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1、自动生化分析仪检测的有效性,徐国宾 北京大学肿瘤医院检验科 Email: bdyyjyk 18600127064 01088196850,用于体外诊断的生物化学标志物分类 蛋白质 总蛋白 白蛋白 特种蛋白 肿瘤标志物 HbA1c 多肽 胰岛素 BNP/NT-proBNP cTn 有机小分子和无机离子 血脂 葡萄糖 尿素 肌酐 尿酸 甾体激素 离子 酶 血清：ALT AST ALP GGT LDH CK PchE Amylase 尿：NAG 胸腹水：ADA 治疗药物 均相酶免疫法,技术规范 管理到位 质量达标,传统的临床检验，包括生化检验多是手工劳动。 要求技术人员: 技能娴熟的， 操作专注，
2、劳动强度大， 工作效率低， 操作结果存在明显的个人差异, 可比性和质量受到影响。 不适应临床医学的发展。,自动检测起源于二十世纪的80年代， 西方发达国家和日本 电子学 光学 机器人 全自动自动化的进程 计算机和网络技术 生物技术 酶和蛋白质纯化 抗体制备，特别是单克隆抗体的制备 加速了,我国 80年代：引进自动生化分析仪， 90年代：引进自动免疫分析仪 全自动血球计数仪 尿液自动分析仪 微生物培养与鉴定 新千年：自主研发出自动生化分析仪 血球计数仪 自动化遍及到医学检验的所有领域 如核酸的提取 酶联免疫自动加样 流水线,根据自动程度 生化分析仪 半自动生化分析仪 全自动生化分析仪,第一部分
3、半自动生化分析,（一）主要技术指标 分析过程中的部分操作： 加样 加试剂 手工完成 混匀 吸入 比色 孵育 自动完成 结果计算,半自动生化分析仪,特点 体积小 结构简单 操作方便 普通检查 （特种蛋白检测有困难） 适合诊所,吸样,废液,蠕动泵,比 色：石英卤素灯；0.001Abs,比例泵,Peltier控温,反应液（吸液量）：500l左右 微量流动比色池：数十微升 恒温器在数秒内使反应平衡到要求的温度 温度波动应：小于0.1 结果： 由显示窗显示 打印 通过接口将数据输出,测定方法： 动力学 两点法 终点法检测 编排项目： 30-100,（二）使用注意事项 1.仪器稳定： 电压，温度，湿度 2
4、.规定的清洗液清洗管道 实验间隔，管道用 一般情况：去离子水清洗 碱性液清洗 去离子水清洗 特殊情况：去离子水清洗 酸性液清洗 去离子水清洗,3.*基于一级反应的动力学法测定项目 要严格掌握 启动反应即刻和吸样并开始记录吸光度的时间,*基于零级反应的动力学法测定项目 （酶催化活性浓度） 控制 启动反应和吸样并开始记录吸光度的时间 不能擅自缩短延迟时间,*终点法测定 注意到：显色产物放置时间对测定具有影响,*动力学测定法 代谢物 连续监测法 酶活力浓度 注意到：在测定的延迟期内底物消耗,温度控制 光源 比色杯 检测器 数据处理 打印输出 定量注加系统 样本 试剂 取样、加试剂、混合、孵育反应、检
5、测、结果计算、清洗 由仪器自动完成,二、全自动生化分析仪,连续流动式（管道式） 离心式 分立式 干式,分立式生化分析仪 仪器机械手向分立的比色皿中自动定量注加样本和试剂，一定温度下孵育反应分别进行比色测定。 “顺序分析”,离心式自动生化分析仪 结构特点: 化学反应器装在离心机的转子位置上 仪器机械臂自动将样品和试剂分别置于转头中 的样品槽和试剂槽中。 离心机开动后圆盘内的样品和试剂受离心力的 作用流入盘外比色槽中，混合发生反应，通过 比色计进行检测。,分析特点: 基于“同步分析”的原理而设计 不是随机任选式,按项目顺序分析 比色杯必须人工清洗 水平测光和垂直测光两种方式 A=ECL A=EC(
6、TV/S),干化学生化分析仪 反应在固相载体上， 测定的是折射光 检测系统进行检测的一类仪器 分为全自动、半自动生化分析仪 检测项目： 普通临床生物化学检验 药物检测 蛋白测定,第二部分 自动生化分析,第二部分 自动生化分析仪 主要结构 1.样品装载装置 样品盘 弧 样品架 直,2.输送装置-传送带 靠步进马达驱动 将试管架依次前移 再单架逐管横移至固定位置 样品分配臂采样,3.取样单元 组成： 取样针 取样臂 取样注射器 前进马达,采样针结构特点： 针的前端有液面传感器 防止空吸或深入采血管下层的凝血块,采样单元的故障高 主要原因 血样 表面有气泡 未完全凝固就进行测定 极易导致加样针阻塞
7、此样本的测定值也假性降低； 加样针偏离正确位置 应经常注意观察 样品杯或样品管口径小 样品管过细 取样针扎偏：破坏采样装置,4.注加试剂单元 组成： 试剂针 试剂瓶和试剂仓 试剂臂 取试剂注射器 前进马达构,试剂取样针 前端有液面传感器：防止空吸或针尖深入试剂盒底部引起试剂针外壁液体挂淋。 双试剂有第一试剂和第二试剂取样单元。 很多试剂内具有表面活性物质，操作不当，如震荡试剂瓶，或加试剂的速度过快，试剂表面会有气泡，此时试剂取样针前端的液面传感器也会误以为取到样品，致使测定结果的偏差。,试剂瓶 形状及大小规格不同 应根据工作量考虑试剂规格 残留试剂反复使用会影响结果的准确性 要考虑试剂开盖后在
8、使用过程中的稳定性 不要在运行中添加、更换试剂 封闭系统使用的试剂具有条形码 仪器设有条形码检查系统，对试剂的种类、批号、规格、有效期等资料，进行核对校验,*注意事项： 加样臂和试剂臂的活动区不可放置任何物 品 仪器在运行过程中不可用手调整任何部件， 以免发生穿刺伤 样品和试剂的定量注加系统需要定期校正,5.反应单元 组成： 反应盘 混合装置 温控装置,反应盘 多为转盘式 按固定程序转动 反应和检测同在比色杯中进行 比色杯：石英玻璃 无紫外光吸收的塑料,混合装置 搅拌棒 搅拌棒具特氟隆不沾涂层 超声波,6.孵育反应温控装置 孵育温度的调控和恒定由计算机控制 理想的孵育温度波动应小于0.1 应该
9、定期检测 （水浴装置的控温性能可自行检测，采用国家计量院校准的温度计测定水温）,保持恒温的方式有三种 空气浴恒温： 在比色杯与加热器之间隔有空气。空气浴恒温的特点是方便、速度快、不需要特殊材料，但稳定性和均匀性与各厂家的设计有关。,水浴循环恒温式 在比色杯周围充盈有水，加热器控制水的温度。水浴恒热的特点是温度恒定，但需特殊的防腐剂以保证水质的洁净，且要定期更换循环水。,恒温液循环间接加热式 比色杯周围流动着一种特殊的恒温液（具无味、无污染、惰性、不蒸发等特点）。比色杯和恒温液之间有极小的空气狭缝，恒温液通过加热狭缝的空气达到恒温。与水浴式循环式相比不需要特殊保养。,7.清洗系统 探针和搅拌棒采
10、用激流式或瀑布式等方式自动冲洗。,比色杯清洗装置 吸液针 吐液针 擦拭刷 吸去杯壁上挂淋的水， 刷体内部有负压抽吸装置 注意擦拭刷是否磨损,样本针 试剂针 搅拌棒 比色杯 清洗机构（清洗针、清洗液、水）,清洗工作流程 吸出反应液（吸干） 注入洗液（吸干） 碱性液冲洗 酸性液冲洗 去离子水冲洗三遍 擦干,应用生化分析仪的重要注意事项： 启用前： 正确安装、调试 检测方法学的验证 携带和交叉污染试验及纠正 启用后： 正确使用、维护和保养 质量控制,携 带 污 染 交 叉 污 染,携带（交叉）污染 测试项目 A 试剂残留（试剂针、搅拌棒、比色杯） 干扰下一个测试 B,样本1(高浓度)项目 样本针(携
11、带)污染 干扰样本2测定,引发交叉污染的原因 共有化 (试剂/样本针/搅拌) 处理能力提高( 牺牲冲洗的强度和时间为代价) 使用/维护不当 污垢积聚 冲洗力低下(仪器/配件老化/欠维护) 测定次序不当 冲洗方式安排不当 试剂组成,样本携带交叉污染查明及避免（样本针）,样本：高值血清 ，1000倍稀释血清 ，生理盐水 方法：按顺序（129号）分析某一项目，如 LDH。,平均值A,平均值B,交叉污染率（%）= 100 0.3%正常,A B1000,2,13,5,7,9,1,16,4,21,22,24,26,28,18,3,14,6,8,11,15,17,10,20,23,25,27,12,19,2
12、9,避免样本携带污染方法： 样本针的檫拭 给出分析项目名称/指定特殊清洗液,试剂携带交叉污染 Amylase试剂 钙 ALP试剂 镁 镁试剂 铁 含磷酸盐的缓冲液 磷 胆固醇试剂 胆汁酸 基于Trinder反应 基于Trinder反应 高含量测定项目(Glu) 高含量测定项目(Ua),试剂厂家应提供特定仪器,一定试剂排序后,测定交叉污染; 实验室的试剂排位与试剂厂家推荐的不同,或试剂生产企业未能够提供试剂交叉污染试验结果,应该自己,或请有经验的技术支持做交叉污染试验;,避免试剂交叉污染的方法 调整通道（加样）顺序 设置避免交叉污染程序, 选择相关项目指定清洗液 将有交叉污染的项目,放在不同仪器
13、上 选择试剂间交叉污染少的测定试剂,比色杯污染的查明及避免,杯空白升高，杯间差变大,残留成分对下一分析的影响,第1循环 全部项目,第2、3、4、5循 环受干扰项目,较大的偶然误差,一般是由于残留成分的影响,比色杯交叉污染避免方法： 常规操作中的清洗 特殊清洗 从试剂选择上考虑 常规清洗程序工作正常,8比色系统 (1)光源 卤素灯,波长:325800nm 氙灯,波长: 285750 nm 寿命长 发光强度不够时，仪器会自动报警，应及时更换,（2）比色杯 比色杯也是反应杯 光径0.5-0.7cm 材料：石英、硬质玻璃或优质塑料 要定期检查清洗 及时更换不合格的比色杯,（3） 单色器 各类自动生化分
14、析仪应用的是可见-紫外吸收光谱法，即监测200700nm光区某特定波长下发色基团吸光度的变化，辅以微机软件系统的计算来完成测定,可见-紫外吸收光谱定量的基础是Lamber-Beer定律。该定律说明的是一定浓度范围内吸光物质对单色光吸收的强弱与该物质的浓度之间的关系 A=-lgT=ECL,传统的分光光度测定： 前分光 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，测定样量对单色光的吸收量,现代大多生化分析仪采用： 后分光测量技术 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
15、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，可同时选用双波长进行测定，这样可降低比色的噪声，提高分析的精确度。,单色器（分光装置）： 滤光片 光栅,光栅 全息反射式 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 蚀刻式凹面 所选波长固定地刻制在凹面玻璃上， 耐磨损、抗腐蚀、无相差,9.样本条形码识读系统 样本的唯一标识清楚 记录样本采集时间 记录样本接收时间 减少劳动强度 自动化的要求 依赖HIS的建设（医生工作站）,信息流程,条形码识读系统： 扫描系统 信号整形 译码器,以光源扫射黑条/白空相间的条码符号 （一维条码） 由于黑条/白空对光的反射不同 不同宽窄的条符反射光持续时间不同 产生强度不同的反射光 经光电转换元件接收并转换成相应强度的电信号 最后通过信号整形，由译码器翻译,贴完条码的试管,All-in-one 的概念,条形码格式与参数,初步规划： 大小 直/横式,参数内容： 姓名 病历号码 性别 年龄 申请科别 病房 优先 *申请单号 样本种类 抽血量 日期时间 注意事项 检验组别 管别索引 抗凝剂 保存期限,条形码提供的信息,临床实验室工作流程与自动化,朴素,功能最大
