生化分析儀又叫生化儀,是由電腦控制,將生化分析中的取樣、加試劑、混勻、保溫反應、檢測、結果計算、可靠性判斷、顯示和打印、以及清洗等步驟組合在一起自動進行操作的分析儀器。
一、生化分析儀的工作原理
生化分析儀的原理是:由多束垂直單色光束照射比色杯內的有色液體,通過被測樣品對光能量的吸收,由光電轉換器(如光電管)將光信號轉換成相應的電信號,該信號經放大、整流、并轉換成數字信號,送入計算機,同時計算機控制驅動電力驅動濾光片輪和樣品盤,計算機再根據用戶選擇的工作方式對測量數據進行處理、運算、分析、保存,打印機同時打印出相應的結果,Z后,在測完每組樣品之后,進行比色杯清洗。
生化分析儀一般應用終點法、速率法、電極法等幾種檢測方法,并根據不同的檢測方法獲得不同的檢測項目。
1、終點法原理及其檢測項目
終點法是實驗室Z常用的方法之一,它是反應混合物經一定時間反應后,達到平衡(終點),即在呈色反應處于穩(wěn)定階段時,檢測其顏色對光子吸收強度,以此計算待測物的濃度。
終點法包括單波長和雙波長終點法、比色法和比濁法、一點終點法和二點終點法(即固定時間法)。終點法主要測試項目有總蛋白、清蛋白、葡萄糖氧化酶、肌肝、特種蛋白及某些藥物監(jiān)測等。
2、速率法原理及其檢測項目
速率法是在酶反應的Z適條件下用物理、化學或酶促反應的分析方法,在反應速度恒定期(零級反應期)來連續(xù)觀察和記錄一定反應時間內底物或產物的變化,以單位時間酶反應初速度計算出酶活動的大小和代謝物的濃度。
速率法包括兩點速率法和多點速率法。速率法主要適用于酶活性和代謝產物的檢測等。
3、電極法原理及其檢測項目
電極法是依據離子選擇性電極與參比電極的電位測量而發(fā)展起來的。在一種電解液中,大多數鹽將電離分成離子,在此電解液中插入離子選擇電極(指示電極)作為電池的正極,參比電極作為電池的負極,組成原電池,便在相關的離子選擇性電極和參比電極之間形成一電位差,即電池電動勢,通過測量電池電動勢即可測出相應的離子濃度。電極法主要測量項目為K+、Na+、Cl-等。
二、生化分析儀基本結構
生化分析儀可以說是在傳統(tǒng)的分光光度計的基礎上發(fā)展來的,是利用物質對光的吸收作用對物質進行定性或定量檢測。在結構上,它包含加樣系統(tǒng)、反應系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等。
1、加樣系統(tǒng)
生化分析儀加樣系統(tǒng)是把定量的樣本(通常是微量)和試劑加入指定的反應杯以進行反應的關鍵裝置,一般包括定量吸量器、加樣針等。
保證加樣的精確度方法有:①合理的液路設計和連接技術;②液面檢測技術;③隨量跟蹤技術;④堵塞檢測
2、反應系統(tǒng)
生化分析儀的反應比色杯多為轉盤形式。反應測定過程中按固定程序,在加樣臂、加液臂、攪拌棒、光路和清洗裝置之間轉動。
有的生化分析儀在反應杯中完成反應后再吸入比色杯比色,現在更常見反應和檢測同在比色杯中進行,效率更高,尤其適于連續(xù)監(jiān)測法。比色杯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。
3、檢測系統(tǒng)
①光源:大多數生化分析儀采用鹵鎢燈作為光源。鹵鎢燈在部分紫外區(qū)和整個可見光范圍內可產生較強的連續(xù)光譜,噪聲低,漂移小。鹵素燈,工作波長為325~800nm。鹵素燈的使用壽命較短,一般只有1000~5000h。當燈的發(fā)光強度不夠時,生化分析儀會自動報警,應及時更換。
②比色杯;比色杯的光徑0.5~0.7cm不等,通常為石英或優(yōu)質塑料。
③分光裝置(單色器)和檢測器:
分光裝置有干涉濾光片和光柵分光兩類。干涉濾光片便宜,但易受潮霉變。通過科學、合理的設計,采用濾光片分光方式也可以獲得與光柵分光同等的效果。光柵分光可分為全息反射式光柵和蝕刻式凹面光柵兩種。前者是在玻璃上覆蓋一層金屬膜后制成,有一定程度的相差易被腐蝕;后者是將所選波長固定地刻制在凹面玻璃上,耐磨損、抗腐蝕、無相差。光柵分光分為前分光和后分光;后分光的優(yōu)點是不需移動儀器的任何部件,可同時選用雙波長或多波長進行測定,降低了噪聲,提高了分析的精度和準確度,減少了故障率。所以,現代大多生化分析儀采用后分光測量技術。
檢測器:檢測器將光信號轉換為電信號。理想的檢測器應具有線性范圍寬、噪聲低、靈敏度高等特點。生化分析儀的檢測器一般為光電倍增管或光電二極管。
在生化分析儀中,反應杯清洗可通過兩種方案實現,即機內清洗反應杯和自動更換反應杯。采用機內清洗反應杯方式,反應杯是反復使用的。探針和攪拌棒采用激流式等方式自動沖洗。清洗裝置一般由吸液針、吐液針和擦拭刷組成。
一般說來,在吸出反應液后,生化分析儀先用堿性液沖洗,再用酸性液沖洗,Z后用去離子水沖洗3遍。擦拭刷的功能是吸去杯壁上掛淋的水,刷體內部有負吸裝置。使用進程中要注意擦拭刷是否磨損。
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