临床全自动生化分析仪

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1、临床自动生化分析仪,检验医学专业,教学目标和要求掌握自动生化分析仪的分析方法类型及其 特点，连续监测法的理论K值，必选的分析参数，双波长测定的作用，双试剂的优点，分析仪与手工法比较的优点和缺点。熟悉分立式自动生化分析仪的基本结构，备选的分析参数，测定过程的自动监测，校准方式和校准要求，影响分析仪分析速度的因素和分析仪性能指标。了解某些分析参数的特殊意义，分析仪的工作过程和操作方法，干片式分析仪的结构和分析原理，常用分析仪的分析性能。,自动生化分析仪由电脑控制，将生化分析中的取样(sampling)、加试剂、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(cle

2、aning)等步骤组合在一起自动进行操作的分析仪器。,自动生化分析技术的应用提高了临床生化检验质量和速度；减轻检验人员的劳动强度；节约样品和试剂；增加检验项目；提高检测精密度，减少实验误差；并且有利于临床检验标准化的实现。不足：温度、试剂、反应时间、加样,自动生化分析仪按其工作方式不同分为,连续流动式(continuousstreaming movementstyle)或管道式：已很少用离心式(centrifugation style) ：已很少用分立式(discretestyle)：应用最广泛干片技术(drying style) ：急诊多用,第一节 分立式自动生化分析仪的结构,完全模仿手工操

3、作方式设计，各部分结构对应手工操作的每个步骤包括取样、加试剂、混匀、孵育、检测、结果计算、器材清洗等 。,一、基本结构,（一）样品盘或样品架 样品盘（specimen disc）：放置待测样品的转盘，可放置一定数量的样品杯（specimen cup）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（specimen stock）：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。,样品架的优点,随着样品架移动及样品的被检测，可不断追加已放置样品杯或采血试管的样

4、品架；通过样品架的移动能将样品传送到另一个分析模块（analysisdie-block）甚至另一台分析仪上再进行分析。,（二）试剂室和试剂瓶,转盘式试剂室（reagent chamber）：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3045种试剂瓶。 试剂瓶容量一般为10100ml。通过试剂转盘的转动来选用不同试剂。,试剂架式试剂室：可放置容量为250ml500ml的不同形状的试剂瓶，试剂瓶不能转动，但每个试剂瓶内引出一条试剂管路及其喷嘴，即每种试剂均有专用的加试剂装置，因而不同试剂间无交叉污染。 但试剂管路较长使试剂存在一定的死体积，因而适宜用于使用

5、频率高、消耗试剂量大的检测项目。,大型分析仪同时备有第一试剂室和第二试剂室，即具备对同一检测项目添加两次试剂的功能，个别分析仪还具有加入第三试剂的功能。 对有条形码装置的仪器可将带条形码的试剂瓶放在试剂室转盘上的任意位置，仪器能自动识别试剂的种类、批号和有效期。试剂室均具有冷藏装置，可将试剂保存在410。,（三）反应杯和反应盘,反应杯（reaction cup）是样品与试剂进行化学反应的场所，同时用作比色杯。由透光特性好的硬塑料或石英玻璃制成。比色杯光径不同分析仪有0.50.7厘米不等，大多数分析仪在计算时将其折算为1厘米光径。,反应盘（reaction disc）：100只或更多的反应杯围成

6、一圈组成。在测定过程中反应盘作恒速的圆周运动，在静止时向反应杯中加入样品、试剂或进行搅拌混匀，当反应盘恒速圆周运动经过检测窗口的比色杯可进行吸光度检测。,（四）取样和加试剂装置,1取样装置（sampling assembly）： 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235l，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。,多数加样装置设有防撞功能，遇到阻碍时取样针立即停止运动并报警。某些取样针还设有阻塞报警功能，当取

7、样针被样品中的凝块、纤维蛋白等物质阻塞时，机器会自动报警、冲洗取样针，并跳过当前样品，进行下一个样品的取样检测。,取样针防交叉污染（crossing contamination）措施,绝大多数采用水洗方式（又有瀑布式和涌泉式之分），在吸取另一个样品前对接触样品的样品针内外壁进行冲洗； 也有采用化学惰性液（chemical inertiafluid）膜的方式来隔绝样品与取样针内外壁之间的接触。,2加试剂装置,加试剂装置用于定量吸取试剂加入反应杯，可加入试剂容量一般为20350l。步进15微升不等，取样精度在1微升左右。 注射器方式：组成部件与取样装置类似，其液面感应系统能检测并提示试剂剩余量。

8、灌注式：具有许多条试剂管路及其喷嘴，每种试剂单独使用一条试剂管路和喷嘴，不存在各试剂间的交叉污染。,大型自动生化仪多具有两组加试剂装置，可分别从两个试剂室吸取同一个检测项目的第一试剂和第二试剂，大多数分析仪所有检测项目加入第二试剂的时间点统一固定为1个或2个点，也有分析仪有3个加入时间点可供选择。,（五）混匀与搅拌装置,反应杯里的样品与试剂通过搅拌棒搅拌而充分混匀，搅拌棒的形状为扁平棒状或扁平螺旋状，表面的疏水材料能防止反应液被搅拌棒所携带。其工作方式大多为旋转式搅拌，也有震动式搅拌方式。也设置了防止搅拌棒在不同反应液之间携带交叉污染的清洗措施。,（六）温控和定时系统,温控系统使反应杯浸浴在恒

9、温环境： 恒温循环水浴方式：温度传递速度快，保养要求较高。 恒温空气浴方式：温度传递速度不如恒温水浴循环方式，保养简单。 温度控制器能使循环水或循环空气的温度控制在规定温度0.1。规定温度可有37和30两种选择，一般固定在37。,定时系统： 不同分析仪对检测吸光度的间隔时间有不同的规定，反应时间应该设定为此间隔时间的倍数。总反应时间一般限制在8.5-10min内，个别分析仪可以设定为15或22min等。,（七）光路和检测系统,自动生化分析仪以紫外可见分光光度法为其中心和主要的检测手段，与一般分光光度计一样，其光路和检测系统由光源、单色器和检测器组成。,1光源（light source）,一般为

10、卤素钨丝灯（halogentungsten filamentlamp），也有采用长寿命的氙灯（xe lamp），要求在340800nm波长范围内能发射出稳定且较平坦的光能。,2单色器（monochromato）,干涉滤光片（interference filter）分光系统：常带有340、380、405、500、550、600、660nm等几种滤光片，各滤光片固定在转盘上，以转盘旋转的方式来选择波长。这种分光系统在半自动和小型自动分析仪中常用，且不能同一时刻进行多波长检测。 光栅（raster）分光系统：常在340（或293）800nm范围内选择1013种固定的单色光。,前分光和后分光方式,光栅

11、分光有前分光和后分光两种方式，光源首先经过单色器分光，然后透射到比色溶液的方式为前分光。目前以后分光方式为多见，其优点是单色器中没有转动部分，双波长在同一时刻检测，因而提高了检测的精度和速度。,光源先透过比色杯中的反应液再照射到光栅上，经色散后所有固定单色光同时通过各自的光纤传输到对应的检测器，微处理器按该分析项目的分析参数，,后分光方式,选择其中一个或两个波长（双波长方式）的吸光度值，用于分析结果的计算。,3检测器（detector）,由光敏二极管及放大电路组成，可按设定的间隔时间连续测定各反应杯的吸光度值。,（八）数据处理系统,具有多种数据处理功能。 计算测定结果 判断结果准确性 保存各种

12、数据 自我诊断功能,（九）清洗系统,反应杯清洗装置：一个反应杯内的反应和检测结束后，该反应杯就被冲洗系统及时冲洗。 清洗过程：由废液针吸取反应杯内废液，加入清洗剂（detergent）冲洗并抽干后，再经数次去离子水冲洗及抽干，然后做杯空白的吸光度检查，若通过检查则此反应杯可继续循环使用；更高级的仪器带有风干技术。如果不能通过，分析仪将提示该反应杯异常，并跳过此反应杯使用下一个反应杯，或提示更换反应杯。,样品针、试剂针和搅拌棒清洗,一般在用于下一个样品、试剂或反应杯前即清洗一次，此时多数为去离子水冲洗，在一批检测完成后，则自动进行清洗剂清洗。 清洗剂可配有1至3种可供选择，除一种常规清洗剂外，其

13、它1至2种可按设定对试剂针、样品针或反应杯进行补充清洗。,二、组合式自动分析仪,（一）组合式自动生化分析仪 将相同或不同的两台或两台以上的分析部分，即分析模块进行组合连接，采用样品架方式使样品通过传输线在不同分析模块间进行传递并检测。各分析模块所分析项目的组合提高了分析效率，这些分析模块除了基于紫外-可见光谱分析原理的分析模块外，还有基于离子选择电极的电解质分析模块，甚至还可组合建立在免疫发光分析原理的免疫分析模块。,组合式分析仪,i2000SRImmunoassay Module,c8000Clinical Chemistry Module,ci8200ImmunoChemistry Int

14、egration,（二）实验室自动化系统 （laboratory automation system，LAS）,包括样品前处理系统、样品输送系统和各样品分析系统。不同功能的各模块以同一标准来连接，通过计算机控制运行。随着检测样品量的增加，只需添加需要的新模块，将其安装连接，即可扩大处理能力。这样可避免同类硬件和功能的重复投资，节省占地面积所需的基础投入。当一模块发生故障时，其余模块仍在运行，在24小时内任意时间对模块进行交替保养维护，不影响日常工作。,样品前处理系统,能独立工作，由样品投入部、离心分离部、开栓部、在线分注部、非在线分注部、贴条码部、盖栓部、样品分注收存部、样品接收部等模块构成前

15、处理系统，每一模块既是系统的部分，又是独立的单元，可根据不同需要选择使用，具有灵活性和扩展性。 也可通过样品输送部分与样品分析系统连接，组成类似工业领域的生产流水线，从而实现了从采血到报告的实验室的全自动化。,第二节 生化自动化分析方法概要,一、分析方法分类（一）终点法（end assay） 被测物质在反应过程中完全被转变为产物，到达反应终点，根据终点吸光度的大小求出被测物浓度，称为终点法。该法称为平衡法更为恰当。从时间-吸光度曲线来看，到达反应终点或平衡点时，吸光度将不再变化。终点法参数设置简单，反应时间一般较长，精密度较好。,终点时间的确定,根据时间-吸光度曲线来确定，根据被测物反应终点，

16、结合干扰物的反应情况来确定。,1一点终点法（one point end assay）,在反应到达终点，即在时间-吸光度曲线上吸光度不再改变时选择一个终点吸光度值，用于计算结果。结果计算公式：待测物浓度CU=（待测吸光度AU试剂空白吸光度AB）KK为校准系数,图4-3一点终点法反应曲线,A单试剂一点终点法 B双试剂一点终点法,2两点终点法（two point end assay）,在被测物反应或指示反应尚未开始时，选择第一个吸光度，在反应到达终点或平衡时选择第二个吸光度，此两点吸光度之差用于计算结果。 计算公式为： CU=（待测吸光度A2待测吸光度A1）K。,图4-4两点终点法反应曲线,A单试剂两点终点法 B双试剂两点终点法,