《生化分析仪》PPT课件.ppt
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1、光学基本知识,生化分析仪器是利用光谱分析方法的仪器之一,它主要工作在紫外光和可见光光波谱区内。以仪器的原理看,它基本是由一台比色计或一台分光光度计组成。所以了解一些基本的光学知识。无论对生化分析仪原理的理解和对仪器的维修及计量都十分必要。故这里对光的基础知识做一些简单介绍。,光的基本性质,光具有波动性和微粒性,统称为光的波粒两象性或两重性.各种不同波长的光,按其波长和频率的不同可以分为若干个谱区。人们日常所见的白光如日光,光的波长范围为400760纳米的混合电波,它是由红橙黄绿青蓝紫等颜色的光按一定比例混合而成的复合光。不同波长的光被人感觉的颜色是不同的,光对物质的选择吸收,一、光对物质的选择
2、吸收 不同溶液呈现不同的颜色,这是由于物质对光选择性吸收的缘故 物质对光吸收最大处叫吸收峰,不同物质对光吸收的吸收峰不同。吸收曲线反映了溶液对光吸收的选择性。吸收程度随浓度增加,因此,可以选择一部分波长被吸收程度即吸光度来测定溶液的浓度。,比色分析的基本理论,许多化学物质具有颜色,有些无色的化合物也可以和显色剂作用,生成有色物质。事实证明,当有色溶液的浓度改变时,颜色的深浅也随之改变。浓度越大,颜色越深;浓度越小,颜色越浅。因此,可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液的浓度,对溶液中所含的物质进行定量分析。溶液颜色的深浅与浓度之间的关系可以用吸收定律来描述。,吸收定律,0art(t0)朗
3、伯比尔定律 吸光度与透射比的关系如下:lg,全自动生化分析仪,BS-300 全自动生化分析仪主要用于定量测定血清、血浆、尿液、脑脊液等的临床生化项目、免疫项目、治疗性药物浓度监测及药物滥用监测等。,光的互补,若把两种不同的光,接一定的强度比例混合,可以得到“白光”,这两种光叫做互为补色。由于有色物质对光的吸收具有选择性,因此在测定溶液吸光度时,只能用光波中能被有色溶液吸收的一部分光线,即应用特定的单色光进行。至于不被有色溶液吸收的光线,则应设法在未透过有色溶液之前将其消除。,仪器构成,光的传播,一、光的反射与折射,三、透镜,四、光的色散,二、平面镜和球面镜,三、透镜,光的干涉,光的衍射,单色器
4、,一、滤光片,干涉滤光片色散棱镜衍射光栅 二极管,生化分析仪工作原理及基本结构,一、概述生化分析仪(Biochemical analyzer,Clinical chemistry analyzer)自20世纪50年代末面世以来,发展十分迅速。它可用于药品、水质、食品和临床分析等领域。在临床分析方面,生化分析仪主要用来对人的血液和其他体液中的各种生化指标如血红蛋白、胆固醇、转氨酶、葡萄糖、淀粉酶、尿素氮、白蛋白、总蛋白、无机磷、尿酸、钙等进行分析。由于生化分析可以给医生提供受检者的综合性信息,近些年来,生化分析仪已成为临床分析最常用的检验仪器之一。,优点,如精度高,可达0.001A;重复性好,可
5、达0.002A;功能齐全,能进行吸光度、浓度以及酶活力的测定;能使用终点法、动力学法和初速度法等方法进行分析;可进行自动、半自动、快速、微量测定等。,要求,分析方法多、测试项目多、样品及试剂用量少、准确、快速、微量、耐用等,分类,从不同的角度来分类。如按照结构形式来分,可分为连续式、离心式和分立式三种。按自动化程度来分,生化分析仪可以分为全自动和半自动两种。按仪器同时测定的项目分,可分为单通道和多通道两种。单通道型的生化分析仪,每次进样只能测定一个项目,多通道一次进样可以同时测量多个项目。按仪器复杂程度来分,可以分为大型、中型和小型三种。大型生化分析仪均为多通道、全自动型的,可以同时测定10个
6、以上的项目,且分析项目可以自由选择.近些年还出现了一种干片式生化分析仪。这种分析仪结构简单、用血量少、标本不必预先处理、直接用全血测量、操作简便快速、结果准确,特别适合儿科、急诊、野外等使用。,生化参数,肝功1 白蛋白ALB2 总蛋白TP3 球蛋白GLB4 白蛋白/球蛋白ALB/GLB5 总胆红素T BILI6 直接胆红素D BILI7 间接胆红素I BILI8 谷草转氨酶AST9 谷丙转氨酶ALT10 谷草转氨酶/谷丙转氨酶AST/ALT11 Lr谷氨酰移换酶GGT12 碱性磷酸酶ALP13 乳酸脱氢酶LDH14 乳酸脱氢酶/谷草转氨酶LDH/AST15 Lr谷氨酰移换酶/谷草转氨酶GGT/
7、AST16 总胆汁酸TBA17 前白蛋白PALB18 葡萄糖(OXI)GLU 接上表 肾功1 尿素UREA2 肌酐CR3 尿酸UA4 总蛋白TP5 白蛋白ALB6 葡萄糖GLU心肌酶1 肌酸激酶CK2 肌酸激同工酶CK-MB3 谷草转氨酶AST4 乳酸脱氢酶LDH血脂分析1 胆固醇CHOL2 甘油三脂TRIG3 高密度脂蛋白胆固醇HDL-C4 低密度脂蛋白胆固醇HDL-C5 载脂蛋白A ApoA6 载脂蛋白BApoB7 载脂蛋白A/载脂蛋白BApoA/ApoB8 载脂蛋白EApoE血铁分析1 铁IRON2 总铁结合率TIBC离子及其他1 钾K2 钠Na3 氯Cl4 钙Ca5 镁Mg6 无机磷P
8、7 铜Cu8 锌Zn9 葡萄糖GLU10 淀粉酶AMS11 脂肪酶LPS,生化分析仪工作原理及基本结构,一、工作原理目前,绝大多数生化分析仪都是基于光电比色法进行工作的。尽管所有的生化分析仪最基本的工作部件是一台比色计或分光光度计,但生化分析仪并不仅仅是一台普通的光电比色计或分光光度计,而是集加样、稀释、混合、进样、反应、比色、计算、记录、打印全部或部分功能于一身的自动化仪器。此外,它还需要和试剂、方法学紧密结合起来进行工作。,各类生化分析仪原理,连续式生化分析仪 离心式生化分析仪分离式生化分析仪 干片式生化分析仪 1)反射光度法2)差示电位法,仪器基本结构,重要部件,1、稀释器,2、进样盘装
9、置,3、打印机,1)针式打印机2)热敏打印机3)喷墨打印机4)激光打印机,热敏打印机示意图,生化分析仪的分析方法,一、终点法:一点终点法 二点终点法 比浊法:比浊法也是一种终点法,不过是一种浊度测定,而不是比色测定。双波长法:同时用两个波长检测,用主波长的吸光度减去副波长的吸光度,标准物与待测物同等对待,计算待测物的浓度 连续监测法:属于动态法监测的一种,适用于酶活性和代谢物检测,多有酶的参与。,双项同测法:多项同测法是指在反应过程的不同时间向同一个比色杯中加人几种试剂,并能够测定两个或两个以上的项目。双项同测连续监测法 三点双项同测法,一点终点法,二点终点法,连续监测法,同波长双项同测法,不
10、同波长双项同测连续监测法,几种生化分析仪简介,ISP型半自动生化分析仪,技术指标,1、测量范围:越大越好2、分辨力:越小越好3、显示:本机采用六位液晶显示。第一位是功能符号显示。第二位只能显示0和1。后四位显示测量数值。4、波长范围:(3001000)nm5、波长选择:干涉滤光片。其半宽度为(812)nm6、光源:石英碘灯12V、20W7、打印机:可打印字母和数字,每行20个字符。8、电源:220V(或110V)22V(或11V)9、泵:泵的吸入量为(251500)l。设置时,输入25l的倍数值。10、流动比色皿:为可拆式石英比色皿,容量为32l。11、环境温度:(1030),工作原理,仪器结
11、构,1、光路部分:1)光源灯 2)滤光片3)流动比色皿 4)光电池2、电路部分:主电路板、控制电路板、打印机控制电路板、显示电路板以及插在主电路板上的存储电路板。3、吸液部分:吸液部分由吸液嘴、流动池、电磁阀、管路连接器以及小马达带动的泵体部件所组成。,ISP小型生化分析仪管路图,本机使用的是B6P型热敏式打印机,所谓热敏式打印,是通过加热电路将热敏打印头上的半导体加热点加热,加热点在受热显色的热敏纸上烫出字符。,打印机,电路分析,主电路板,1)前置放大器,2)电压/对数转换器,电压对数转换原理,由朗伯-比尔定律可知:A=1og(It/I0)设前置放大器测得的空白液的电压信号为V0,测得的样品
12、信号电压为VX。在前置放大电路中,在增益系数K0相同的条件下,A=-log It/I0=-log K0VX/K0V0=-log VX/V0使空白液输出为10V。这样上式可变换为;A1logVX,对数曲线发生器,RC放电电路波形。VP10e-ktt(1-logVP)/kloge若令kloge=1则:tl-logVP即RC放电电路中电容器C上的电压Vp和时间呈对数关系。,时间与吸光度的关系,将测量电压VX和电容器的放电电压Vp连接到比较器CMP1的两个输入端,其输出端控制一个触发器,此触发器再去控制一个计数器、当RC放电时,VX便开始按对数曲线下降,计数器也开始计数。由比较器的性质可知:当Vp下降
13、到等于VX时,比较器CMP1翻转,使触发器改变状态,计数器停止计数。此时:tl-logVp1-logVXA由式中可以看出,吸光度A与时间t呈正比关系,t越大,计数值越大.,电源电路,光源电路,使用方法,1、面板介绍显示的字符及其意义:A吸光度 b调零 C浓度 d吸光度/分钟或吸光度 F因数 n样品号 P步骤或参数 S标准 t时间(秒)E0000低于范围 E9999超出范围 HELP仪器有故障,需要排除,发光二极管指示灯:kinetic 动力学法 endpoint 终点法two point 两点法 measuring time 测量时间delay 延迟时间 factor 因数standard 标
14、准 reagent 试剂sample 样品 blank 空白,编程序,动力学方法a在4069之间选一未使用的程序号。b按procreturn此时打印机打印出“PROGRAM MODETEST NUMBER(测试号)”c输入编程序的号码。如输入40,则在测试号行打印出“40”d输入测试项目(用英文输)。ISP的说明书中附有编码表。用不同数码的组合代表不同的英文字母。如33,34,35,58分别代表A,B,C,Z,26个大写英文字母;6590分别代表az 26个小写英文字母。在编程序的过程中需要输入英文字母时,应输入相应的编码。如39代表G,48代表P,52代表T,若欲输入GPT时,则需依次输入“
15、39 enter”“48enter”“59 enter”,打印机便依次打出G、P、T。e按enter键。此时打印机打印出:FILTER:(滤光片)。,f输入测试项目所需要的滤光片的波长并在滤光片槽中换上相应的滤光片。如测GPT所需要的是340nm的滤光片,则需输入“340”,并在滤光片槽中换上340nm的滤光片即行。此时打印机在FILTER后面打印出:340,接着打出:SELECT SIPPER VOLUME(选择吸入容量)。g输入所需要吸入的样品液量。如选350l,则依次按“3”“5”“0”三个键即可。此时仪器在VOLUME后面打印出:350,接着打出 SELECT TEMPERATURE(
16、选择温度)。,j如有因数,按yes键,并输入F值。F值可按以下公式计算:无标准时:例如:GPT 因为GPT是负反应,该值应为负值,故应输入-1768有标准时:,k有试剂空白输入yes,否则输入no。blank(空白)与reagent(试剂)指示灯同时闪烁。l输入测量时间(秒)。GPT应输入20,enter。Measuing time(测量时间)指示灯闪。m输入延迟时间。GTP应输入40,enter。delay(延迟)灯闪。n动力学方法结果计算:酶活力单位(样品每分钟酶活力变化试剂空白每分钟酶活力变化)因数如果程序中不输入试剂空白,则认为试剂空白每分钟吸光度的变化为0。假如反应方式是吸光度下降,
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