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分立式自动生化分析仪的分析原理(一)
发布时间：2017-09-01
分立式自动生化分析仪问世于20世纪60年代，是目前国内外实验室应用最多的一类自动生化分析仪，一般都可以任意选择测定项目，故又称为任选式自动生化分析仪。
(一)工作原理
分立式自动生化分析仪是按人工操作的方式编码程序，并以有序的机械操作代替人工操作，用加样探针将样品加入各自的反应杯中，试剂探针按一定时间自动定量加入试剂，经搅拌器充分混匀后在一定条件下反应，按程序依次完成各项操作的自动分析仪器。仪器操作过程中的各环节用传送带连接，按顺序依次操作，故称为“顺序式分析”(图19―1)。
(二)仪器基本结构与功能
自动生化分析仪由样品处理系统、检测系统和计算机系统组成(图19-2)。其样品处理系统包括样品架和试剂盘、加液器、搅拌器，其检测系统由光源、分光装置、比色杯、恒温装置及清洗系统等组成，其计算机系统与仪器结合在一起，是自动生化分析仪的核心。
1．样品处理系统 该系统的功能是通过模仿人工操作，识别样品和试剂，并把它们加入反应器中，包括放置样品和试剂的场所、识别装置、机械臂和加样器等。
(1)样品架与试剂盘：样品架有圆盘状、传送条带状、轨道式及链式进样等类型，用以放置样品杯或原始样品管。带读码器的分析仪可以直接扫描样品管上的条形码信息，并将信息传送至联机电脑，由后者检索数据库中有关该样品的检验项目等信息，再将样品信息反馈给分析仪的控制电脑，由其指令分析仪进行分析测定；无条形码的分析仪需人工输入样品的相关信息及检测项目。试剂盘放于试剂室内，用于放置实验项目所用的试剂，一般都设有冷藏装置(4～15℃)，以提高在线试剂的稳定期，通常试剂仓可同时放置几十种试剂。有试剂仓条形码读码器的分析仪，设有条形码检查系统，可对试剂的种类、批号、存量、有效期和校准曲线等进行核对校验。试剂加样的工作方式与样品吸样基本相同，但试剂在加样结束后需要进行搅拌。采用双试剂的分析仪还包括第二试剂室和第二试剂加样器。
(2)加液器：加液器由机械臂控制，包括定量吸量器和加样针两部分，一般由特殊的硬质玻璃或塑料制成。机械臂根据计算机的指令携带样品针或试剂针移动至指定位置，由吸量器准确吸量，转移至反应杯中。目前的定量吸取技术采用脉冲数字步进电机定位，定位准确，故障率低。加样针与试剂针均设有液面感应器，防止探针损伤和减少携带污染。有的分析仪设有阻塞检测报警系统，当探针遇到样品中的血凝块等物质阻塞时，仪器会自动报警、冲洗探针，并跳过当前样品，对下一样品加样。有的还有智能化防撞装置，当遇到阻碍时探针立即停止运动并报警。在某些分析仪上，采样器和加液器组合在一起，加样品和加试剂或稀释液一个探针一次完成。
(3)搅拌器：有机械式搅拌混匀和超声混匀两种方式，由电机和搅拌棒组成，电机运动带动搅拌棒高速转动，使反应液和样品充分混匀。搅拌棒的下端是一个扁金属杆，表面涂有一层不黏附的材料或特殊的防黏附清洗剂，可减少携带率，降低携带污染率。
2．检测系统
(1)光路系统：自动生化分析仪的光源多采用卤素灯，工作波长为325～800nm。卤素灯的使用寿命较短，一般只有1000～l 500小时。当灯的发光强度不够时，仪器会自动报警，应及时更换。部分生化分析仪采用的是长寿命的氙灯，工作波长285～750nm，24小时重，有些分析仪附加安装水冷却装置，以延长光源的使用寿命。光路由一组透射镜、聚光镜、光径(比色杯)和分光元件等组成。根据光路设计方式不同可分为前分光和后分光两种。传统的分光度测定普遍采用前分光(图19．3)，即在光源灯和样品杯之间先要用滤光片、棱镜或光栅分光，通过可调的狭缝，取得与样品“互补”的单色光之后，照射到样品杯，再用光电池或光电管作为检测器，测定样品对单色光的吸收量(吸光度)。而目前大多数生化分析仪采用后分光测量技术。后分光测定是将一束白光(混合光)先照射样品杯，然后用光栅分光，再进行吸光度的检测，可以在同一体系中测定多种成分(图19-4)。后分光的优点是不需移动仪器比色系统中的任何部件，可同时选用双波长或多波长进行测定，这样可降低比色的噪声，提高分析的精确度和降低故障率。
参考资料：分析化学
