自動(dòng)生物化學(xué)分析儀應(yīng)用與原理

1、自動(dòng)生物化學(xué)分析儀的應(yīng)用與原理按反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)可分為連續(xù)流動(dòng)式、離心式、分立式和干片式四類。按自動(dòng)化程度可分為全自動(dòng)和半自動(dòng)型。按同時(shí)可測(cè)定項(xiàng)目可分為單通道和多通道兩類。按儀器的復(fù)雜程度及功能可分為小型、中型和大型三類。生物化學(xué) 連續(xù)流動(dòng)式自動(dòng)生物化學(xué)分析儀是第一代自動(dòng)分析儀，在測(cè)定過程中各待測(cè)樣品與試劑混合后的化學(xué)反應(yīng)均在同一管道內(nèi)流動(dòng)的過程中完成。 儀器主要構(gòu)成部件有：樣品盤、比例泵、混合器、透析器、恒溫器及檢測(cè)裝置組成。 在微機(jī)控制下，通過比例泵將標(biāo)本和試劑注入到連續(xù)的管道系統(tǒng)中，在一定的溫度下，在管道內(nèi)完成混合，去除干擾物，保溫，比色測(cè)定，信號(hào)放大，運(yùn)算處理，最后將結(jié)果顯示并打印出來。

2、 離心式生物化學(xué)分析儀是1969年發(fā)展起來的一種機(jī)型，它的全部檢驗(yàn)過程是在一個(gè)類似離心機(jī)轉(zhuǎn)頭樣的圓盤上完成的。 離心式分析儀由加樣和分析兩個(gè)部分組成，加樣部分：包括樣品盤、試劑盤、吸樣臂、試劑臂和電子控制部分等。分析部分：除安裝有特殊的離心轉(zhuǎn)盤外，還有溫控和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，以及微機(jī)信息處理和顯示系統(tǒng)。 先將樣品和試劑分別置于轉(zhuǎn)盤相應(yīng)的凹槽內(nèi)，當(dāng)離心機(jī)開動(dòng)后，受離心力的作用，試劑和樣品相互混合發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，各樣品最后流入轉(zhuǎn)盤外圈的比色凹槽內(nèi)，通過比色計(jì)檢測(cè)。 分立式自動(dòng)生物化學(xué)分析儀是目前國(guó)內(nèi)外多采用的設(shè)計(jì)模式，因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快的特點(diǎn)，新設(shè)計(jì)開發(fā)的儀器已少采用連續(xù)流動(dòng)式和離心

3、式。 分立式自動(dòng)生物化學(xué)分析儀是按人工操作的方式編排程序，并以有序的機(jī)械動(dòng)作代替人工，按程序依次完成各項(xiàng)操作的自動(dòng)分析儀器。儀器操作過程中的各環(huán)節(jié)用傳送帶連接，按程序依次操作。四、干化學(xué)式自動(dòng)生物化學(xué)分析儀 分析儀是采用干化學(xué)(dry chemistry)方法，將發(fā)生在液相反應(yīng)物中的反應(yīng)，轉(zhuǎn)移到一個(gè)固相載體上，利用分光檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的一類新型儀器。 干化學(xué)分析儀多采用多層薄膜的固相試劑技術(shù)，僅需將樣品加在固相試劑上進(jìn)行測(cè)定。 一種是使用試條的反射光度法系統(tǒng)(reflotron system)；另一種是采用膠片涂層技術(shù)的化學(xué)分析系統(tǒng)(vitros chemistry system)，它與ref

4、lotron系統(tǒng)的區(qū)別是前者使用試條，后者則使用試劑片或塊狀劑。 第二節(jié) 自動(dòng)生物化學(xué)分析儀性能及評(píng)價(jià)一、生物化學(xué)自動(dòng)分析儀性能（一）自動(dòng)化程度 自動(dòng)化程度是指儀器能夠獨(dú)立完成生物化學(xué)測(cè)定操作程序的能力。除此之外，自動(dòng)化程度還包括其他許多內(nèi)容，如單位時(shí)間處理標(biāo)本的能力，可同步分析的項(xiàng)目數(shù)等。（二）分析效率 分析效率是指在測(cè)定方法相同的情況下自動(dòng)生物化學(xué)分析儀的分析速度。分析速度決定于一次測(cè)定中可測(cè)樣品多少和可測(cè)項(xiàng)目的多少。品多少和可測(cè)項(xiàng)目的多少。（三）應(yīng)用范圍 儀器的應(yīng)用范圍是儀器的一個(gè)綜合性指標(biāo)，包括儀器所能進(jìn)行的分析方法以及可測(cè)定項(xiàng)目的種類，應(yīng)用范圍與儀器的設(shè)計(jì)原理及結(jié)構(gòu)有關(guān)。（四）精度與

5、準(zhǔn)確度 精度和準(zhǔn)確度是自動(dòng)生物化學(xué)分析儀提供實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。自動(dòng)生物化學(xué)分析儀的精度和準(zhǔn)確度取決于儀器各部件的加工精度和精確的工作狀態(tài)。（五）其他性能 除上述指標(biāo)外，儀器的取液量、最小反應(yīng)液體積和測(cè)試速度也是我們?cè)u(píng)價(jià)儀器性能的指標(biāo)。二、自動(dòng)生物化學(xué)分析儀性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 常用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)有精密度、波長(zhǎng)準(zhǔn)確性、線性以及與其他儀器的相關(guān)性等。 (一)精密度評(píng)價(jià) 1. 批內(nèi)重復(fù)性：測(cè)定批內(nèi)重復(fù)性就是對(duì)樣品的某一個(gè)或幾個(gè)項(xiàng)目各重復(fù)測(cè)定20次，計(jì)算它的cv值即不精密度，然后與廠家的該項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較。2. 總精密度：選擇某一常用的臨床項(xiàng)目的兩個(gè)濃度(有醫(yī)學(xué)決定水平的正常和異常值)，每天

6、做室內(nèi)質(zhì)量控制。然后計(jì)算總精密度(st)。3. 與廠商估計(jì)的精密度或臨床要求的精密度比較，將計(jì)算好的批內(nèi)精密度和總精密度用2檢驗(yàn)法進(jìn)行比較，若所計(jì)算的2值小于表中的2，則說明所測(cè)精密度與廠商估計(jì)值無顯著性差異。 (二)相關(guān)性 不同儀器的測(cè)定結(jié)果之間不可避免地存在著一定的差別，為了取得一致的結(jié)果，擁有兩臺(tái)儀器以上的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)該進(jìn)行儀器間的校正。在僅有一臺(tái)儀器時(shí)，為了得到實(shí)驗(yàn)室之間的一致性，也可以用參考實(shí)驗(yàn)室的儀器進(jìn)行校正。(三)波長(zhǎng)校正 波長(zhǎng)校正包括線性和準(zhǔn)確性的檢查。線性檢查方法是用系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在最大吸收處讀取吸光度，然后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或用回歸法計(jì)算線性相關(guān)。 準(zhǔn)確性檢查的方法有兩種：用已知準(zhǔn)確

7、摩爾濃度和摩爾消光系數(shù)()的溶液在其特定波長(zhǎng)比色，計(jì)算=a值摩爾濃度，然后與標(biāo)準(zhǔn)比較。與已知準(zhǔn)確波長(zhǎng)的儀器比較，如有漂移，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?。第三?jié) 自動(dòng)生物化學(xué)分析儀常用分析方法(一)終點(diǎn)分析法(平衡法) 終點(diǎn)分析法是基于反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物的吸收光譜特征及其對(duì)光吸收強(qiáng)度的大小，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量分析的一類方法，它是實(shí)驗(yàn)室最常用的方法之一。1.一點(diǎn)終點(diǎn)法：一點(diǎn)終點(diǎn)法的特點(diǎn)是使用一種或兩種試劑。當(dāng)樣品和試劑混合后，待測(cè)物與試劑的物理化學(xué)反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，測(cè)定吸光度,計(jì)算待測(cè)物的濃度。該法具有代表性的試驗(yàn)有：總蛋白、清蛋白、葡萄糖氧化酶法等。2.兩點(diǎn)終點(diǎn)法：兩點(diǎn)終點(diǎn)法也稱固定時(shí)間法，它可以用一種試劑，

8、也可以用兩種試劑。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以消除樣品、試劑的顏色、濁度，以及一些干擾物質(zhì)對(duì)測(cè)定的干擾。3.雙波長(zhǎng)法：其原理是檢測(cè)計(jì)在對(duì)一待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，同時(shí)用兩個(gè)波長(zhǎng)檢測(cè)，用主波長(zhǎng)的吸光度減去副波長(zhǎng)的吸光度，標(biāo)準(zhǔn)物與待測(cè)物同等對(duì)待，計(jì)算待測(cè)物的濃度。(二)連續(xù)監(jiān)測(cè)法 測(cè)定底物的消耗或產(chǎn)物生成速度的化學(xué)方法稱為連續(xù)監(jiān)測(cè)法。它是通過適當(dāng)?shù)膬x器，連續(xù)測(cè)定酶促反應(yīng)過程中某一反應(yīng)產(chǎn)物或底物的濃度隨時(shí)間變化的多點(diǎn)數(shù)據(jù)，求出酶反應(yīng)初速度，間接計(jì)算酶活性濃度。具體方法有： 1兩點(diǎn)速率法 2多點(diǎn)速率法 3回歸法 4帶速率時(shí)間法(三)比濁測(cè)定法 通過檢測(cè)物質(zhì)對(duì)光的散射或透射強(qiáng)度來測(cè)定物質(zhì)的方法稱比濁法。免疫透射比濁法是

9、自動(dòng)生物化學(xué)分析儀常用方法。目前常用的免疫比濁法主要用于血清特種蛋白的檢測(cè)，如載脂蛋白、微量蛋白、急性時(shí)相反應(yīng)蛋白、免疫球蛋白以及某些藥物監(jiān)測(cè)等。(四)均相酶免疫分析法 該類方法是以生物體內(nèi)某種特異性很強(qiáng)的結(jié)合反應(yīng)作為測(cè)定基礎(chǔ)，在結(jié)合反應(yīng)中可將某種參加反應(yīng)的反應(yīng)物用標(biāo)記物加以標(biāo)記。利用酶作標(biāo)記物，以抗原抗體相互結(jié)合的免疫反應(yīng)為基礎(chǔ)的方法稱酶免疫分析法。 二、自動(dòng)生物化學(xué)分析儀實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置 主要包括樣品量、試劑量、測(cè)定方法、校正方法、反應(yīng)時(shí)間、測(cè)定波長(zhǎng)和控制因素等。 (一)樣品與試劑量 樣品與試劑量的確定一般按照試劑說明書上的比例，并結(jié)合儀器的特性進(jìn)行設(shè)置。儀器的特性有：樣品和試劑的最小加樣量

10、及加量范圍、最小反應(yīng)液的體積等。(二)試劑的選擇1.單試劑法：在反應(yīng)過程中僅加一次試劑的方法稱單試劑法。其常見的有： 單試劑單波長(zhǎng)法：指在選定的溫度和某一特定的波長(zhǎng)，讀取反應(yīng)一定時(shí)間時(shí)的吸光度的方法。這是單試劑法中最常見的方法。單試劑雙波長(zhǎng)法：?jiǎn)卧噭╇p波長(zhǎng)法主要是為了消除檢測(cè)體系或標(biāo)本的混濁而設(shè)置。自動(dòng)生物化學(xué)分析儀大部分終點(diǎn)分析均用此法。標(biāo)本空白法：該法使用單波長(zhǎng)或雙波長(zhǎng)均可，常用本法來做終點(diǎn)分析。 2.雙試劑法:其常見的有: 雙試劑單波長(zhǎng)一點(diǎn)法：檢測(cè)試劑分成兩部分加入，只讀一次吸光度。 雙試劑二點(diǎn)法：為了去掉標(biāo)本色素、濁度的影響，也可用雙試劑，在加入第一試劑后讀取一次吸光度，再加第二試劑，

11、反應(yīng)一定時(shí)間后再讀取一次吸光度，依兩次吸光度之差計(jì)算結(jié)果。 雙試劑雙波長(zhǎng)法(三)測(cè)定方法的選擇 半自動(dòng)生物化學(xué)分析儀一般具備其中的一點(diǎn)終點(diǎn)、兩點(diǎn)終點(diǎn)(單試劑)、連續(xù)監(jiān)測(cè)法(只能是一種固定方法)。全自動(dòng)生物化學(xué)分析儀的功能較全面，具有前述的各種方法，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。(四)波長(zhǎng)的選擇1.單波長(zhǎng)：?jiǎn)尾ㄩL(zhǎng)是用一個(gè)波長(zhǎng)檢測(cè)物質(zhì)的光吸收強(qiáng)度的方法。當(dāng)測(cè)定體系中含有一種組分或在混合溶液中待測(cè)組分的吸收峰與其他共存物質(zhì)的吸收波長(zhǎng)無重疊時(shí)，可選用。2.雙波長(zhǎng)：用兩個(gè)不同波長(zhǎng)檢測(cè)。當(dāng)被檢溶液混濁或存在較大的干擾物質(zhì)的光吸收時(shí)會(huì)出現(xiàn)光散射和非特異性光吸收，從而影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，此時(shí)可用雙波長(zhǎng)甚至多波長(zhǎng)測(cè)定，

12、以提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。(五)分析時(shí)間的選擇 生物化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間是某一項(xiàng)目所特有的，根據(jù)所采用的測(cè)定方法不同而異。反應(yīng)時(shí)間應(yīng)根據(jù)試劑說明書或自己試驗(yàn)觀察，作合理的選擇和設(shè)置。 (六)校正方法 儀器內(nèi)設(shè)置的校正方法一般包含二點(diǎn)校正、多點(diǎn)校正、線性、非線性(對(duì)數(shù)、指數(shù)法、量程法)等。三、實(shí)驗(yàn)用水質(zhì)量及生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件(一)實(shí)驗(yàn)用水的質(zhì)量 生物化學(xué)自動(dòng)分析儀對(duì)水質(zhì)有嚴(yán)格的要求，水的質(zhì)量直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果和儀器的使用期限。因此，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室均應(yīng)有完善的純化水的來源及管理，才能獲取良好的檢驗(yàn)質(zhì)量。純化水制備常用方法可分三大類：蒸餾法、去離子法、逆滲透法。臨床實(shí)驗(yàn)室用水一般選用二級(jí)，特殊實(shí)驗(yàn)如酶學(xué)測(cè)定或科研用水應(yīng)選一級(jí)水。三級(jí)水則用作儀器、器血經(jīng)自來水沖洗后的再?zèng)_洗，但使用一級(jí)水的實(shí)驗(yàn)，其器皿的最后沖選仍應(yīng)用一級(jí)水。用一級(jí)水