生化分析儀類型

1、L_._.怛溫殊自50年代Skeggs首次介紹一種臨床生化分析儀的原理以來，隨著科學(xué)技術(shù)尤其是醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，各種生化自動分析儀和診斷試劑均有了很大發(fā)展，根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)原理不同，可分為連續(xù)流動式（管道式）、分立式、離心式和干片式四類。新型的自動分析儀常裝有：樣品 識別、自動加樣、自動檢測、數(shù)據(jù)處理、打印報(bào)告和自動報(bào)警等裝置。（一）管道式分析儀管道式分析儀的特點(diǎn)是測定項(xiàng)目相同的各待測樣品與試劑混合后的化學(xué)反應(yīng)，是在同一管道中經(jīng)流動過程完成的。這類儀器一般可分為空氣分段系統(tǒng)式和非分段系統(tǒng)式。所謂空氣分段系統(tǒng)是指在吸入管道的每一個樣品、試劑以及混合后的反應(yīng)液之間，均由一小段空氣間隔開；而非分段系統(tǒng)是

2、靠試劑空白或緩沖液來間隔每個樣品的反應(yīng)液。在管道式分析儀中， 以空氣分段系統(tǒng)式最多，且較典型，整套儀器是由樣品盤、比例泵、混合管、透析器、恒溫 器、比色計(jì)和記錄器幾個部件所組成（圖19-1 ）。管道內(nèi)的圓圈表示氣泡，氣泡可將樣品及試劑分隔為許多液柱，并起一定的攪拌作用，但氣泡影響比色，必須在比色前除去。去氣建廈威第一試飛克氣 拝詁-二眸品盤圖1單通道管道式自動分析儀結(jié)構(gòu)示意圖將幾個單通道管道式分析儀結(jié)合起來，對一個樣品同時測定幾個項(xiàng)目。著名的有12通道分析儀，命名為順序多項(xiàng)自動分析儀（sequential multiple autoanalyzer），簡稱 SMA12/60。同時發(fā)展為SMAC

3、 ， C為計(jì)算機(jī)（computer）的縮寫。這類大型分析儀至今仍有使用者。 它對每個樣品可同時分析 12個項(xiàng)目，每小時可分析60個樣品。后來發(fā)現(xiàn)不加入空氣泡，更有利于結(jié)果的檢測，發(fā)展為流動注射分析法（flow injection analysis ）。試劑的流動仍用比例泵驅(qū)動，樣品用轉(zhuǎn)動閥加入液流，反應(yīng)后比色檢測。（二）分立式分析儀所謂分立式，是指按手工操作的方式編排程序，并以有節(jié)奏的機(jī)械操作代替手工，各環(huán) 節(jié)用轉(zhuǎn)送帶連接起來，按順序依次操作。分立式分析儀與管道式分析儀在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別為：前者各個樣品和試劑在各自的試管中起反應(yīng)，而后者是在同一管道中起反應(yīng)；前者采用由采樣器和加液器組成的稀釋器

4、來取樣和加試劑，而不用比例泵；前者一般沒有透析器，如要除蛋白質(zhì)等干擾，需另行處理。恒溫器必須能容納需保溫的試管和試管架，所以比管道式分析儀的體積要大。 除此以外，其它部件與管道式的基本相似。分立式分析儀的基本結(jié)構(gòu)如圖2。 Dupout公司還推出一種袋式分析儀，即試管變?yōu)樗芰洗?，反?yīng)在袋內(nèi)進(jìn)行，也以袋 作比色杯。這種袋只能一次性使用。毎品稀障1FU17AxJu恒:耳卞濟(jì)吸岀優(yōu)邑加氏刊混耳轉(zhuǎn)肖節(jié)比迪需S?R岀色計(jì)或 號尤光廈il nnnnn圖2 分立式自動分析儀結(jié)構(gòu)示意圖（三）離心式分析儀離心式分析儀是 1969年以后發(fā)展起來的一種分析儀，由Anderson設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)器裝在離心機(jī)的轉(zhuǎn)子

5、位置，該圓形反應(yīng)器稱為轉(zhuǎn)頭，先將樣品和試劑分別置于轉(zhuǎn)頭內(nèi)，當(dāng)離心機(jī)開動后，圓盤內(nèi)的樣品和試劑受離心力的作用而相互混合發(fā)生反應(yīng)，最后流入圓盤外圈的比色槽內(nèi)，通過比色計(jì)進(jìn)行檢測（圖 3 ）。這類分析儀特點(diǎn)是： 在整個分析過程中，各樣品與試劑的混合、反應(yīng)和檢測等每一步驟，幾乎都是同時完 成的，不同于管道式和分立式分析儀的 “順序分析”，而是基于 “同步分析”的原理而 設(shè)計(jì)。 樣品量和試劑量均為微量級（樣品用1-50卩I,試劑120-300卩I）,快速分析（每小時可分析600個樣品以上）。 轉(zhuǎn)頭是這類分析儀的特殊結(jié)構(gòu)。早期的轉(zhuǎn)頭由轉(zhuǎn)移盤、比色槽、上下玻璃卷和上下套 殼六個部件組成，現(xiàn)已被一次成型的塑料

6、制品代替。轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動時，各比色槽被輪流連續(xù)監(jiān)測， 如轉(zhuǎn)速為960r/min ,轉(zhuǎn)頭上有20個比色槽，則每分鐘可接受 19200個電信號，配有微機(jī) 進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理。禺心ET勵圖3離心式自動分析儀工作原理示意圖離心式分析儀主要由兩部分組成，一為加樣部分，二為分析部分。加樣部分包括樣品盤、試劑盤、吸樣臂（或管）、試劑臂（加液器）和電子控制部分（鍵盤和顯示器等）。加樣時轉(zhuǎn)頭置于加樣部分。加樣完畢后將轉(zhuǎn)頭移至離心機(jī)上。分析部分，除安裝轉(zhuǎn)頭的離心機(jī)外，還 有溫控和光學(xué)檢測系統(tǒng)，并有微機(jī)信息處理和顯示系統(tǒng)。（四）干片式分析儀干片式分析儀是 80年代問世的。首先Eastman Kodak公司以其精湛的化學(xué)工

7、藝造出了測定血清中血糖、尿素、蛋白質(zhì)、膽固醇等的干式試劑片。當(dāng)加上定量的血清后，在干片的 前面產(chǎn)生顏色反應(yīng)，用反射光度計(jì)檢測即可進(jìn)行定量。這類方法完全革除了液體試劑，故稱干化學(xué)法。Boehringer Mannheim公司推出了用全血的干征試劑。即將血細(xì)胞排除于濾膜之 外，而血漿與試劑發(fā)生反應(yīng)后顯色檢測。干片試劑結(jié)構(gòu)示意圖見圖 4。全H保護(hù)網(wǎng)干片不僅包括試劑，也可由電極構(gòu)成，所以這類分析儀也可進(jìn)行電解質(zhì)的測定。這類干 片均為一次性使用，故成本較貴。、半自動生化分析儀半自動生化分析儀指在分析過程中的部分操作（如加樣、保溫、吸入比色、結(jié)果記錄等 某一步驟）需手工完成，而另一部分操作則可由儀器自動完

8、成。這類儀器的特點(diǎn)是體積小， 結(jié)構(gòu)簡單，靈活性大，既可分開單獨(dú)使用，又可與其他儀器配套使用，價(jià)格便宜，一般在分 立式分析儀中多常見。荷蘭 Vital Scientific 生產(chǎn)的 ISP-M 半自動生化分析儀，是一種典型 且性能比較好的半自動生化分析儀， 能應(yīng)用于動力學(xué)法、 兩點(diǎn)法及終點(diǎn)法的檢測， 可以采用 人機(jī)對話的方式把要檢測的 30 個項(xiàng)目的各參數(shù)輸入儀器進(jìn)行貯存，也可以隨試驗(yàn)項(xiàng)目、方 法、試劑等條件的改變而隨時進(jìn)行修改。 它有一個微量流動比色杯， 因此每次檢測所需反應(yīng) 液很少，一般用400卩I左右即可。還有一個非常敏感的能控制三種溫度（25 C、30 C、37 C）的恒溫器，能在數(shù)秒鐘

9、內(nèi)迅速達(dá)到要求的溫度。所有的檢測步驟及試劑結(jié)果，可由 顯示窗顯示及由打印機(jī)自動打印出來。這類儀器一般不受試劑、方法的限制，國產(chǎn)試劑、自 己配制的試劑及自行設(shè)計(jì)的方法均可在儀器上進(jìn)行檢測，而且由于儀器的體積小、重量輕、 操作方便、 反應(yīng)迅速，尤其適合中、 小型檢驗(yàn)單位作為日常生化檢測的主要儀器， 也適用于 作急診生化檢測及外出執(zhí)行任務(wù)時使用。這類儀器使用時應(yīng)注意： 大多使用固定的比色池，結(jié)果的重復(fù)性比較好，但由于檢測方法、所加試劑及樣品量 都很少，因此要特別注意取樣和加試劑的準(zhǔn)確性。 如反復(fù)出現(xiàn)非線性（ NL ）大于 10 ，應(yīng)考慮試劑是否變質(zhì)及所編程序是否合適。 在作動力學(xué)方法檢測時， 要注意

10、試驗(yàn)的反應(yīng)原理， 如果是吸光度下降的應(yīng)在濃度因數(shù)（ F ）值前面加負(fù)號，否則結(jié)果不準(zhǔn)。做酶動力學(xué)方法檢測時，還要注意開始的吸光度（ Ai ），如果特別低，可能由于樣品中酶活力較高，在延遲時間內(nèi)基質(zhì)已被消耗完。此時， 必須把樣品進(jìn)行稀釋后再進(jìn)行檢測。 出現(xiàn)儀器不吸液體， 常常由于儀器長時間不用， 吸液管被壓扁而堵塞， 只要稍加揉擦 即可暢通，如管道由于不及時清洗而造成的堵塞，這就要進(jìn)行清洗或更換。5.在使用過程中，嚴(yán)格吸入強(qiáng)酸試劑，否則將會損壞吸管的金屬頭，每次使用完畢，都 必須用蒸餾水沖洗比色池和管道， 如果在反復(fù)多次吸入蒸餾水后， 不能調(diào)整零點(diǎn)， 應(yīng)用清潔 液浸泡比色池。具體操作是將溫度放在

11、37 C，用10 %清潔液（dete-rgent ）充滿比色池，浸泡 15 分鐘，再用水沖洗。儀器長時間不用，應(yīng)在一個月內(nèi)通電一次，否則儀器內(nèi)程 序的記憶即消失。三、全自動生化分析儀全自動生化分析儀，從加樣至出結(jié)果的全過程完全由儀器自動完成。操作者只需把樣品 放在分析儀的特定位置上， 選用程序開動儀器即可等取檢驗(yàn)報(bào)告。 由于分析中沒有手工操作 步驟， 故主觀誤差很少， 且由于該類儀器一般都具有自動報(bào)告異常情況， 自動校正自身工作 狀態(tài)的功能，因此系統(tǒng)誤差也較小，給使用者帶來很大的便利。自美國 Technicon 公司于 1957 年成功地生產(chǎn)了世界上第一臺全自動生化分析儀后，各 種型號和功能不

12、同的全自動生化分析儀不斷涌現(xiàn)， 為醫(yī)院 臨床生化檢驗(yàn)的自動化邁出了十分 重要的一步。這類儀器的功能全，靈活性大，易于操作，大多采用吸光度、熒光、光散、濁 度測定技術(shù)和離子選擇電極系統(tǒng)， 用于常規(guī)生化、 特殊蛋白和藥物監(jiān)測等檢測， 可隨機(jī)安排 程序， 既可根據(jù)需要輸入單一項(xiàng)目成批分析， 又可按臨床醫(yī)生根據(jù)患者病情不同要求， 選擇 性的多項(xiàng)組合分析； 結(jié)果報(bào)告既能打印出每個項(xiàng)目的報(bào)告， 也能按人打印出所做全部項(xiàng)目的 累積報(bào)告。在測試過程中可隨時加入急診項(xiàng)目，優(yōu)先分析，打印出報(bào)告后， 儀器仍按原輸入 程序繼續(xù)進(jìn)行檢測。儀器以微機(jī)控制，采用人機(jī)對話方式來安排程序操作， 可自由編排和清 除程序，可貯存

13、100 個以上分析方法，可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，求均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、 相關(guān)系數(shù)等。有的分析儀采用了化學(xué)惰性 “ 液囊式技術(shù) ” ( capsule chemistry technology )，可將不同的分析標(biāo)本或各種試驗(yàn)項(xiàng)目嚴(yán)格地分立開，互不摻雜，無需用水作 為沖洗系統(tǒng)去防止交叉污染，更有利于隨時任選項(xiàng)目檢測。 這類儀器適應(yīng)在大、中型檢測 單位用于臨床生化項(xiàng)目的檢測。縱觀臨床生化自動分析儀的發(fā)展史，也是臨床生化檢測方法學(xué)的發(fā)展史，最初出現(xiàn)的管 道式分析儀適應(yīng)了化學(xué)分析的需要， 設(shè)計(jì)了透析器等排除蛋白質(zhì)干擾的裝置， 但是隨著表面 活性劑的應(yīng)用，消除了蛋白質(zhì)的沉淀干擾，已無必要進(jìn)行透析分離。隨著酶試劑的生產(chǎn)，許 多以特異性酶促反應(yīng)的測定方