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1、2018/9/10,1,第八章 临床自动生化分析仪器 automatic biochemistry analyzer,2018/9/10,2,HITACHI 7080 全自动生化分析仪,2018/9/10,3,BS-200 全自动生化分析仪,2003年，我国第一台拥有自主知识产权的BS-300全自动生化分析仪在深圳研制成功并投入临床应用。,2018/9/10,4,日立7180型全自动生化分析仪,2018/9/10,5,自动生化分析仪由电脑控制，将生化分析中的取样、加试剂、混匀、保温反应、检测、结果计算、可靠性判断、显示和打印、以及清洗等步骤组合在一起自动进行操作的分析仪器。,自动生化分析仪的定
2、义,2018/9/10,6,自动生化分析技术的优点,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。,2018/9/10,7,第一节 自动生化分析仪的类型,按其工作方式不同分为： 连续流动式(continuous streaming movement style)或管道式：已很少用 离心式(centrifugation style) ：已很少用 分立式(discrete style)：应用最广泛 干片式(drying style) ：急诊多用,2018/9/10,8,一、连续流动式自动生
3、化分析仪,1957年，美国的Technicon公司根据Skeggs的设计方案制造了世界上第一台自动生化仪AutoAnalyzer。它就是单通道连续流动式。连续流动式的自动生化分析仪从早期的单通道，只测定2个生化指标，到1977年发展成内置计算机控制的连续多通道生化自动分析仪，每小时可测定150个样本，每个样本可测 20个生化指标。,2018/9/10,9,（一）仪器结构,1.概念：在测定过程中各待测样品与试剂混合后的化学反应均在同一管道内流动的过程中完成的。 2.仪器主要构成部件： A.样品盘:置放聚乙烯塑料杯(或试管)，用以置放待测样品和标准液。 B.比例泵:样品和各种试剂的用量以及管道气泡
4、的多少均由比例泵决定。 C.混合器:一种由玻璃制成的螺旋管，将比重不同的液体充分混合。 D.透析器:作用是去除反应管道中大、小分子干扰物。,2018/9/10,10,（二）工作原理,在微机控制下，通过比例泵将标本和试剂注入到连续的管道系统中，在一定的温度下，在管道内完成混合、去除干扰物，保温，比色测定，信号放大，运算处理，最后将结果显示并打印出来。,2018/9/10,11,（三）仪器特点,在检测过程中，样品和样品之间需用空气进行隔离，或用空白试剂或者是缓冲液来隔离。 1.空气分段系统:该系统是在样品输送的同时，由空气管吸入气泡，气泡将由同样原理吸入并在试剂管道中连续流动的试剂分成均匀的节段，
5、防止交叉污染。 2.试剂分段系统:用试剂空白或缓冲液来间隔每个样品的反应液。又可分为流动注射系统和间隙式系统。 流动注射系统的样品用转动阀加注，试剂流动仍用比例泵驱动，不再加入空气。按此规律，样品依次连续地被检测。 间隙式的特点是每一次进样都必须在前一样品的分析过程结束后(包括清洗)才能开始，不能连续依次进样,2018/9/10,12,由于所需试剂量大，易产生交叉污染，结构复杂，故障不易排除，到20世纪80年代初，连续流动式仪器已开始被20世纪70年代发展起来的分立式和离心式仪器所代替。,2018/9/10,13,二、离心式自动生物化学分析仪 （一）仪器结构,离心式生物化学分析仪是1969年发
6、展起来的一种机型，它的全部检验过程是在一个类似离心机转头样的圆盘上完成的。 离心式分析仪由加样和分析两个部分组成。 加样部分：包括样品盘、试剂盘、吸样臂、试剂臂和电子控制部分等。 分析部分：除安装有特殊的离心转盘外，还有温控和光学检测系统，以及微机信息处理和显示系统。,2018/9/10,14,（二）工作原理,特点：在整个分析过程中的每一个步骤几乎是同时完成的同步分析。样品量和试剂量均为微量级（样品1-50l，试剂120 -130l），分析速度快（可达600 tests/h）。 此类仪器按照设计不同可用光度法、浊度法和散射法及终点法和动态法进行分析。,2018/9/10,15,三、干化学式自动
7、生物化学分析仪 （一）工作原理,干化学式分析仪是采用干化学（dry chemistry）方法，将发生在液相反应物中的反应，转移到一个固相载体上，利用分光检测系统进行检测的一类新型仪器。 多采用多层薄膜(multiple layer film)的固相试剂技术，仅需将样品加在固相试剂上进行测定。 当编有条形码的特定试验的试条、试片或袋式试剂包放进测定装置后，其贮存的信息就变成测定功能，直至最后报出结果。 干化学分析仪大都采用反射光度法(reflectance spectroscopy)和基于离子选择电极(ion selective electrode，ISE)的差示电位法(differential
8、 potentiometry)。,2018/9/10,16,（二）仪器的类型及特点,1.反射光度法系统:使用的是试纸条，每一个检测项目都有各自专用的试剂条，由3个主要部分组成：密码磁带：位于剂试条背面,是该项目的全部检测程序。血浆分离区：位于正面下部并标以红色,由玻璃纤维和纸层构成。反应区：位于试剂条的正面上部。 2.胶片涂层技术的化学分析系统:使用试剂片（块），采用的是胶片涂层技术,各种反应都在干片(多层膜片)内进行。其工作原理为：应用涂层技术制作胶片基础的感光乳剂，将其均匀呈层状地涂布在支持层或下层上。 3.袋式分析仪:采用袋式的干试剂包进行临床化学分析。袋式试剂包由透明的双层塑料薄膜制成
9、，每袋均有不同的测定项目英文缩写标记。测定操作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，在反应过程中的不同阶段，试剂小袋经破裂器击碎，混合及保温，然后透明小袋经机械碾压形成比色杯用于测定，最后通过计算机系统换算结果并发出报告。,2018/9/10,17,四、分立式自动生化分析仪 （一）工作原理,分立式自动生化分析仪是按人工操作的方式编排程序，并以有序的机械动作代替人工，按程序依次完成各项操作的自动分析仪器。仪器操作过程中的各环节用传送带连接，按程序依次操作。,2018/9/10,18,（二）基本结构 1. 样品盘或样品架,样品盘（specimen disc）：放置待测样品的转盘
10、，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。,2018/9/10,19,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。,2018/9/10,20,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品架； 通过样品架的 移动能将样品传 送到另一个分析 模块（analysis die-block）甚 至另一台分析仪 上再进行分析。,2018/9
11、/10,21,2.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。,2018/9/10,22,试剂架式试剂室：可放置容量为250ml500ml的任意形状的试剂瓶，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，因而适宜用于使用频率高、消耗试剂量大的检测项目。,2018/9/10,23,大型分析仪同时备有第
12、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。,2018/9/10,24,3.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。,2018/9/10,25,反应盘（reaction disc）：100只或更多的反应
13、杯围成一圈组成。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。,2018/9/10,26,4.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。,2018/9/10,27,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,2018/9/10,28,多
14、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。,2018/9/10,29,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 inertia fluid）膜的方式来隔绝样品与取样针内外壁之间的接触。,2018/9/10,30,(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
15、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。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。,2018/9/10,31,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。,2018/9/10,32,5.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，
16、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。,2018/9/10,33,6.温控和定时系统 (1)温控系统,温控系统使反应杯浸浴在恒温环境：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。,2018/9/10,34,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。,(2)定时系统：,2018/9/10,35,7.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。,2018/9/10,36,(1)光源（light source）,一般为卤素钨丝灯（halogen tungsten filament lamp），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。,
