一、自動(dòng)生化分析儀的功能及特點(diǎn) :
自動(dòng)生化分析儀是將生化分析中的取樣、加試劑、混合、保溫、比色、結(jié)果計(jì)算、書寫報(bào)告等步驟的部分或全部由模仿手工操作的儀器來(lái)完成。它可進(jìn)行定時(shí)法、連續(xù)監(jiān)測(cè)法等各種反應(yīng)類型的分析測(cè)定。除了一般的生化項(xiàng)目測(cè)定外,有的還可進(jìn)行激素、免疫球蛋白、血藥濃度等特殊化合物的測(cè)定以及酶免疫、熒光免疫等分析方法的應(yīng)用。它具有快速、簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、微量等特點(diǎn)。
二、自動(dòng)生化分析儀的分類
自動(dòng)生化分析儀有多種分類方法,常用的是按其反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。按此法可將自動(dòng)生化分析儀分為流動(dòng)式和分立式兩大類。
所謂流動(dòng)式自動(dòng)生化分析儀是指測(cè)定項(xiàng)目相同的各待測(cè)樣品與試劑混合后的化學(xué)反應(yīng)在同一管道流動(dòng)的過(guò)程中完成。這是第一代自動(dòng)生化分析儀。過(guò)去說(shuō)得多少通道的生化分析儀指的就是這一類。存在較嚴(yán)重的交叉污染,結(jié)果不太準(zhǔn)確,現(xiàn)已淘汰。
分立式自動(dòng)生化分析儀與流動(dòng)式的主要差別是每個(gè)待測(cè)樣品與試劑混合間的化學(xué)反應(yīng)都是分別在各自的反應(yīng)皿中完成的,不易出現(xiàn)較差污染,結(jié)果可靠。
三、自動(dòng)生化分析儀的構(gòu)成
因?yàn)樽詣?dòng)生化分析儀是模仿手工操作的過(guò)程,所以無(wú)論哪一類的自動(dòng)生化分析儀,其結(jié)構(gòu)組成均與手工操作的一些器械設(shè)備相似,一般可有以下幾個(gè)部分組成:
1、樣品器:放置待測(cè)樣本、標(biāo)準(zhǔn)品、質(zhì)控液、空白液和對(duì)照液等。
2、取樣裝置:包括稀釋器、取樣探針和輸送樣品和試劑的管道等。
3、反應(yīng)池或反應(yīng)管道:一般起比色皿(管)的作用。
4、保溫器:為化學(xué)反應(yīng)提供恒定的溫度。
5、檢測(cè)器:如比色計(jì)、分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、火焰光度計(jì)、電化學(xué)測(cè)定儀等。不同儀器配置不同。
6、微處理器:是分析儀的電腦部分,又叫程序控制器??刂苾x器所有的動(dòng)作和功能,使用者可通過(guò)鍵盤與儀器“對(duì)話”,同時(shí)電腦還能接受從各部件反饋來(lái)的信號(hào),并作出相應(yīng)的反應(yīng),對(duì)異常情況發(fā)出一定的指示信號(hào)。分析軟件和分析結(jié)果一般貯存在磁盤中,可共查詢。
7、打印機(jī):可繪制反應(yīng)動(dòng)態(tài)曲線和打印檢驗(yàn)報(bào)告單等。
8、功能監(jiān)測(cè)器:顯示屏就是其中一部分,可查看反應(yīng)狀態(tài)、人機(jī)“對(duì)話”的情況、當(dāng)前儀器工作狀態(tài)、分析結(jié)果等。
四、流動(dòng)式自動(dòng)生化分析儀
流動(dòng)式自動(dòng)生化分析儀又可分為空氣分段系統(tǒng)和非分段系統(tǒng)。前者是流動(dòng)式分析儀中較為典型的一種。
(一)空氣分段系統(tǒng)
這種分析儀的特點(diǎn)是通過(guò)比例定量泵擠壓彈性樣品管、空氣管和試劑管(通稱“泵管”),將樣品依次連續(xù)地吸入并沿樣品管輸送,另一方面由空氣管吸入的氣泡將由同樣原理吸入并在試劑管道中連續(xù)流動(dòng)的試劑分成均勻的節(jié)段,樣品流和試劑流在連續(xù)向前流動(dòng)的過(guò)程中相遇、混合、透吸(必要時(shí))、保溫、反應(yīng)及被測(cè)定。整個(gè)分析過(guò)程是液流在管道中連續(xù)流動(dòng)的過(guò)程中完成的。
(二)非分段系統(tǒng)
非分段系統(tǒng)是靠試劑空白或緩沖液來(lái)間隔每個(gè)樣品的反應(yīng)液,這樣,在管道中連續(xù)流動(dòng)的液體不被分段。非分段系統(tǒng)可再分為流動(dòng)注入系統(tǒng)和間隙系統(tǒng)。
1、流動(dòng)注入系統(tǒng):該系統(tǒng)的組成與空氣分段系統(tǒng)相似,但某些結(jié)構(gòu)和工作原理有所不同,空氣分段系統(tǒng)是利用氣泡分段來(lái)防止管道中各反應(yīng)液在流動(dòng)過(guò)程中的交叉污染,而流動(dòng)注入系統(tǒng)則是通過(guò)將樣品依次注入連續(xù)流動(dòng)的試劑流管道中來(lái)達(dá)到防止交叉污染的目的的。
2、間隙系統(tǒng):該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成和工作原理與流動(dòng)注入系統(tǒng)相似,但其特點(diǎn)是每一次進(jìn)樣都必須在前一樣品的分析過(guò)程結(jié)束后(包括管道的清洗)才能開(kāi)始,而不能連續(xù)地依次進(jìn)樣,每次進(jìn)樣間有一時(shí)間間隙,故有人稱為不連續(xù)流動(dòng)式分析儀。
五、分立式自動(dòng)生化分析儀
分立式為第二代自動(dòng)生化分析儀,它與流動(dòng)式的主要差別是每個(gè)待測(cè)樣品與試劑混合間的化學(xué)反應(yīng)都是分別在各自的反應(yīng)皿中完成的。
稱為第三代自動(dòng)生化分析儀的離心式自動(dòng)生化分析儀,也應(yīng)屬于分立式。因?yàn)樵陔x心式分析儀中,每個(gè)待測(cè)樣品都是在離心力作用下,在各自的反應(yīng)槽內(nèi)與試劑混合,并完成化學(xué)反應(yīng),繼而被測(cè)定的。離心式分析儀屬于“同步分析”,在離心力的作用下,各待測(cè)樣品幾乎同時(shí)與試劑混合、反應(yīng)并被測(cè)定后打出報(bào)告;而其它分析儀是“順序分析”,即各待測(cè)樣品依次與試劑混合、反應(yīng)先后被測(cè)定。
袋式自動(dòng)生化分析儀也應(yīng)屬于分立式,它是用試劑袋代替反應(yīng)管和比色皿,測(cè)定時(shí)每個(gè)待測(cè)樣品在各自的試劑袋內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)并被檢測(cè)。還有一種稱為“干式自動(dòng)生化分析儀”也屬于分立式。它的主要特點(diǎn)是采用固相化學(xué)技術(shù),即將試劑固相于膠片或?yàn)V紙小片等載體上。測(cè)定時(shí)使一定量的待測(cè)樣品分布于一張?jiān)嚰埰?,一定時(shí)間后用反射光度計(jì)測(cè)定。
分立式自動(dòng)生化分析儀,是目前各實(shí)驗(yàn)室普遍使用的自動(dòng)生化分析儀,一般都可以任意選擇測(cè)定項(xiàng)目,故稱為任選式自動(dòng)生化分析儀。下面將重點(diǎn)介紹任選式自動(dòng)生化分析儀。
六、任選式自動(dòng)生化分析儀的主要部件
(一)加樣系統(tǒng)
1、樣品轉(zhuǎn)盤:可放置小型樣品杯數(shù)十只。有的分析儀可直接用盛樣本的試管,有的還附有條形碼閱讀裝置,能識(shí)別樣本試管上的條形碼信息,不需給樣本編號(hào),也不必輸入病人資料即可打印出該病人的化驗(yàn)報(bào)告。
2、試劑室(倉(cāng)):不同的分析儀試劑室可容納的試劑盒數(shù)量不同,一般可容納20多種試劑。有的試劑室?guī)в欣洳匮b置,帶有條形碼識(shí)別裝置的試劑室試劑可以任意放置試劑盒位置。
3、取樣裝置:有的分析儀取樣本和取試劑公用同一采樣針,由內(nèi)部的分流閥控制取樣本和取試劑;有的儀器有兩套取樣裝置,分別取樣本和取試劑。采樣針前端有液面?zhèn)鞲衅鞣乐箍瘴虿蓸俞樛獗谝后w掛淋,采樣臂中有預(yù)溫裝置。如果采用多試劑分析方法,將占用試劑室中試劑盒位置,會(huì)減少測(cè)定項(xiàng)目。
(二)比色系統(tǒng)
1、光源:大多數(shù)分析儀使用鹵素鎢絲燈,工作波長(zhǎng)325~800nm。有的分析儀使用氙燈,工作波長(zhǎng)285~750nm。
2、比色杯:有分立式比色杯、分立式轉(zhuǎn)盤式比色杯、離心式比色盤、流動(dòng)池。干式生化儀不需要比色杯,袋式生化儀由試劑袋經(jīng)擠壓自動(dòng)形成比色杯。比色杯光徑6-7mm,少數(shù)為10mm。
比色杯中的反應(yīng)液需要恒溫,有37℃、30℃、25℃三檔可選擇,有的固定為37℃。多數(shù)用吹入恒溫空氣的方式,也有用恒溫水浴或半導(dǎo)體溫控裝置的。
為了保證比色杯中反應(yīng)液有±0.1℃的精確度,分析儀的環(huán)境溫度必需保持18~30℃,室溫波動(dòng)不宜超過(guò)2℃。
3、單色器:(1)干涉濾光片(2)光柵
4、檢測(cè)器:(1)光電倍增管,已很少用。(2)列陣固態(tài)光敏二極管。
(三)供排水系統(tǒng)
自動(dòng)生化分析儀中有很多供水管道與電磁閥。只讀存儲(chǔ)器中軟件參數(shù)控制電磁閥與輸液泵供給各個(gè)部件的沖洗與吸液,最后排出機(jī)外。隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的分析參數(shù)控制電磁閥與注射器的步進(jìn)電機(jī),供應(yīng)樣本、試劑和稀釋用水。有的生化儀還能自動(dòng)沖洗比色杯供反復(fù)使用。
(四)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
每個(gè)項(xiàng)目的檢測(cè)結(jié)果暫時(shí)儲(chǔ)存在隨機(jī)存儲(chǔ)器中,待某個(gè)樣本所需的項(xiàng)目全部檢測(cè)完畢,由微機(jī)匯總打印出綜合報(bào)告單。微機(jī)的存儲(chǔ)器中可以存儲(chǔ)相當(dāng)數(shù)量的病人數(shù)據(jù)與逐日的室內(nèi)質(zhì)控?cái)?shù)據(jù),隨時(shí)可以按指令調(diào)出,在熒光屏上顯示或打印,也可存儲(chǔ)在軟盤中長(zhǎng)期保存,隨時(shí)調(diào)閱。
七、任選式自動(dòng)生化分析儀的分析順序
每份樣品可以任選試劑室內(nèi)預(yù)置試劑盒的一項(xiàng)或全部項(xiàng)目的檢測(cè)。微機(jī)按輸入的指令,安排項(xiàng)目檢測(cè)次序,一般先做孵育時(shí)間長(zhǎng)的終點(diǎn)法,后做監(jiān)測(cè)時(shí)間短的速率法,以便恒速打印綜合報(bào)告單。當(dāng)指定樣本進(jìn)入待測(cè)位置時(shí),微機(jī)指令試劑盒進(jìn)入試劑取樣位置,按所測(cè)項(xiàng)目的參數(shù)由加樣系統(tǒng)定量取樣,同時(shí)比色杯按微機(jī)的指令到達(dá)指定位置加樣。生化儀的分析速度與儀器加樣周期的時(shí)間有關(guān)。加樣周期的時(shí)間越短分析儀的速度越快。雙試劑法占用兩個(gè)加樣周期,分析速度減半。
八、任選式自動(dòng)生化分析儀的主要分析參數(shù)
1、試驗(yàn)代號(hào) 14、連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間
2、試驗(yàn)名稱 15、標(biāo)準(zhǔn)液數(shù)量
3、試驗(yàn)方法 16、標(biāo)準(zhǔn)液濃度
4、試驗(yàn)類型 17、重復(fù)校標(biāo)次數(shù)
5、溫度 18、計(jì)算因子(F值)
6、波長(zhǎng):可選擇主波長(zhǎng)和次波長(zhǎng)。 19、計(jì)量單位
7、反應(yīng)類型 20、小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
8、終點(diǎn)法零點(diǎn)讀數(shù) 21、底物耗盡
9、樣本量與稀釋水量 22、線性度
10、試劑量與稀釋水量 23、試劑吸光度上限與下限
11、樣本空白 24、線性范圍
12、孵育時(shí)間 25、參考范圍
13、延遲時(shí)間
氧化鋯氧分析儀工作原理
氧化鋯氧分析儀工作原理,成都久尹科技研發(fā)生產(chǎn)的氧化鋯氧分析儀有多款本文主要講氧化鋯氧分析儀的工作原理。
氧化鋯氧分析器的工作原理
在一片高致密的氧化鋯固體電解質(zhì)的兩側(cè),用燒結(jié)的方法制成幾微米到幾十微米厚的多孔鉑層作為電極,再在電極上焊上鉑絲作為引線,就構(gòu)成了氧濃差電池,如果電池左側(cè)通入?yún)⒈葰怏w(空氣)。其氧分壓為po;電池右側(cè)通入被測(cè)氣體,其氧分壓為p1(未知)。
設(shè)po>p1,在高溫下(650~850oC), 氧就會(huì)從分壓大的Po側(cè)向分壓小的P1側(cè)擴(kuò)散,這種擴(kuò)散,不是氧分子透過(guò)氧化鋯從po側(cè)P1側(cè),而是氧分子離解成氧離子后通過(guò)氧化鋯的過(guò)程。在750oC左右的高溫中,在鉑電極的催化作用下,,在電池的po側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),一個(gè)氧分子從鉑電極取得4個(gè)電子,變成兩個(gè)氧離子(O2-)進(jìn)入電解質(zhì),即
O2(pn)+4e→2O2-
po側(cè)的鉑電極由于大量給出電子而帶正電,成為氧濃差電池的正極或陽(yáng)極。
這些氧離子進(jìn)人電解質(zhì)后,通過(guò)晶體中的空穴向前運(yùn)動(dòng)到達(dá)右側(cè)的鉑電極,在電池的p1側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),氧離子在鉑電極上釋放電子并結(jié)合成氧分子析出,即
2O2-→ O2(P1)+4e
p1側(cè)的鉑電極由于大量得到電子而帶負(fù)電,成為氧濃差電池的負(fù)極或陰極。
這樣在兩個(gè)電極上由于正負(fù)電荷的堆積而形成一個(gè)電勢(shì),稱之為氧濃差電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連成電路時(shí),負(fù)極上的電子就會(huì)通過(guò)外電路流到正極,再供給氧分子形成氧離子,電路中就有電流通過(guò)。
圖1 紅外碳硫分析儀的原理框圖