自动生化分析仪原理与相关技术分析2

2. 单色器

单色器是使不同波长的光以不同角度发散的组件，按色散元件的不同，可分为棱镜单色器、光栅单色器和滤光片式单色器。

棱镜既简单又便宜，但其色散是弯曲且非线性的，长波色散率小，短波色散率高，因此欲得到相同的光谱强度，狭缝宽度要随波长而改变，并且各光谱线间隔不同，为非匀排光谱。

光栅的色散率大，色散角与波长成线性关系，分辨率高，光谱范围宽。但是，采用光栅的仪器设计时须注意光谱叠级、检测灵敏度及光学布局 ( 前分光或后分光 ) 等因素的影响。

滤光片价格便宜，通过科学、合理的设计，采用滤光片分光方式完全可以获得与光栅分光同等的效果。

3. 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。全自动生化分析仪的检测器一般为光电倍增管或光电二极管。

光电倍增管阴极材料的性质决定了其光谱灵敏度。光电倍增管在紫外—可见范围内有良好的灵敏度，它对弱光的灵敏度很高。但是，在光谱分析应用中，高灵敏度是用于测定低浓度物质的，为准确检测空白和样品间的微小差别，检测器在强信号时必须噪声低。

光电二极管 ( 或光电二极管阵列 ) 广泛应用于全自动生化分析仪，是目前中高档生化分析仪采用的主流技术。光电二极管检测动态范围宽，作为固体元件比光电倍增管更耐用。早期的光电二极管在紫外区灵敏度较低，但该问题已克服，硅光电二极管的检测范围约是 170nm~1100nm 。

4. 加样系统

加样系统的精度直接影响测量结果，因此，加样系统一直都是全自动生化分析仪的关键技术之一。

加样系统分为样本加样系统和试剂加样系统，两者在原理和结构上并无区别。加样过程由初始化过程、吸样过程、排样过程和清洗过程组成。

加样精度一般靠以下技术保证 :

(1) 合理的液路设计和连接技术 ;

(2) 液面检测技术 : 采样针能够感应液面，探测到液面后插入适当深度后会停止 ;

(3) 随量跟踪技术 : 采样针根据所分配液体的多少自动调整下降深度 ;

(4) 堵塞检测 : 探针能自动检测血液或试剂中纤维蛋白质或其他杂物堵针，堵针后根据内置压力感受器进行处理。

5. 清洗系统

在全自动生化分析仪中，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。清洗过程包括吸干反应液、注入酸性清洗剂、吸干酸性清洗剂、注入碱性清洗剂、吸干碱性清洗剂、注入去离子水 ( 可能有多次 ) 、干燥反应杯等步骤。清洗的效果直接决定着仪器的携带污染。机内清洗的最大缺点是，很难保证将反应杯彻底清洗干净，因此反应杯污染引起的误差不可避免 ; 而且，用水量比较大也是一个问题。

自动更换反应杯方式是采用一次性反应杯，因此仪器的携带污染会大大降低 ; 同时，由于减少了重复清洗的过程，可进一步提高仪器的可靠性，同时，仪器的用水量也会大大降低。

6. 温控系统

各类生化反应尤其是酶类对温度波动非常敏感，需要一个恒定的温度，才能取得可靠、准确的结果，一般要求把反应室的温度波动控制在± 0.1 ℃。目前较多采用的方法有空气浴法、恒温水浴法、恒温液加热法等。

7. 软件系统

软件系统的目标是为用户提供方便实用、容易学习、界面友好、容易操作的软件

软件的功能主要包括三个方面：一是为用户提供操作仪器的界面，以实现项目的编辑，样本 / 试剂设置，项目的申请、执行，结果的输出和历史纪录查询等；二是控制仪器各个部分工作，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 ; 三是数据的分析处理与计算，如病人信息和原始数据存储、化验结果汇总报告、失控报告、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，等等。

四、展望

近年来，随着科学技术的不断进步，特别是电子技术和计算机技术的飞速发展，使得生化分析仪器结构和性能都有了很大的改进。21 世纪是一个信息和分子生物学的世纪，计算机及网络将深入到日常生活的每个角落。因此，全自动生化分析仪除了向高速度、随意任选式、模块组合化、超微量化、智能化、尖端化发展的同时，也必然向就近检验、床边即时检验发展，患者自测项目将进一步发展。总之，全自动生化分析仪将同时向大而全和小、快、灵两个方向发展。