临床生化自动化分析（一）

目前临床生化绝大部分检测已实现自动化分析，其中多数由自动生化分析仪(automatic biochemical analyzer)完成。自动生化分析仪由电脑控制，将生化分析中的取样(sampling)、加试剂、混匀、保温反应、检测(detect)、结果计算、可靠性判断、显示和打印、以及清洗(Cleaning)等步骤组合在一起自动操作。其电脑不但用来控制自动化分析仪，也用来安排测试（test）要求和打印结果。自动生化分析技术提高了临床生化检验质量和速度，可减轻检验人员的劳动强度，节约样品和试剂，增加检验项目，提高检测精密度，减少实验误差，并且有利于临床检验标准化的实现。

自动生化分析仪按其工作方式不同分为连续流动式(continuous　streaming movement　style)或管道式、分立式(discrete　style)、离心式(centrifugation style)和干片式(drying style) ，其中以分立式应用最为广泛，而干片式由于具备体积小、试剂以每个测试为单位独立使用，且操作简便等优点，多为急诊检验所采纳，样品数量很少的医院也可选用，连续流动式和离心式现已很少使用。本章主要介绍分立式自动生化分析仪及其应用，对干片式分析仪也将作简单介绍。

第一节 分立式自动生化分析仪的结构

分立式自动生化分析仪完全模仿手工操作方式设计，自动生化分析仪的各部分结构对应手工操作的每个步骤包括取样、加试剂、混匀、孵育、检测、结果计算、器材清洗等，分述如下： 一、基本结构

（一）样品盘或样品架

样品盘（specimen disc）是放置待测样品的转盘，可放置一定数量的样品杯（specimen cup）或不同规格的采血试管，通过样品盘的转动来控制不同样品的进样。另一种方式是样品架（specimen stock），每个样品架可放数只样品杯或采血试管（多为5只或10只）。样品杯或采血试管均可盛载血清、血浆、尿液等样品。样品架的移动通过样品传送带来进行，以样品架上的条形码（barcode）或底部编码孔识别样品架号及样品位置号。有些仪器有专用于急诊样品、校准品和质控品的可识别架（见图7-1），更多仪器通过固定专用位置来区分这些样品架类型。样品杯或采血试管可贴上包含样品性质和编号的条形码，分析仪通过对样品条形码识别不同的样品。

样品架的优点有：①随着样品架移动及样品的被检测，可不断追加已放置样品杯或采血试管的样品架；②通过样品架的移动能将样品传送到另一个分析模块（analysis　die-block）甚至另一台分析仪上再进行分析。而样品盘则只能固定在某个分析模块或某台分析仪上被检测；但多数样品盘为开放式，对其上的样品可较自由地随时取出和放入。

（二）试剂室和试剂瓶

试剂室（reagent chamber）内可装有放置试剂瓶的转盘，一般可放置20种以上具有一定形状的塑料试剂瓶，大型分析仪可放置30～45种试剂瓶,试剂瓶容量一般为10ml～100ml。通过试剂转盘的转动来选用不同试剂。试剂室也有按试剂架形式设计，可放置容量为250ml～500ml的任意形状的试剂瓶，试剂瓶不能转动，但每个试剂瓶内引出一条试剂管路及其喷嘴，即每种试剂均有专用的加试剂装置，因而不同试剂间无交叉污染；但试剂管路较长使试剂的死体积较大，因而适宜用于使用频率高、消耗试剂量大的检测项目。大型分析仪同时备有第一试剂室和第二试剂室，即具备对同一检测项目添加两次试剂的功能，个别分析仪还具有加入第三试剂的功能。对有条形码装置的仪器可将带条形码的试剂瓶放在试剂室转盘上的任意位置，仪器能自动识别试剂的种类、批号和有效期。试剂室均具有冷藏装置，可将试剂保存在4℃～10℃。

（三）反应杯和反应盘

反应杯（reaction cup）是样品与试剂进行化学反应的场所，同时用作比色杯，这一点与手工操作有显著区别。由透光性好的硬塑料或石英玻璃制成，100只或更多的反应杯围成一圈组成一个反应盘（reaction disc），反应杯的数量往往与分析效率成正比。在测定过程中反应盘作恒速的圆周运动，在静止时向反应杯中加入样品、试剂或进行搅拌混匀，当反应盘相对静止时经过检测窗口的比色杯可进行吸光度检测。比色杯光径有0.5cm～1cm不等，大多数分析仪在计算时将其折算为1厘米光径。

（四）取样和加试剂装置

1．取样装置 取样装置（sampling 　assembly）由取样针、取样臂、取样管路、取样注射器和阀门组成，能定量吸取样品并加入到反应杯。不同分析仪的取样容量有不同的范围，一般为2μl～35μl，步进0.1微升不等。最低取样量很重要，取样量小对仪器的制作要求就高，是判断高低档分析仪的一个指标。取样针尖上设有电子感应器，具液面感应功能，取样针于样品上方下降，一旦接触到样品液面即停止下降而开始吸样。多数感应器设有防撞装置，遇到阻碍时取样针立即停止运动并报警。某些取样针还设有阻塞报警系统，当取样针被样品中的凝块、纤维蛋白等物质阻塞时，机器会自动报警、加大压力冲洗取样针，并跳过当前样品，进行下一个样品的取样检测。

由于取样针在各样品间产生携带交叉污染，因此所有的自动生化分析仪均对其设置了防交叉污染（crossing　 contamination）的措施。绝大多数采用水洗方式（又有淋浴式和洗脸盆式之分），在吸取另一个样品前对接触样品的样品针内外壁进行冲洗；也有采用化学惰性液（chemical inertia　fluid）的方式来隔绝样品与取样针内外壁之间的接触。

2．加试剂装置 加试剂装置用于定量吸取试剂加入反应杯，可加入试剂容量一般为20μl～380μl。步进1～5微升不等，取样精度在1微升左右。加试剂装置有两种类型，一种类型的组成部件与取样装置类似，其液面感应系统能检测并提示试剂剩余量。与取样装置一样，也同样设置有防止试剂间携带交叉污染的措施，另外，可通过吸取比需要量多一定量的试剂来解决交叉污染问题。另一种类型为灌注式加试剂装置，该装置具有许多条试剂管路及其喷嘴，每种试剂单独使用一条试剂管路和喷嘴。这种加试剂方式的优点是不存在各试剂间的交叉污染。大型自动生化仪多具有两组加试剂装置，可分别从两个试剂室吸取同一个检测项目的第一和第二试剂，大多数分析仪所有检测项目加入第二试剂的时间点统一固定为1个或2个点，也有分析仪有3个加入时间点可供选择。

（五）混匀与搅拌装置

反应杯里的样品与试剂通过搅拌棒搅拌而充分混匀，搅拌棒的形状为扁平棒状或扁平螺旋状，表面的疏水材料能防止反应液被搅拌棒所携带。其工作方式大多为旋转式搅拌，也有震动搅拌方式。也设置了防止搅拌棒在不同反应液之间携带交叉污染的清洗措施。