全自動生化分析儀原理與關(guān)鍵技術(shù)報告人：王煒2/4/20231主要內(nèi)容介紹一、概述二、生化分析儀基本分析原理三、生化項目測定方法分類四、臨床生化項目分類五、全自動生化分析儀關(guān)鍵技術(shù)六、BS-300全自動生化分析儀介紹2/4/20232生化分析儀是醫(yī)院檢驗科進行臨床血清、尿液和其他各種體液生化指標(biāo)測定必不可少的儀器，它是光學(xué)、精密機械、電子技術(shù)、生物化學(xué)和計算機等多項技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，可以實現(xiàn)臨床生化檢驗的自動化，提高分析效率和結(jié)果的正確性。一、概述2/4/20233二、生化分析儀基本分析原理吸收光譜法（分光光度法）透射比濁法2/4/20234吸收光譜法（分光光度法）

分光光度法是一種靈敏、快速、準(zhǔn)確、簡單和具有較好選擇性的分析方法。它在分析領(lǐng)域中的應(yīng)用已有40年的歷史。在這段時期內(nèi)，雖然各種其他的分析方法有很大發(fā)展，但分光光度法仍是當(dāng)今分析領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的方法之一。它在分析化學(xué)、分析生化和醫(yī)學(xué)檢驗中占有非常重要的地位。2/4/20235吸光度定義一束強度為Io的平行單色光通過一個含有濃度為C的吸光物質(zhì)、厚度為L的吸收池時，一些光子被吸收，光強從Io衰減為It，則該溶液的吸光度A表示為A＝log(Io/It)。2/4/20236朗伯－比耳（Lamber-Beer）定律

溶液的吸光度等于該溶液的吸光系數(shù)、濃度C和光徑L(cm)的乘積，當(dāng)光徑不變時，濃度和吸光度成正比。

A=εCL2/4/20237紫外、可見吸收光譜用于定量分析的基本方法是：用選定波長的光照射被測物質(zhì)溶液，測量它的吸光度，再根據(jù)吸光度計算被測組分的含量。計算的理論根據(jù)就是“吸收定律”，即朗伯－比耳定律。該定律同樣適用于紅外線吸收光譜法和原子吸收光譜法。2/4/20238透射比濁法

一束強度為Io的平行單色光通過一個含有懸浮質(zhì)點(顆粒大小與光源波長接近)的懸浮液或膠體溶液時，其透射光強度I可用下式表示：

I=IoeιL

式中，L為懸浮液或膠體溶液在光前進方向上的長度，τ為濁度系數(shù)，與懸浮質(zhì)點的濃度C成線性關(guān)系。令τ=2.3KC，則：Lg(Io/I)=KCL

與Lamber-Beer定律相似，這是生化分析儀利用透射比濁法進行定量測定的基礎(chǔ)。2/4/20239三、生化項目測定方法分類終點法固定時間法動力學(xué)法2/4/202310終點法(endpoint)

指經(jīng)過一段時間(一般為幾分鐘)的反應(yīng)，反應(yīng)進行到完全，使全部底物(被測物)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，稱“終點”法，更確切地說應(yīng)稱“平衡”法，這是最理想的分析類型。整個反應(yīng)達到平衡，由于正向反應(yīng)的平衡常數(shù)很大，可認為所有的被測定物已轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物，反應(yīng)液的吸光度不再增加(或降低)，吸光度的增加(或降低)程度與被測定物的濃度成正比。 終點法對反應(yīng)條件(如酶量、pH、溫度)小的改變不敏感，只要這種改變不影響在一定時間內(nèi)反應(yīng)達到平衡即可。

2/4/202311固定時間法(fixedtime)

固定時間法又被稱為一級動力學(xué)法(firstorderkinetic)、初速率法(initialkinetic)、二點動力學(xué)法(twopointkinitic)等。 在一定的反應(yīng)時間內(nèi)，反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度的一次方成正比，即v=k[S]。由于反應(yīng)物在不斷的消耗，因此整個反應(yīng)速度在不斷的減小，表現(xiàn)為吸光度的增加(或降低)速度越來越小，這類反應(yīng)達到平衡的時間很長，且平衡常數(shù)不算很大，必需在特定時間段內(nèi)進行監(jiān)測。對于任何一級反應(yīng)，反應(yīng)開始后在一給定時間t的底物濃度〔S〕為：〔S〕=〔So〕e-kt

〔So〕是最初的底物濃度，e是自然對數(shù)的底，k是速度常數(shù)。2/4/202312在t1到t2的固定時間間隔中，底物濃度的變化量Δ〔S〕與〔So〕的相互關(guān)系為：[So]＝(－△[S])/(e-kt1-e-kt2)

即在一固定時間間隔中，底物濃度的變化量正比于底物的初濃度。這是一級反應(yīng)的通性。該段時間內(nèi)吸光度的增加(或)降低與被測定物的濃度成正比。 固定時間法方法學(xué)上比終點法要求高，所有影響反應(yīng)速率的因素如pH、溫度及酶量必須在兩點分析中保持恒定，并準(zhǔn)確定時，必須同時用標(biāo)準(zhǔn)液校正。2/4/202313動力學(xué)法(kinetic)

動力學(xué)法即通常所說的零級動力學(xué)法，也被稱為連續(xù)監(jiān)測法。 指反應(yīng)速度與被測定物濃度的零次方成正比，也就是與被測定物濃度無關(guān)，因此，在整個反應(yīng)過程中，反應(yīng)物可以勻速地生成某個產(chǎn)物，導(dǎo)致被測定溶液在某一波長下吸光度均勻地減小或增加，減小或增加的速度(△A/min)與被測物的活性或濃度成正比，主要用于酶活性的測定。

實際上，由于底物濃度不可能足夠大，隨著反應(yīng)的進行，底物消耗到一定程度后，反應(yīng)速度不再與酶活性成正比，因此，零級動力學(xué)法是針對于特定時間段而言的，各試劑商對這段時間有嚴(yán)格規(guī)定。

2/4/202314相關(guān)的幾個術(shù)語反應(yīng)時間：指開始反應(yīng)（終點法）或反應(yīng)穩(wěn)定（動力學(xué)法和固定時間法）到反應(yīng)結(jié)束（終點法）或停止對反應(yīng)監(jiān)測（動力學(xué)法和固定時間法）的時間。

孵育時間：僅對雙試劑測定有效，指從加入樣本到加入第二試劑的時間。

延遲時間：僅對動力學(xué)法和固定時間法有效，指從加入樣本（單試劑）或第二試劑（雙試劑）開始反應(yīng)到反應(yīng)穩(wěn)定的時間。2/4/202315四、臨床生化項目分類按化學(xué)性質(zhì)分：

酶類：包括ALT，AST，ALP，ACP，r-GT，α-HBDH，LDH，CK，CK-MB,α-AMY，MSO，ADA，ChE等。

底物/代謝產(chǎn)物類：包括TG，TC，HDL-C，LDL-C，UA，UREA，Cr，Glu，TP，Alb，T-Bil，D-Bil，TBA，NH4+，CO2等。 無機離子類：包括Ca，P，Mg，Cl等。 特種蛋白類：包括apoA1，apoB，Lp(a)，C3，C4，PFB(B因子)，IgG，IgA，IgM等。

2/4/202316按臨床應(yīng)用分

無機離子：包括Ca，P，Mg，Cl等。

肝功能：包括ALT，AST，r-GT，ALP，MSO，T-Bil，D-Bil，TBA，TP，Alb等。

腎功能：UA，UREA，Cr等。

心肌酶譜：CK，CK-MB，LDH，α-HBDH， AST，MSO等。糖尿?。篏LU等。

前列腺疾?。篈CP，p-ACP等。

胰腺炎：α-AMY。2/4/202317臨床應(yīng)用分類

胰腺炎：α-AMY。

血脂：TC，TG，HDL-C，LDL-C，apoA1，apoB，Lp(a)。

痛風(fēng)：UA。

中毒：ChE。免疫性疾?。篊3，C4，PFB(B因子)，

IgG，IgA，IgM，Kappa鏈，Lambda鏈。2/4/202318五、全自動生化分析儀關(guān)鍵技術(shù)2/4/202319光學(xué)檢測技術(shù)光學(xué)檢測部分是生化儀的核心，在很大程度上決定了生化儀的項目測量精度。它主要由光源、單色器、比色皿（反應(yīng)池）、檢測器等部分組成。當(dāng)前光測部分較為主流的是集束式光柵后分光系統(tǒng)，其工作原理是將一束白光照到樣品杯，然后再用光柵分光，再用檢測器陣列檢測各波長的光強。這種光路中無可動部件，可以同時選擇多個波長，提高了分析效率和測量速度，并且顯著提高了分析精度；而集束則是區(qū)別于直射式光路，可以實現(xiàn)超微量檢測。2/4/2023202/4/202321恒溫技術(shù)

生化反應(yīng)對溫度波動非常敏感，為了取得較為準(zhǔn)確的結(jié)果，一般要求把反應(yīng)室的溫度波動控制在±0.1℃。目前較多采用的方法有空氣浴法、水浴法、恒溫液循環(huán)加熱法、固體直熱式恒溫法等等。2/4/202322精密機械技術(shù)和自動化技術(shù)

自動生化分析儀實現(xiàn)了加樣本、加試劑、混勻與溫度孵育、測量等操作的機械化和自動化。精密機械和自動化技術(shù)是全自動生化分析儀關(guān)鍵技術(shù)之一，是“自動”的基礎(chǔ)。2/4/202323清洗技術(shù)全自動生化分析儀多采用可以重使用的比色杯，儀器自帶有一反應(yīng)杯清洗機構(gòu)，實現(xiàn)反應(yīng)杯的在線清洗和重復(fù)使用。這樣大大降低了反應(yīng)杯的消耗，同時大大提高了機器的自動化水平。目前主流機型的清洗機構(gòu)一般采用6－8階清洗系統(tǒng)，清洗過程包括吸干反應(yīng)液、注入酸性清洗劑、洗干酸性清洗劑、注入堿性清洗劑、吸干堿性清洗劑、注入去離子水（可能有多次）、干燥反應(yīng)杯等步驟。清洗的效果直接決定著儀器的交叉感染。2/4/202324六、BS-300全自動生化儀介紹最大測試速度：300測試/小時 試劑針、樣本針：均為獨立一針，帶液面檢測和防撞功能試劑針清洗：內(nèi)外壁清洗，攜帶率<0.1%試劑制冷：4-10℃，24小時不間斷冷藏