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分立式自動生化分析儀的分析原理(二)
發布時間：2017-09-01
(2)分光裝置：有濾光片和單色器兩類。常用的濾光片有吸收濾光片、干涉濾光片、復合濾光片等。半自動生化分析儀多采用干涉濾光片，它價格便宜，使用方便，但易受潮霉變，影響結果的準確性，需定期校正。干涉濾光片有插入式和可旋轉的圓盤式兩種。插入式就是將需用的濾光片插入濾片槽中，圓盤式是將儀器配備的濾光片都安裝在圓盤中，使用時旋轉至所需濾光片處即可。單色器有棱鏡單色器和光柵單色器兩種類型，現在的生化分析儀多采用光柵將復合光分解為單色光。光柵分光可分為全息反射式光柵和凹面蝕刻式光柵兩種形式。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，且易被腐蝕；后者是將所選波長固定地刻在凹面玻璃上，耐磨損、抗腐蝕、無相差。光柵色散均勻，譜線清晰，工作波段寬；分光較干涉濾光片有明顯優點，尤其采用340nm波長的酶類測定結果更穩定可靠，全自動生化分析儀多采用光柵分光。
(3)比色杯：自動生化分析儀的比色杯是反應杯，也稱為比色池、吸收池、比色槽等。
比色杯的光徑為0.5～1cm不等，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。光徑小的節省試劑，減少樣品用量。當比色杯光徑小于1cm時，部分儀器可自動校正為1cm。大多數生化分析儀都有比色杯自動沖洗裝置，在儀器完成比色分析后做自動反復沖洗、吸干的動作，并自動做空白檢查，檢測合格的比色杯可繼續循環使用。如未通過自動檢查，分析儀會自動報警或停止工作，提示更換比色杯。
(4)信號檢測器：光學系統產生的光信號由信號檢測器接收，然后將光信號轉換成電信號并加以放大，再把它們傳送至數據處理單元。信號接收器一般為硅(矩陣)二極管，信號傳送方式有光電信號傳送和光導纖維傳送兩種。光導纖維傳送技術更先進，可消除電磁波對信號的干擾，傳送速度更快，目前新設計的高檔自動生化分析儀均采用光導纖維傳送技術。
(5)恒溫裝置：自動生化分析儀通過溫度控制系統保持孵育溫度的恒定，以保證反應的正常進行。溫度調控由計算機控制，反應溫度通常為25℃、30℃、37℃，理想的孵育溫度波動應小于±0.1℃。保持恒溫的方式有以下3種：①干式恒溫器加熱：即在比色杯與加熱器之問隔有空氣。其特點是方便、速度快、不需要特殊材料，但穩定性和均勻性較水浴稍差。因為酶對反應溫度要求高，所以酶學反應一般不用此法。②水浴循環式：即在比色杯周圍充盈有水，加熱器控制水的溫度。其特點是溫度恒定，可達±0.1℃，但升溫緩慢，開機預熱時間長，需特殊的防腐劑以保證水質的潔凈，且要定期更換循環水。③恒溫液循環間接加熱式：其結構原理是在比色杯周圍流動著一種特殊的恒溫液(具有無味、無污染、惰性、不蒸發等特點)，比色杯和恒溫液之問有極小的空氣狹縫，恒溫液通過加熱狹縫的空氣達到恒溫。其優點是溫度穩定、均勻且升溫快，和水浴循環式相比不需要特殊保養。
(6)清洗裝置：一般由吸液針、吐液針和擦拭刷組成。探針和攪拌棒采用激流式等方式自動沖洗。清洗工作流程為吸出反應液、注入清洗劑、吸干、注入純水、吸干擦干等步驟。
清洗液有堿性和酸性兩種，不同分析儀根據需要選擇。一般在吸出反應液后，儀器先用堿性液沖洗，再用酸性液沖洗，最后用去離子水沖洗3遍。值得注意的是，對于常規沖洗還不能清除交叉污染的實驗要特別處理，以減少交叉污染或攜帶污染。例如，膽固醇測定試劑中的膽酸鹽對血清總膽汁酸的測定有干擾，在消除交叉污染的程序中，可輸入程序，通過編程指定總膽汁酸不在測試膽固醇的比色杯中進行測定；如不能避開，儀器則對比色杯進行特別沖洗，防止發生交叉污染。沖洗水的水溫自動控制到與噎溫反應槽溫度相近，保證反應系統的恒溫，并增加去污力。
3．計算機系統計算機是自動生化分析儀的核心，標本和試劑的識別、條形碼的讀取、混合恒溫、沖洗控制、數據處理、結果打印、質控監控、儀器各種故障的報警等整個分析過程都是由計算機控制完成。隨著計算機技術的迅速發展，新一代自動生化分析儀的自動化程度越來越高，手工操作步驟更少，樣品及試劑用量更少，以不斷提高工作效率、節約成本為目標。計算機與分析儀相結合，一般具有以下功能。
(1)樣品和試劑的識別：掃描貼在樣品管及試劑瓶上的條形碼以識別樣品和試劑，自動將樣品和試劑信息錄入計算機，再將條形碼信息轉換成相應的動作，貫徹在整個分析過程中，直至最后打印報告結果。
(2)樣品和試劑的自動吸加及混合恒溫：加樣過程由機械臂根據計算機指令完成。機械臂的一端裝有吸液針，可通過注射器式、蠕動泵式及氣動泵式進行加液。功能正常的吸加液體裝置應能準確地吸加液量至指定位置。混合裝置多采用磁、機械攪拌或超聲混勻的方式，使樣品和試劑充分混勻。混合的力度和時間由計算機控制。儀器的恒溫溫度有25℃、30℃、37℃三種溫度可供選擇，自動生化分析儀多采用37℃，溫度的調控和恒定均由計算機控制完成。
(3)結果計算及打印：計算機通過將檢測系統讀取的吸光度轉換成電信號計算出檢測結果，并回輸到主電腦，實現“數據的雙向傳送”，再由計算機指令打印機打印結果，核對后發送病房或給患者。
(4)數據處理：隨著計算機技術的進步，自動生化分析儀數據處理功能日趨完善，如反應進程中吸光度、各種測定方法、各種校準方法室內質控結果的統計等，自動生化儀都可進行處理。計算機還可以查看患者的數據、儀器的性能指標、儀器的運行狀態等。自動生化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(laboratoryinformationsystem，LIS)的對接進行聯網管理。
自動生化分析儀均采用程序控制的自動分析。分析程序一經確定，工作時只要簡單地輸入測定項目或編碼，儀器即可按編制程序自動完成測定、計算和報告。具體的控制程序因儀器而異，一般分為固定程序和白編程序兩種。固定程序為儀器廠家預先設定，常與指定試劑配套；有的不能更改，有的也可由用戶修改。它與配套試劑一同使用時，既方便工作，質量也比較可靠，但成本較高。自編程序靈活實用，便于開發新項目，強調程序的靈活性。比如，成批測定過程中應可隨時插入急診標本測定而不打亂原有程序；單個急診標本測定操作簡捷、消耗少，可靈活預稀釋或重復測定。
分立式自動生化分析儀與流動式自動生化分析儀在結構上的區別在于：前者各個樣品和試劑在各自的試管中起反應，后者是在同一管道中起反應；前者采用由加樣器和加液器組成的稀釋器來加樣和加試劑，而不用比例泵；前者一般沒有透析器，如要除去蛋白質等干擾，需另行處理(如離心)。由于各個樣品在分析過程中彼此分離互不摻雜，分立式的交叉污染相對較低。
參考資料：分析化學
