生化自动分析仪

生化自动分析仪是利用自动化技术、光学、电子学和计算机科学,把临床化学分析过程中的取样、加样、分配试剂、混合、加温以及分析过程中的监控和数据处理、输出等一系列程序实现自动化操作的仪器,如图3.36所示。

图3.36　全自动生化分析仪

1953年美国L.Skeggs首次介绍了一种自动化分析仪器(Auto Analyzer), 20世纪60年代中期出现了分立式自动分析仪并向多通道发展,70年代后迅速进入推广、普及阶段。随着新的技术革命高潮中电子工程、计算机科学的迅速发展,自动分析仪出现了性能上的飞跃,此后不到20年的时间里其发展速度令人惊讶。这种飞速的发展带来了临床化学方法学的发展,酶学及其相应生产、提纯、稳定技术进一步带来的酶法分析的发展等,也给临床化学的进步带来了新的需求和动力,从根本上改变了经典临床化学的面貌。

目前生化自动分析仪按反应装置的结构主要可分为连续流动式、分立式、离心式。连续流动式的特点是样品和试剂按比例进入同一管道,在连续流动的过程中完成反应和数据分析,其不足处为试剂消耗量大,样品都在一个管道中通过,易互相污染。分立式实际上是模仿试管的手工操作,用反应杯代替了试管的比色皿,反应杯按顺序放在一个转盘内,靠步进发动机按一定时间间隔移动,样品和试剂在各个反应杯中分别搅拌混合、加温、反应、进入检测光路,生成数据并输入计算机,根据指定的数学公式计算,结果可自动打印输出。由于应用计算机统计软件,现已能进行多种方式的分析和数学处理,包括两点法比色分析、动力学连续监测、透射浓度分析等。免疫化学分析中常出现的非线性结果也可用各种曲线拟合的方式处理,因此过去难以解决的许多免疫学问题,目前也能用生化自动分析仪检测,大大扩展了应用范围;离心式分析仪放置反应杯的转盘本身是一个离心机的转头,高速转动的样品与试剂靠离心力的作用迅速混合,光电检测器的计算机随之监测其反应过程,各个反应杯几乎在同一时间内进行测定,但是在分析过程中不能追加其他样品,较适合医学实验室研究使用。

展望生化自动分析仪,它将进一步向高效、智能化、系统化的方向发展。其技术支撑仍是计算机的开发与应用,可使全实验室自动化,其功能是把临床化学、免疫学、血液学分析仪及尿液分析仪通过自动传送带连接成一个大的流水线系统。在生化自动分析仪前端和后端各有一台处理装置和一台样品收纳装置,整个系统和计算机相连,可进行样品分配、运输、分析过程的监控及数据处理,并输出(打印)和存储结果。实验医学新发展阶段的到来,将有助于节约人力、资源,提高工作效率。

生化自动分析仪的出现和广泛应用促进了临床化学的发展。虽然酶法分析为生化自动分析仪的应用创造了条件,反过来生化自动分析仪的普及也推动了酶法分析的进一步发展。二者的结合改变了过去生化化学中长期占主流地位的传统化学分析方法,使实验室工作者摆脱了强酸、强碱和火焰相伴的手工操作环境。免疫学测定中浓度分析的迅速发展也使得一些传统的免疫学检验项目有可能用于生化自动分析仪,和过去的手工式血清学操作相比,大大简化了分析程序,也提高了分析质量。

自动分析应用于临床化学、免疫学、血液学,对病人来说同时满足了过去常常被认为是相互对立的“快”和“准”的基本需求,在医学上是一个不可低估的进步。生化自动分析仪以高速度、高性能、高分析质量承担了一些全民疾病的早期诊断、社会保健的重要工作,是自动化技术领域的又一成功应用。