临床全自动生化分析仪课件.

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 (cleaning)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(continuous streaming move

2、ment 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

3、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30 45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250ml 500ml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。

4、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

5、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。 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1 5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。 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

6、）温控和定时系统 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。 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） 一般为卤素钨丝灯（halogen tungsten filament lamp），也有采用 长寿命的氙灯（xe lamp），要求在340 800nm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、

7、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

8、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 i200

9、0SR Immunoassay Module c8000 Clinical Chemistry Module ci8200 ImmunoChemistry Integration （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，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）K K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

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