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生化分析儀原理及結構
發(fā)布日期： 2023/3/1 9:49:06

生化分析儀又叫生化儀，是由電腦控制，將生化分析中的取樣、加試劑、混勻、保溫反應、檢測、結果計算、可靠性判斷、顯示和打印、以及清洗等步驟組合在一起自動進行操作的分析儀器。

一、生化分析儀的工作原理
生化分析儀的原理是：由多束垂直單色光束照射比色杯內的有色液體，通過被測樣品對光能量的吸收，由光電轉換器(如光電管)將光信號轉換成相應的電信號，該信號經放大、整流、并轉換成數(shù)字信號，送入計算機，同時計算機控制驅動電力驅動濾光片輪和樣品盤，計算機再根據(jù)用戶選擇的工作方式對測量數(shù)據(jù)進行處理、運算、分析、保存，打印機同時打印出相應的結果，Z后，在測完每組樣品之后，進行比色杯清洗。
生化分析儀一般應用終點法、速率法、電極法等幾種檢測方法，并根據(jù)不同的檢測方法獲得不同的檢測項目。
1、終點法原理及其檢測項目
   終點法是實驗室Z常用的方法之一，它是反應混合物經一定時間反應后，達到平衡(終點)，即在呈色反應處于穩(wěn)定階段時，檢測其顏色對光子吸收強度，以此計算待測物的濃度。
   終點法包括單波長和雙波長終點法、比色法和比濁法、一點終點法和二點終點法(即固定時間法)。終點法主要測試項目有總蛋白、清蛋白、葡萄糖氧化酶、肌肝、特種蛋白及某些藥物監(jiān)測等。
2、速率法原理及其檢測項目
   速率法是在酶反應的Z適條件下用物理、化學或酶促反應的分析方法，在反應速度恒定期(零級反應期)來連續(xù)觀察和記錄一定反應時間內底物或產物的變化，以單位時間酶反應初速度計算出酶活動的大小和代謝物的濃度。
   速率法包括兩點速率法和多點速率法。速率法主要適用于酶活性和代謝產物的檢測等。
3、電極法原理及其檢測項目
   電極法是依據(jù)離子選擇性電極與參比電極的電位測量而發(fā)展起來的。在一種電解液中，大多數(shù)鹽將電離分成離子，在此電解液中插入離子選擇電極(指示電極)作為電池的正極，參比電極作為電池的負極，組成原電池，便在相關的離子選擇性電極和參比電極之間形成一電位差，即電池電動勢，通過測量電池電動勢即可測出相應的離子濃度。電極法主要測量項目為K+、Na+、Cl-等。
二、生化分析儀基本結構
   生化分析儀可以說是在傳統(tǒng)的分光光度計的基礎上發(fā)展來的，是利用物質對光的吸收作用對物質進行定性或定量檢測。在結構上，它包含加樣系統(tǒng)、反應系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等。
1、加樣系統(tǒng)
   生化分析儀加樣系統(tǒng)是把定量的樣本(通常是微量)和試劑加入指定的反應杯以進行反應的關鍵裝置，一般包括定量吸量器、加樣針等。
   保證加樣的精確度方法有：①合理的液路設計和連接技術;②液面檢測技術;③隨量跟蹤技術;④堵塞檢測
2、反應系統(tǒng)
   生化分析儀的反應比色杯多為轉盤形式。反應測定過程中按固定程序，在加樣臂、加液臂、攪拌棒、光路和清洗裝置之間轉動。
   有的生化分析儀在反應杯中完成反應后再吸入比色杯比色，現(xiàn)在更常見反應和檢測同在比色杯中進行，效率更高，尤其適于連續(xù)監(jiān)測法。比色杯多采用硬質石英玻璃、硬質玻璃、無紫外光吸收的丙烯酸塑料等，使用壽命不一。
3、檢測系統(tǒng)
   ①光源：大多數(shù)生化分析儀采用鹵鎢燈作為光源。鹵鎢燈在部分紫外區(qū)和整個可見光范圍內可產生較強的連續(xù)光譜，噪聲低，漂移小。鹵素燈，工作波長為325~800nm。鹵素燈的使用壽命較短，一般只有1000~5000h。當燈的發(fā)光強度不夠時，生化分析儀會自動報警，應及時更換。
   ②比色杯;比色杯的光徑0.5~0.7cm不等，通常為石英或優(yōu)質塑料。
   ③分光裝置(單色器)和檢測器：
   分光裝置有干涉濾光片和光柵分光兩類。干涉濾光片便宜，但易受潮霉變。通過科學、合理的設計，采用濾光片分光方式也可以獲得與光柵分光同等的效果。光柵分光可分為全息反射式光柵和蝕刻式凹面光柵兩種。前者是在玻璃上覆蓋一層金屬膜后制成，有一定程度的相差易被腐蝕;后者是將所選波長固定地刻制在凹面玻璃上，耐磨損、抗腐蝕、無相差。光柵分光分為前分光和后分光;后分光的優(yōu)點是不需移動儀器的任何部件，可同時選用雙波長或多波長進行測定，降低了噪聲，提高了分析的精度和準確度，減少了故障率。所以，現(xiàn)代大多生化分析儀采用后分光測量技術。
   檢測器：檢測器將光信號轉換為電信號。理想的檢測器應具有線性范圍寬、噪聲低、靈敏度高等特點。生化分析儀的檢測器一般為光電倍增管或光電二極管。
4、清洗系統(tǒng)
   在生化分析儀中，反應杯清洗可通過兩種方案實現(xiàn)，即機內清洗反應杯和自動更換反應杯。采用機內清洗反應杯方式，反應杯是反復使用的。探針和攪拌棒采用激流式等方式自動沖洗。清洗裝置一般由吸液針、吐液針和擦拭刷組成。
   一般說來，在吸出反應液后，生化分析儀先用堿性液沖洗，再用酸性液沖洗，Z后用去離子水沖洗3遍。擦拭刷的功能是吸去杯壁上掛淋的水，刷體內部有負吸裝置。使用進程中要注意擦拭刷是否磨損。
5、計算機系統(tǒng)
   計算機的硬件和軟件是生化分析儀的大腦，主要功能包括3個方面：
   ①為用戶提供操作生化分析儀的界面，以實現(xiàn)項目的編輯，樣本/試劑設置，項目的申請、執(zhí)行，結果的輸出和歷史紀錄查詢等;
   ②控制生化分析儀各個部分工作，實現(xiàn)各種生化分析方法及一些輔助功能，對于一臺生化分析儀器來說，自動化程度越高，儀器的功能也越強;

     ③數(shù)據(jù)的分析處理與計算，如患者信息和原始數(shù)據(jù)存儲、化驗結果匯總報告、質控報告、質控數(shù)據(jù)計算繪圖、質控回顧性檢查分析、質控物和質控數(shù)據(jù)管理等。生化分析儀中的質控和患者結果還可通過儀器計算機與實驗室信息系統(tǒng)(LIS)的對接進行網絡管理。

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