医学分析仪器原理实验3.docx
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医学分析仪器原理实验3
实验3生化分析仪的参数设置及性能评价
一、实验目的和要求:
1.了解生化分析仪的基本结构。
2.掌握生化分析仪测试的基本原理和方法。
3.掌握自动生化分析仪参数正确设置的步骤。
4.掌握自动生化分析仪样本标准曲线的制作方法以及样本的测量方法。
预习要求:
实验前请阅读本实验指导书,熟悉分光光度法(透射吸收法)测量液体浓度的原理。
熟悉自动生化分析仪的结构、性能指标以及使用方法。
相关理论及工作原理可参阅理论课教材和附录2:
BA-90半自动生化分析仪的使用手册。
二、实验原理
自动生化分析仪(automaticbiochemicalanalyzer),是将生物化学分析过程中的取样、加试剂、去干扰、混合、保温反应、自动检测、结果计算、数据处理和打印报告,以及实验后的清洗等步骤都能自动完成的仪器。
它具有提高工作效率,提高试验的精密度与准确度,不受操作人员的技术高低、工作时间内技能状态(疲劳)等各种因素的影响等优点。
生化分析仪通常采用比色法或分光光度法检测样品,仪器主要由样品处理系统、检测系统和计算机系统等组成。
其中样品处理系统包括样品架、试剂仓、样品和试剂取样单元、搅拌器。
其检测系统包括光源、分光装置、比色
杯、恒温装置、清洗装置。
生化分析仪的结构见图3-1
试剂自动进样系统
光源恒温系统
样品自动进样系统
反应杯
检测器信号放大与数据处理
图3-1自动生化分析仪的结构图
废液排出与
清洗系统
结果显示与打印
自动生化分析仪的正确设置和合理使用是仪器正常工作的前提条件。
自动生
化分析仪的参数包括波长、温度、样品量和试剂量、分析方法和校正方法、反
应时间设定、线性范围的设置、机械臂与电子阀设置、计算机软件的设定等。
目前常用性能评价指标有精密度、波长的准确性和线性等。
本实验通过用在固
定波长下对已知吸光度的标准溶液用生化仪进行测定实际吸光度值与相应标准
值之差衡量该生化仪波长的准确性;通过用已知稳定浓度的一系列标准溶液在最大吸收处读取吸光度,然后绘制标准曲线,观察其波长的线性。
三、实验仪器、器材和试剂
全自动生化分析仪一台;高锰酸钾标准溶液3种(0.03、0.06和0.09mmol/L),试杯3个,蒸馏水、清洗液
四、实验内容与步骤
BA-90半自动生化分析仪操作画面由状态表示、工作菜单键、输入及分析区域、操作提示、功能键等构成(如图3-2所示)。
状态表示包括光源灯的状态、日期、时间;工作菜单键包括检验单/项目、分析测量、结果报告、室内质控、程序设置、仪器设置:
输入及分析区域显示各画面、窗口的区域及相关信息;操作提示显示各主要画面的操作信息及提示;功能键包括开灯/关灯、清洗、备份与恢复、公司信息、退出。
图3-2BA-90操作主菜单画面
①状态表示:
②工作菜单键;③输入及分析区域:
④操作提示;⑤功能键。
检查每一块滤光片的定位及以蒸馏水为空白时的吸光度。
除F8外,新仪器各个滤光片的吸光度值一般在0.250ABS以下。
随着仪器使用时间延长,滤光片的吸光度可能因光源灯或滤光片的老化、电子器件的性能变化、比色池的沾污或因某种原因使光学各部分发生位移等因素影响而逐渐增大。
当滤光片的吸光度大于0.700时,可能是比色池残留气泡,也可能是由其它因素引起。
方法:
从主菜单(图3-2)进入仪器设置菜单,用鼠标左键
单击滤光片定位检查,仪器显示:
用鼠标左键单击确定,将进样管放入蒸馏水中,然后按动进样按钮,仪
器自动完成吸样。
对各个滤光片进行检查并显示:
用鼠标左键单击关闭后,返回到主菜单。
2).重复性检查
在340nm连续10分钟测量蒸馏水的吸光度,最大值与最小值之差最大不能超过0.006ABS。
光源灯、蒸馏水不符合要求或仪器通风不畅等都可引起漂移值增大。
方法:
进入仪器设置菜单,用鼠标左键单击“重复性检查”,
仪器显示:
用鼠标左键单击“确定”后,将蒸馏水放入进样管中,按进样键即自动
完
成吸样过程,稍后显示:
其中“吸光度”为即时值,
10分钟后,自动停止读数并显示测定结果。
用鼠标左键“确定”后即返
回到主菜单。
实验结果处理:
根据仪器检查的判定标准:
各个滤光片对水的吸光度值<0.250
吸光度在10分钟前后的差异<0.006ABS,对仪器的性能做出评判。
2.仪器测试参数设置
分析参数是分析测量的基础,它直接决定着分析结果。
分析参数包括:
分析方法、波长、样本量、试剂量、温度、延迟时间、测量时间、反应方向、吸光度极限、吸液量、标准点、标准浓度、小数点、试剂空白、样品空白、K值、线性检查、结果单位、分析范围、参考值。
设置步骤:
从主菜单进入“程序设置”工作菜单,然后在这一菜单下选择“分析项目参数设置”,进入参数设置子菜单(图3-3)。
在此菜单中,首先通
过“上一条记录”或“下一条记录”按键,将光标移至需要进行参数设置的分
析项目上,在本实验中选择的是模拟分析项目Glu,因此测试项目选择
“Glu”。
本实验中需特别设置的分析参数如下:
分析方法:
终点法(E)波长:
546nm标准点:
“L”表示多点线性,
标准浓度:
分别输入三种标准液的浓度小数点:
2(结果为2位小数)
试剂空白:
“Yes”样品空白:
“Yes”结果单位:
mmol/L
其他参数采用系统缺省指定的参数。
输入完毕,用鼠标左键单击“退出”,可自动保存并返回到主菜单。
图3-3
1.样本浓度-吸光度标准曲线的建立
:
1)选择测量功能:
在主菜单画面(图3-2)用鼠标左键单击“分析测量”仪器显示
2)选择测量项目:
将光标移至“按项目序号选择测量项目”,用鼠标左键
单击后,仪器显示检验项目信息。
如下图所示:
用鼠标左键单击测量项目后,在本实验中选择的模拟测量项目为Glu,用鼠标
左键单击“确定”后,仪器自动按分析参数选择滤光片、温度等,完成此工作
后,即进入测量菜单画面(图3-4)。
图3-4测量菜单
3)空白调零:
用鼠标左键单击“空白调零”,键位变成绿色,“当前工作”显
示空白调零,将蒸馏水放入进样管中,按动进样键仪器自动完成吸样,并显示
吸光度0.000,键位颜色恢复,操作提示显示“准备好进样”。
4)试剂空白校准:
鼠标左键单击“试剂空白”,键位颜色变绿,“当前工作”
显示“试剂空白”,操作提示显示进样量,将试剂空白放入进样管中,按动进
样键,仪器自动完成吸样并进行测量,显示吸光度值。
5)标准曲线建立:
用鼠标左键单击“标准”,键位颜色变绿,仪器显示上一次
A-C曲线(吸光度一浓度曲线)并显示:
本实验要求建立新的曲线,故用鼠标左键“确定”后,将三种标准溶液依次(浓度从低到高)放入进样管中,按动进样键,记录每次测量的吸光度值。
仪器自动完成吸样及标准测量,并显示新的曲线和K值。
如果曲线图中不出现偏离拟合曲线较大(该点的粗大误差一般会大于三倍的均方根差)的点的
话,可选择确定,以作为新的标准曲线。
如出现具有粗大误差的点的话,表明
测量有失误或标准液的浓度不准或标准液的浓度输入错误,这时应选择“取消”放弃该标准曲线
注意1:
当为多点线性或多点非线性时,操作者应在仪器的提示下依次完成各
个标准点的测定,在输入标准液时,应按先低后高的顺序依次输入多个标准液。
注意2:
每次吸液过程均必须保证吸液管完全泡浸在被吸液体当中,防止吸入
空气;
注意3:
测完分析项目后,分别要用清洗液(1次)和蒸馏水(多次)对比色池进行清洗。
实验结果处理:
根据三个标准液样本的吸光度值做出使偏差平方和达到极小的
浓度-吸光度拟合曲线。
(拟合标准曲线的方法见本指导书的实验预备知识部分的1.4节实验数据处理和结果的表述)
4.仪器精密度试验
1)进入测量菜单:
按照实验内容3中的步骤l-2进入到测量菜单(图3-4)
2)完成“空白调零”和“试剂空白调零”。
3)样本测量:
在测量菜单中选择“样本”,并用鼠标左键点击。
将待测样本放
到仪器的进样口,并按下进样键。
此外,仪器将进行一系列动作来完成测量。
4)测量结果:
测量结束后,在测量菜单的右下方将显示本次测量的吸光度值以及根据浓度-吸光度标准曲线所计算出的浓度值。
5)重复步骤2)-4)5次,并记录每次的吸光度值
实验结果处理:
计算对高锰酸钾标准液的5次测试的均值(mean)、均方根差
(σ),看批内数据是否有坏点(其与均值的差值>3σ),如有坏点,则剔除坏点,补充数据点。
检查最终得出的批内精密度是否符合要求(CV<5%),测试结果以下表进行表格化处理
表3-1自动生化分析仪精密度实验结果
1
2
3
4
5
均值
(Mean)
均方根
差(σ)
变异系
数
CV(%)
注:
CV=(σ/Mean)×100%
五、实验注意事项和仪器维护
5.1自动生化分析仪为精密仪器,使用过程中需严格按照仪器说明书要求,必须在老师指导下完成实验。
5.2所用试剂必须为AR级(分析纯试剂),实验用水为去离子水。
5.3确认输入电压符合仪器要求,开机时,先依次打开显示器、打印机、生化分析仪电源开关,最后打开计算机开关;关机时,必须通过程序先关计算机,再依次关掉显示器、打印机、生化分析仪开关。
非法关机可造成数据丢失等不良后果。
5.4为延长光源灯的使用时间,在不进行测量时,可将光源灯关掉。
需要特别指出的是:
重新打开光源灯后,须等待15~20分钟才能进行测量,否则会使测量结果不稳定。
通过程序关闭光源灯后,须等灯泡温度冷却下来后,再打开光源灯,一般需等10分钟。
5.5在分析测量时,仪器吸样过程切勿混入气泡。
5.6每完成一个项目的测定,必须先用蒸馏水冲洗比色池,再用生化分析仪清洗剂冲洗比色池,最后用蒸馏水反复冲洗比色池。
不使用仪器时,流动比色池内一定要保证充满蒸馏水。
5.7在做完某些项目测试后,应视情况进行备份操作,以防意外情况造成数据丢失。
六、实验结果分析
1.仪器功能的检查
1)滤光片定位检查
滤光片
340
405
492
510
546
578
630
F8
吸光度
0.139
0.152
0.154
0.130
0.156
0.103
0.129
4.095
2).重复性检查
重复性检查
最小值
0.139
吸光度
0.145
最大值
0.145
2.样本浓度-吸光度标准曲线的建立
试剂1
试剂2
试剂3
吸光度
0.053
0.111
0.187
浓度g/L
0.03
0.06
0.09
0.2
0.18
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
样本浓度-吸光度标准曲线
123
系列1
4.仪器精密度试验
表3-1自动生化分析仪精密度实验结果
1
2
3
4
5
均值
(Mean)
均方根差
(σ)
变异系数
CV(%)
0.129
0.131
0.131
0.130
0.131
0.1304
0.000894
0.0685%
七、思考与讨论
1.为什么说自动生化分析仪能大大提高检验工作的效率?
答:
自动生化分析仪是将生物化学分析过程中的取样、加试剂、去干扰、混合、保温反应、自动检测、结果计算、数据处理和打印报告,以及实验后的清洗等步骤都能自动完成的仪器。
自动化程度越高受人为影响越小,流水线作业提高了效率。
2.简述自动生化分析的结构并简要说明各部分的功能。
答:
生化分析仪通常采用比色法或分光光度法检测样品,仪器主要由样品处理系统、检测系统和计算机系统等组成。
其中样品处理系统包括样品架、试剂仓、样品和试剂取样单元、搅拌器。
其检测系统包括光源、分光装置、比色杯、恒温装置、清洗装置
3.半自动生化分析仪与全自动生化分析仪有哪些区别?
答:
1)样本量的不同全自动生化分析仪采用很多高端原理进行设计,因而比较先进。
在
样本数量上面,可以一次性测量多个样本,比较适合门诊量较大的医院;而
半自动生化分析仪一次只能测量一个样本,适用于一些样本数量小的单位进行使用。
2)测速的不同
相较之下,全自动生化分析仪的速度非常快,可以达到每小时240/300,要快于半自动生化分析仪。
3)配备设施的不同半自动生化分析仪必须配备离心机与恒温水浴箱;全自动本身可以调
节温度只需离心机即可。
4)外在干扰性在使用过程中,半自动生化分析仪由于技术的欠缺,需要人为进行外
在干扰;而全自动生化分析仪的功能较为强大,因而鲜少需要人为进行外在干扰。
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- 医学 分析仪器 原理 实验