全自動(dòng)生化分析儀是根據(jù)光電比色原理來(lái)測(cè)量體液中某種特定化學(xué)成分的儀器。由于其測(cè)量速度快、準(zhǔn)確性高、消耗試劑量小,現(xiàn)已在各級(jí)醫(yī)院、防疫站、計(jì)劃生育服務(wù)站得到廣泛使用。配合使用可大大提高常規(guī)生化檢驗(yàn)的效率及收益。
全自動(dòng)生化分析儀
自動(dòng)生化分析儀原理
自動(dòng)化分析儀就是將原始手工操作過(guò)程中的取樣、混勻、溫浴(37℃)檢測(cè)、結(jié)果計(jì)算、判斷、顯示和打印結(jié)果及清洗等步驟全部或者部分自動(dòng)運(yùn)行。自動(dòng)生化分析儀原理是基于物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收,即分光光度法。單色器將光源發(fā)出的復(fù)色光分成單色光,特定波長(zhǎng)的單色光通過(guò)盛有樣品溶液的比色池,光電轉(zhuǎn)換器將透射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后送入信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。分光光度法是基于不同分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)對(duì)電磁輻射的選擇性吸收而建立起來(lái)的方法,屬于分子吸收光譜分析。當(dāng)光通過(guò)溶液時(shí),被測(cè)物質(zhì)分子吸收某一波長(zhǎng)的單色光,被吸收的光強(qiáng)度與光通過(guò)的距離成正比。雖然現(xiàn)在了解到Bouguer早在1729年已提出上述關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式,但通常認(rèn)為L(zhǎng)ambert于1760年Z早發(fā)現(xiàn)表達(dá)式,其數(shù)學(xué)形式為:T=I/I0=e-kb其中I0為入射光強(qiáng),I為透射光強(qiáng),e為自然對(duì)數(shù)的底,k為常數(shù),b為光程長(zhǎng)度(通常以cm表示)。比爾定律等同于Bouguer定律,只是比爾定律以濃度來(lái)表達(dá)。將兩個(gè)定律結(jié)合起來(lái),組成Beer-Bouguer定律:T=I/I0=e-kbc其中c為吸光物質(zhì)的濃度(通常以g/L或mg/L為單位)。將上式取以10為底的對(duì)數(shù)后,得到線性表達(dá)式:A=-logT=-log(I/I0)=log(I0/I)=εbc其中A為吸光度,ε是摩爾吸收光系數(shù)或消光系數(shù)。上述表達(dá)式通常稱為比爾定律。它表明,當(dāng)特定波長(zhǎng)的單色光通過(guò)溶液時(shí),樣品的吸光度與溶液中吸收物濃度和光通過(guò)的距離成正比。在波長(zhǎng)、溶液和溫度確定的情況下,摩爾消光系數(shù)是由給定物質(zhì)的特性決定的。實(shí)際上,測(cè)得的摩爾消光系數(shù)也和使用的儀器有關(guān)。因此,在定量分析中,通常并不用已知物質(zhì)的摩爾消光系數(shù),而是用一個(gè)或多個(gè)已知濃度的待測(cè)物質(zhì)作一條校準(zhǔn)或工作曲線。由于電子躍遷在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間能量差別較大,因此,室溫下幾乎所有分子的電子都處于基態(tài)。吸收光及返回基態(tài)的速度非???,平衡迅速實(shí)現(xiàn),這使得光吸收的定量準(zhǔn)確性相當(dāng)高。根據(jù)工作波段的不同,分光光度法可分為真空-紫外、可見(jiàn)光、紫外-可見(jiàn)和紫外-可見(jiàn)-近紅外,其工作波段分別為0.1nm~200nm、350nm~700nm、185nm~900nm和185nm~2500nm。作為臨床生化分析使用,一般要求工作波長(zhǎng)為340nm~800nm,屬于紫外-可見(jiàn)分光光度法。吸光度與濃度之間簡(jiǎn)單的線性關(guān)系及紫外-可見(jiàn)光相對(duì)容易測(cè)量,使得紫外-可見(jiàn)分光光度法成為上千種定量分析方法的基礎(chǔ)。
全自動(dòng)生化分析儀結(jié)構(gòu)
全自動(dòng)生化分析儀結(jié)構(gòu)
(一)進(jìn)樣系統(tǒng)
1、樣品轉(zhuǎn)盤(pán):可放置小型樣品杯數(shù)十只。有的分析儀可直接用盛樣本的試管,有的還附有條形碼閱讀裝置,能識(shí)別樣本試管上的條形碼信息,不需給樣本編號(hào),也不必輸入病人資料即可打印出該病人的化驗(yàn)報(bào)告。
2、試劑室(倉(cāng)):不同的分析儀試劑室可容納的試劑盒數(shù)量不同,一般可容納20多種試劑。有的試劑室?guī)в欣洳匮b置,帶有條形碼識(shí)別裝置的試劑室試劑可以任意放置試劑盒位置。
3、取樣裝置:有的分析儀取樣本和取試劑公用同一采樣針,由內(nèi)部的分流閥控制取樣本和取試劑;有的儀器有兩套取樣裝置,分別取樣本和取試劑。采樣針前端有液面?zhèn)鞲衅鞣乐箍瘴虿蓸俞樛獗谝后w掛淋,采樣臂中有預(yù)溫裝置。如果采用多試劑分析方法,將占用試劑室中試劑盒位置,會(huì)減少測(cè)定項(xiàng)目。
(二)比色系統(tǒng)
1、光源:大多數(shù)分析儀使用鹵素鎢絲燈,工作波長(zhǎng)325~800nm。有的分析儀使用氙燈,工作波長(zhǎng)285~750nm。
2、比色杯:有分立式比色杯、分立式轉(zhuǎn)盤(pán)式比色杯、離心式比色盤(pán)、流動(dòng)池。干式生化儀不需要比色杯,袋式生化儀由試劑袋經(jīng)擠壓全自動(dòng)形成比色杯。比色杯光徑6-7mm,少數(shù)為10mm。比色杯中的反應(yīng)液需要恒溫,有37℃、30℃、25℃三檔可選擇,有的固定為37℃。多數(shù)用吹入恒溫空氣的方式,也有用恒溫水浴或半導(dǎo)體溫控裝置的。為了保證比色杯中反應(yīng)液有±0.1℃的精確度,0分析儀的環(huán)境溫度必需保持18~30℃,室溫波動(dòng)不宜超過(guò)2℃。
3、單色器:(1)干涉濾光片(2)光柵
4、檢測(cè)器:(1)光電倍增管,已很少用。(2)列陣固態(tài)光敏二極管。
(三)供排水系統(tǒng)
全自動(dòng)生化分析儀中有很多供水管道與電磁閥。只讀存儲(chǔ)器中軟件參數(shù)控制電磁閥與輸液泵供給各個(gè)部件的沖洗與吸液,Z后排出機(jī)外。隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的分析參數(shù)控制電磁閥與注射器的步進(jìn)電機(jī),供應(yīng)樣本、試劑和稀釋用水。有的生化儀還能全自動(dòng)沖洗比色杯供反復(fù)使用。
(四)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
每個(gè)項(xiàng)目的檢測(cè)結(jié)果暫時(shí)儲(chǔ)存在隨機(jī)存儲(chǔ)器中,待某個(gè)樣本所需的項(xiàng)目全部檢測(cè)完畢,由微機(jī)匯總打印出綜合報(bào)告單。微機(jī)的存儲(chǔ)器中可以存儲(chǔ)相當(dāng)數(shù)量的病人數(shù)據(jù)與逐日的室內(nèi)質(zhì)控?cái)?shù)據(jù),隨時(shí)可以按指令調(diào)出,在熒光屏上顯示或打印,也可存儲(chǔ)在軟盤(pán)中長(zhǎng)期保存,隨時(shí)調(diào)閱。
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