2021年05月26日 | 生化分析仪原理结构及参数对比

2021-05-26 来源：eefocus

生化分析仪又叫生化仪，是由电脑控制，将生化分析中的取样、加试剂、混匀、保温反应、检测、结果计算、可靠性判断、显示和打印、以及清洗等步骤组合在一起自动进行操作的分析仪器。

一、生化分析仪的工作原理

生化分析仪的原理是：由多束垂直单色光束照射比色杯内的有色液体，通过被测样品对光能量的吸收，由光电转换器(如光电管)将光信号转换成相应的电信号，该信号经放大、整流、并转换成数字信号，送入计算机，同时计算机控制驱动电力驱动滤光片轮和样品盘，计算机再根据用户选择的工作方式对测量数据进行处理、运算、分析、保存，打印机同时打印出相应的结果，Z后，在测完每组样品之后，进行比色杯清洗。

生化分析仪一般应用终点法、速率法、电极法等几种检测方法，并根据不同的检测方法获得不同的检测项目。

1、终点法原理及其检测项目

终点法是实验室Z常用的方法之一，它是反应混合物经一定时间反应后，达到平衡(终点)，即在呈色反应处于稳定阶段时，检测其颜色对光子吸收强度，以此计算待测物的浓度。

终点法包括单波长和双波长终点法、比色法和比浊法、一点终点法和二点终点法(即固定时间法)。终点法主要测试项目有总蛋白、清蛋白、葡萄糖氧化酶、肌肝、特种蛋白及某些药物监测等。

2、速率法原理及其检测项目

速率法是在酶反应的Z适条件下用物理、化学或酶促反应的分析方法，在反应速度恒定期(零级反应期)来连续观察和记录一定反应时间内底物或产物的变化，以单位时间酶反应初速度计算出酶活动的大小和代谢物的浓度。

速率法包括两点速率法和多点速率法。速率法主要适用于酶活性和代谢产物的检测等。

3、电极法原理及其检测项目

电极法是依据离子选择性电极与参比电极的电位测量而发展起来的。在一种电解液中，大多数盐将电离分成离子，在此电解液中插入离子选择电极(指示电极)作为电池的正极，参比电极作为电池的负极，组成原电池，便在相关的离子选择性电极和参比电极之间形成一电位差，即电池电动势，通过测量电池电动势即可测出相应的离子浓度。电极法主要测量项目为K+、Na+、Cl-等。

二、生化分析仪基本结构

生化分析仪可以说是在传统的分光光度计的基础上发展来的，是利用物质对光的吸收作用对物质进行定性或定量检测。在结构上，它包含加样系统、反应系统、检测系统、清洗系统、计算机系统等。

1、加样系统

生化分析仪加样系统是把定量的样本(通常是微量)和试剂加入指定的反应杯以进行反应的关键装置，一般包括定量吸量器、加样针等。

保证加样的精确度方法有：①合理的液路设计和连接技术;②液面检测技术;③随量跟踪技术;④堵塞检测

2、反应系统

生化分析仪的反应比色杯多为转盘形式。反应测定过程中按固定程序，在加样臂、加液臂、搅拌棒、光路和清洗装置之间转动。

有的生化分析仪在反应杯中完成反应后再吸入比色杯比色，现在更常见反应和检测同在比色杯中进行，效率更高，尤其适于连续监测法。比色杯多采用硬质石英玻璃、硬质玻璃、无紫外光吸收的丙烯酸塑料等，使用寿命不一。

3、检测系统

①光源：大多数生化分析仪采用卤钨灯作为光源。卤钨灯在部分紫外区和整个可见光范围内可产生较强的连续光谱，噪声低，漂移小。卤素灯，工作波长为325~800nm。卤素灯的使用寿命较短，一般只有1000~5000h。当灯的发光强度不够时，生化分析仪会自动报警，应及时更换。

②比色杯;比色杯的光径0.5~0.7cm不等，通常为石英或优质塑料。

③分光装置(单色器)和检测器：

分光装置有干涉滤光片和光栅分光两类。干涉滤光片便宜，但易受潮霉变。通过科学、合理的设计，采用滤光片分光方式也可以获得与光栅分光同等的效果。光栅分光可分为全息反射式光栅和蚀刻式凹面光栅两种。前者是在玻璃上覆盖一层金属膜后制成，有一定程度的相差易被腐蚀;后者是将所选波长固定地刻制在凹面玻璃上，耐磨损、抗腐蚀、无相差。光栅分光分为前分光和后分光;后分光的优点是不需移动仪器的任何部件，可同时选用双波长或多波长进行测定，降低了噪声，提高了分析的精度和准确度，减少了故障率。所以，现代大多生化分析仪采用后分光测量技术。

检测器：检测器将光信号转换为电信号。理想的检测器应具有线性范围宽、噪声低、灵敏度高等特点。生化分析仪的检测器一般为光电倍增管或光电二极管。

4、清洗系统

在生化分析仪中，反应杯清洗可通过两种方案实现，即机内清洗反应杯和自动更换反应杯。采用机内清洗反应杯方式，反应杯是反复使用的。探针和搅拌棒采用激流式等方式自动冲洗。清洗装置一般由吸液针、吐液针和擦拭刷组成。

一般说来，在吸出反应液后，生化分析仪先用碱性液冲洗，再用酸性液冲洗，Z后用去离子水冲洗3遍。擦拭刷的功能是吸去杯壁上挂淋的水，刷体内部有负吸装置。使用进程中要注意擦拭刷是否磨损。

5、计算机系统

计算机的硬件和软件是生化分析仪的大脑，主要功能包括3个方面：

①为用户提供操作生化分析仪的界面，以实现项目的编辑，样本/试剂设置，项目的申请、执行，结果的输出和历史记录查询等;

②控制生化分析仪各个部分工作，实现各种生化分析方法及一些辅助功能，对于一台生化分析仪器来说，自动化程度越高，仪器的功能也越强;

③数据的分析处理与计算，如患者信息和原始数据存储、化验结果汇总报告、质控报告、质控数据计算绘图、质控回顾性检查分析、质控物和质控数据管理等。生化分析仪中的质控和患者结果还可通过仪器计算机与实验室信息系统(LIS)的对接进行网络管理。

三、几种生化分析仪的技术参数对比

生化分析仪原理结构参数对比

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