构区别•前者各个样品和试剂在各自的试管中起反应，后者是在同一管道中起反应；•前者采用由加样器和加液器组成的稀释器来加样和加试剂，而不用比例泵；•前者一般没有透析器。恒温器必须能容纳需保温的试管和试管架，所以比管道式分析仪的体积要大。“顺序式”分析示意图将待测液体样品直接加到已固化于特殊结构的试剂载体上，以样品中的水将固化于载体上的试剂溶解，再与样品中的待测成分发生化学反应，是集光学、化学、酶工程学、化学计量学及计算机技术于一体的新型生化检测仪器。四、干化学式自动生化分析仪反应原理反射光度法技术分析仪胶片涂层技术分析仪袋式分析仪反射光度法技术分析仪使用试纸条，包括：•密码磁带：位于试纸条背面，储存了检测项目的全部检测程序及全部方法学资料。•血浆分离区：位于试纸条正面下部并标以红色，由玻璃纤维和纸层构成，用于阻截红、白细胞。•反应区：位于试纸条正面上部，血浆通过血浆分离区被转移介质运送到反应区底部，进行化学反应并检测。•胶片涂层技术分析仪使用试纸片（块），由分布层、中间层及指示剂层组成，作用分别是接受样品、改变样品的物理化学性质及对待测物进行测定。•袋式分析仪使用袋式的干试剂包,每个袋均有不同的测定项目英文缩写标记。测定开始时将试剂包放进仪器，样品及其稀释液由探针刺孔注入包内，在反应的不同阶段，试剂小袋经破裂器击碎，试剂经混合及保温，然后用透明小袋作为比色皿测定反应后的吸光度，最后由计算机系统报告结果。干片试剂结构示意图VITROS®950ChemistrySystem第二节自动生化分析仪的基本结构和工作原理一、分立式自动生化分析仪的基本结构和工作原理(一)样品处理系统样品架试剂仓样品和试剂取样单元搅拌器传送条带状样品架圆盘状样品架样品盘（specimendisc）：放置待测样品的转盘，可放置一定数量的样品杯（specimencup）或不同规格的采血试管，通过样品盘的转动来控制不同样品的进样。样品架（specimenstock）：每个样品架可放数只样品杯或采血试管（多为5只或10只）。样品架的移动通过样品传送带来进行。样品架上的条形码（barcode）或编码孔可识别样品架号及样品位置号。①③试剂②④条码阅读器试剂仓转盘式试剂室（reagentchamber）：内装放置试剂瓶的转盘，一般可放置20种以上具有一定形状的塑料试剂瓶，大型分析仪可放置30～45种试剂瓶。试剂瓶容量一般为10～100ml。通过试剂转盘的转动来选用不同试剂。样品和试剂取样单元由取样针、取样臂、取样管路、取样注射器和阀门组成，能定量吸取样品并加入到反应杯。不同分析仪的取样容量有不同的范围，一般为2～35μl，步进0.1微升不等。取样针设有电子液面感应器，取样针于样品上方下降，一旦接触到样品液面即停止下降而开始吸样。适用于不同的采血试管上机测定。搅拌器：使反应液和样品充分混匀，由电机和搅拌棒组成。在计算机指令下，电机运动使搅拌棒高速转动，执行混匀功能。（二）检测系统光源分光装置比色杯恒温装置清洗装置光源•卤素灯：工作波长为325～800nm•氙灯：工作波长为285～750nm•光源自身产热较严重，附加安装水冷却装置，可延长光源的使用寿命。分光元件：•干涉滤光片价格便宜，使用方便，但易受潮霉变，需定期校正，有插入式和可旋转式两种。•光栅分光有前分光和后分光，目前自动生化分析仪多采用后分光，可以在同一体系中测定多种成分。•光栅使用寿命长，无需任何保养，可分为全息反射式光栅和蚀刻式凹面光栅。比色杯比色杯：•数量多在100个以上，有些组合式分析仪可有双圈比色杯，数量更多，速度更快。•种类繁多，光径一般为0.5cm～1cm，目前小孔径比色杯由于更节省试剂，使用更为广泛。•全自动生化分析仪有比色杯自动冲洗和吸干功能，并自动作空白检查。恒温装置：•保证反应在恒温环境下进行•有空气浴、水浴、油浴及金属浴•空气浴升温速度快，但稳定性和均匀性较差•水浴和油浴控温准确，但水浴需特殊防腐剂保证水质清洁，升温速度较慢，并且易挥发，油浴需使用特殊的油，价格较贵•金属浴升温速度快，加热均匀，但需特殊合金制成，价格较贵清洗装置：•一般包括吸液针、吐液针和擦拭块。•清洗过程包括吸取反应液、注入清洗液、吸取清洗液、注入洁净水、吸取洁净水、吸水擦干等步骤。•清洗液有酸性和碱性两种，不同分析仪可根据需要选择。第三节自动生化分析仪的性能和评价一、自动生化分析仪的性能自动化程度分析效率应用范围分析准确度其他性能自动化程度指仪器能够独立完成生物化学检测操作程序的能力，取决于仪器的计算机处理功能和软件的智能化程度，表现为：•能否自动处理样品、自动加样、自动清洗、自动开关机等。•单位时间处理样品的能力、可同步分析的项目数量等。•软件支持功能是否强大。分析效率指在分析方法相同的情况下，分析速度的快慢。•类型不同，分析效率差别很大。•加样和加试剂方式影响检测速度。•模块组合式分析仪的设计，大大提高分析效率。•应用范围是衡量自动生化分析仪的一个综合指标，与仪器的设计原理及结构有关。•自动生化分析仪的应用范围包括可测试的生化项目、其它项目、反应的类型及分析方法的种类等。•分析准确度是提供实验分析结果的精密度和准确度的基础，取决于分析方法的选择以及仪器各部件，诸如探针、温控装置、分光元件、比色系统、光路系统等的加工精确度和精确的工作状态。