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(yīng)、檢測(cè)、結(jié)果計(jì)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(dòng)進(jìn)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(nèi)的有色液體，通過(guò)被測(cè)樣品對(duì)光能量的吸收，由光電轉(zhuǎn)換器(如光電管)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大、整流、并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送入計(jì)算機(jī)，同時(shí)計(jì)算機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電力驅(qū)動(dòng)濾光片輪和樣品盤(pán)，計(jì)算機(jī)再根據(jù)用戶選擇的工作方式對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、分析、保存，打印機(jī)同時(shí)打印出相應(yīng)的結(jié)果，Z后，在測(cè)完每組樣品之后，進(jìn)行比色杯清洗。
生化分析儀一般應(yīng)用終點(diǎn)法、速率法、電極法等幾種檢測(cè)方法，并根據(jù)不同的檢測(cè)方法獲得不同的檢測(cè)項(xiàng)目。
1、終點(diǎn)法原理及其檢測(cè)項(xiàng)目
終點(diǎn)法是實(shí)驗(yàn)室Z常用的方法之一，它是反應(yīng)混合物經(jīng)一定時(shí)間反應(yīng)后，達(dá)到平衡(終點(diǎn))，即在呈色反應(yīng)處于穩(wěn)定階段時(shí)，檢測(cè)其顏色對(duì)光子吸收強(qiáng)度，以此計(jì)算待測(cè)物的濃度。
終點(diǎn)法包括單波長(zhǎng)和雙波長(zhǎng)終點(diǎn)法、比色法和比濁法、一點(diǎn)終點(diǎn)法和二點(diǎn)終點(diǎn)法(即固定時(shí)間法)。終點(diǎn)法主要測(cè)試項(xiàng)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(cè)等。
2、速率法原理及其檢測(cè)項(xiàng)目
速率法是在酶反應(yīng)的Z適條件下用物理、化學(xué)或酶促反應(yīng)的分析方法，在反應(yīng)速度恒定期(零級(jí)反應(yīng)期)來(lái)連續(xù)觀察和記錄一定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)底物或產(chǎn)物的變化，以單位時(shí)間酶反應(yīng)初速度計(jì)算出酶活動(dòng)的大小和代謝物的濃度。
速率法包括兩點(diǎn)速率法和多點(diǎn)速率法。速率法主要適用于酶活性和代謝產(chǎn)物的檢測(cè)等。
3、電極法原理及其檢測(cè)項(xiàng)目
電極法是依據(jù)離子選擇性電極與參比電極的電位測(cè)量而發(fā)展起來(lái)的。在一種電解液中，大多數(shù)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(fù)極，組成原電池，便在相關(guān)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(dòng)勢(shì)，通過(guò)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)即可測(cè)出相應(yīng)的離子濃度。電極法主要測(cè)量項(xiàng)目為K+、Na+、Cl-等。
二、生化分析儀基本結(jié)構(gòu)
生化分析儀可以說(shuō)是在傳統(tǒng)的分光光度計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，是利用物質(zhì)對(duì)光的吸收作用對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量檢測(cè)。在結(jié)構(gòu)上，它包含加樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)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(yīng)杯以進(jìn)行反應(yīng)的關(guān)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(shè)計(jì)和連接技術(shù);②液面檢測(cè)技術(shù);③隨量跟蹤技術(shù);④堵塞檢測(cè)
2、反應(yīng)系統(tǒng)
生化分析儀的反應(yīng)比色杯多為轉(zhuǎn)盤(pán)形式。反應(yīng)測(cè)定過(guò)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(zhuǎn)動(dòng)。
有的生化分析儀在反應(yīng)杯中完成反應(yīng)后再吸入比色杯比色，現(xiàn)在更常見(jiàn)反應(yīng)和檢測(cè)同在比色杯中進(jìn)行，效率更高，尤其適于連續(xù)監(jiān)測(cè)法。比色杯多采用硬質(zhì)石英玻璃、硬質(zhì)玻璃、無(wú)紫外光吸收的丙烯酸塑料等，使用壽命不一。
3、檢測(cè)系統(tǒng)
①光源：大多數(shù)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(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)可產(chǎn)生較強(qiáng)的連續(xù)光譜，噪聲低，漂移小。鹵素?zé)?，工作波長(zhǎng)為325~800nm。鹵素?zé)舻氖褂脡勖^短，一般只有1000~5000h。當(dāng)燈的發(fā)光強(qiáng)度不夠時(shí)，生化分析儀會(huì)自動(dòng)報(bào)警，應(yīng)及時(shí)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(zhì)塑料。
③分光裝置(單色器)和檢測(cè)器：
分光裝置有干涉濾光片和光柵分光兩類(lèi)。干涉濾光片便宜，但易受潮霉變。通過(guò)科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，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(zhǎng)固定地刻制在凹面玻璃上，耐磨損、抗腐蝕、無(wú)相差。光柵分光分為前分光和后分光;后分光的優(yōu)點(diǎn)是不需移動(dòng)儀器的任何部件，可同時(shí)選用雙波長(zhǎng)或多波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定，降低了噪聲，提高了分析的精度和準(zhǔn)確度，減少了故障率。所以，現(xiàn)代大多生化分析儀采用后分光測(cè)量技術(shù)。
檢測(cè)器：檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。理想的檢測(cè)器應(yīng)具有線性范圍寬、噪聲低、靈敏度高等特點(diǎn)。生化分析儀的檢測(cè)器一般為光電倍增管或光電二極管。
4、清洗系統(tǒng)
在生化分析儀中，反應(yīng)杯清洗可通過(guò)兩種方案實(shí)現(xiàn)，即機(jī)內(nèi)清洗反應(yīng)杯和自動(dòng)更換反應(yīng)杯。采用機(jī)內(nèi)清洗反應(yīng)杯方式，反應(yīng)杯是反復(fù)使用的。探針和攪拌棒采用激流式等方式自動(dòng)沖洗。清洗裝置一般由吸液針、吐液針和擦拭刷組成。
一般說(shuō)來(lái)，在吸出反應(yīng)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(nèi)部有負(fù)吸裝置。使用進(jìn)程中要注意擦拭刷是否磨損。
5、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)的硬件和軟件是生化分析儀的大腦，主要功能包括3個(gè)方面：
①為用戶提供操作生化分析儀的界面，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的編輯，樣本/試劑設(shè)置，項(xiàng)目的申請(qǐng)、執(zhí)行，結(jié)果的輸出和歷史紀(jì)錄查詢等;
②控制生化分析儀各個(gè)部分工作，實(shí)現(xiàn)各種生化分析方法及一些輔助功能，對(duì)于一臺(tái)生化分析儀器來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化程度越高，儀器的功能也越強(qiáng);
③數(shù)據(jù)的分析處理與計(jì)算，如患者信息和原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、化驗(yàn)結(jié)果匯總報(bào)告、質(zhì)控報(bào)告、質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)計(jì)算繪圖、質(zhì)控回顧性檢查分析、質(zhì)控物和質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)管理等。生化分析儀中的質(zhì)控和患者結(jié)果還可通過(guò)儀器計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(LIS)的對(duì)接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理。
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