自动生化分析仪参数设置

自自动动生化分析生化分析仪仪参数参数设设置置 自动生化分析仪是一种把生化分析中的取样、加试剂、去干扰物、混合、恒温反应、 自动监测、数据处理以及实验后清洗等步骤进行自动化操作的仪器，它完全模仿并代替了 手工操作，目前已经成为医疗机构进行临床诊断所必可不少的仪器之一。它的应用大大提 高了生化检验的准确性、精密度和工作效率，适应了临床医学发展对检验医学的要求，然 而这一切不仅需要生化分析仪的技术基础，也需要仪器内每个项目都有一组最优化的分析 参数。并且目前大多数生化分析仪为开放式，封闭式的仪器一般也会另外留一些检测项目 的空白通道由用户自己设定分析参数，因此我们有必要了解生化分析仪各个分析参数的基 本含义以及设置方法。 1.试验名称常以项目的英文缩写来设置，如总蛋白设置为 TP，白蛋白设置为 ALB 等。 2.方法类型生化分析仪常用的方法有终点法、连续监测法、比浊法等，根据被检物质 的检测原理等选择其中一种分析方法。 2.1 终点法又称为平衡法，是基于反应达到平衡时反应产物的吸收光谱特征及其对光吸 收强度的大小对物质进行定量分析的一类方法，有一点终点法和两点终点法两类。一点终 点法的特点是使用一种或两种试剂，当待测物与试剂反应达到终点时，测定混合溶液的吸 光度来计算待测物的浓度，该法常用的有总蛋白双缩脲法、白蛋白溴甲酚绿法、葡萄糖氧 化酶法等，手工操作的大多数方法都是一点终点法。两点终点法也称固定时间法，如果是 单试剂分析，当测定波长同干扰物质的吸收光谱有重叠时，通过选用两点终点法可消除样 品空白引起的干扰，其分析过程是在样品与试剂混合后经过一段延滞期读取一个点 A1，一 定时间后再读取 A2，然后比较标准和测定的 A（A=A2-A1）值，求得待测物的浓度。 肌酐苦味酸法就是一个典型的单试剂两点法的例子。如果是双试剂分析，选用二点终点分 析法除了可消除样品空白引起的干扰外，还可消除内源性干扰物质的干扰，其分析过程是 加入试剂 1 后读取 A1，加入试剂 2 后读取 A2，A1 相当于读出样品空白值，A2 才是实际 呈色反应，然后比较标准和测定的 A（A=A2-A1）值，求得待测物的浓度。为了提高 终点法检测的准确性，选择该法时应设置终点法零点读数、样品空白等两个分析参数，前 者是在反应前即开始读数，可以扣除反应前试剂和样品混合液的空白读数；后者是样品加 空白试剂所得到的吸光度，反应需要占用一个比色杯。 2.2 连续监测法又称动态分析法、速率法等，基本原理是在酶促反应的最适条件下，用 物理、化学或酶促反应的分析方法，在反应速度恒定期（零级反应期）内连续观察和记录 一定反应时间内底物或产物量的变化，以单位时间酶反应初速度计算出酶活力的大小和代 谢物的浓度。具体方法有两点速率法和多点速率法：两点速率法是通过观察在零级反应期 内两个时间点的吸光度，用两个点的吸光度的差值（A）除以时间（分） ，计算出每分钟 的吸光度变化值；多点速率法是在零级反应期内每隔一定时间（2-30s）进行一次监测，连 续监测多次，求出单位时间内的反应速度，这种方法又可分为最小二乘法、多点 法、回 归法、带速率时间法等。该法具有明显的优点就是大大提高了分析速度和准确性，主要适 用于酶活性及其代谢产物的测定。在连续监测法过程中，即使不加样品，试剂中的底物也 会自动降解得到一个结果，因此应设置试剂空白速率，不同批号试剂的试剂空白速率不一 样，其值为以水代样品测得的项目结果，样品测定结果应扣除试剂空白速率的数值。 2.3 比浊法自动生化分析仪一般只能做透射免疫比浊分析，当光线通过一定体积的含免 疫复合物的溶液时，由于溶液中存在的抗原-抗体复合物粒子对光线的反射和吸收，引起透 射光的减少，测定的光通量和抗原抗体复合物的量成反比。它常用于终点法测定，目前主 要用于血清特种蛋白的检测，如载脂蛋白、微量蛋白、急性时相反应蛋白、免疫球蛋白以 及某些药物监测等。但是如果样品中待测抗原浓度过高，抗原与抗体形成的免疫复合物分 子将会变小，而且易发生解离，使浊度反而下降，因此免疫比浊分析过程中必须设置前区 检查，比较分析过程中后两个读数点的差别，如果后一点比前一点的吸光度低，则表示抗 原已过剩，应将样品稀释后重测。 3.反应温度自动生化分析仪通过温度控制系统保持温度恒定，以保证反应的正常进行， 其保持恒温的方式有三种：干式恒温器加热、水浴式循环加热、恒温器循环间接加热。恒 温控制器可以对 25、30、37三种温度进行恒温，根据需要可以任意选择，半自动生 化分析仪恒温器属于这种。全自动生化分析仪的温度控制器一般只能控制 37一种温度， 少数也可以控制 30和 37两种温度。 4.反应波长当测定体系中只有一种组分或混合溶液中待测组分的吸收峰与其他共存物 质的吸收波长无重叠时，可选用单波长，如果待测物质有几个吸收峰，可选用吸光度最大 的一个波长，或者选择在吸收峰处吸光度随波长变化较小的某个波长。当被检溶液混浊或 存在较多的干扰物质时，测定过程中会出现光散射和非特异性光吸收，从而影响测定结果 的准确性，此时可用双波长甚至多波长测定，以提高测定结果的准确性，而在实际应用中 选择辅助波长主要用于消除脂血、溶血、黄疸的干扰。由于脂质、血红蛋白、胆红素在较 宽的波长范围内有较强的光吸收，常常同测定波长有重叠，此时测得的吸光度包含待测物 质的吸光度和干扰物质的吸光度，因此必须选用合适的辅助波长来消除干扰物质的吸光度。 辅助波长的设置原则是根据测定波长选择辅助波长，要求干扰物质在测定波长同辅助波长 有相同的吸光度。 5.反应方向有正向反应和负向反应两种，反应过程中吸光度增加为正向反应，吸光度 下降为负向反应。 6.样品量与试剂量样品与试剂量的确定一般按照试剂说明书上的比例，并结合仪器的 特性进行设置，亦可根据手工法按比例缩减或重新设计，但要考虑到检测灵敏度、线性范 围，尽可能将样品稀释倍数大些，以降低样品中其他成分的影响。在样品与试剂量的设置 过程中主要应注意以下几个方面：稀释水量，添加样品稀释水的是为了洗出粘附在采样 针内壁上的微量血清，减少加样误差，添加试剂稀释水是为了避免试剂间的交叉污染，两 种稀释水的量应在复溶试剂时按比例扣除。如果采用液体试剂盒时因不再用水，无法扣除 稀释水量，所以两种稀释水应尽量减少，以免试剂被过量稀释。最小样品量，即分析仪 进样针能在规定的误差范围内吸取的最小样品量，随着技术的不断改进，仪器的最小样品 量逐渐减小，目前有少至 1.6l 的。在样品含高浓度代谢产物或高活性酶浓度的情况下往 往需采用分析仪的最小样品量作为减量参数，从而使仪器的检测范围上限得以扩大。总 反应容量，在不同的分析仪有一个不同的规定范围，在设置的时候样品量和试剂量之和不 能超过这一范围。该值受仪器的光路系统所影响，直射式光路由于光束较宽，难于减少所 测试反应液体积，集束式光路则是通过一个透镜使光束变窄，可检测低至 180l 的反应液 混合体，近年来又出现了点光源技术，它的光束更小，照射到样品杯时仅为一个点，可使 反应液的量降至 120l.试剂量/样品量比值，不要为节省试剂而过分地减少试剂用量， 因为在终点比色法中，缩小试剂量/样品量比值会降低线性范围，遇高浓度样本会因试剂量 不足而使结果偏低。 7.分析时间分析时间包括孵育时间、延迟时间、监测时间等，选择不同的分析方法应 选择相应的分析时间。 7.1 孵育时间选择终点法时设置，在一点终点法是样品与试剂混匀开始至反应终点为止 的时间，在两点终点法是第一个吸光度选择点开始至第二个吸光度选择点为止的时间。在 设置孵育时间时，有些分析方法要特别注意，如选择溴甲酚绿法测定血清白蛋白时，由于 血清中 1-球蛋白、转铁蛋白等也可与溴甲酚绿呈色，尽管其反应速率较白蛋白为慢，但 是实际上当血清与白蛋白混合时， “慢反应”已经发生，因此为减少非特异性结合反应，应 在溴甲酚绿与血清混合后 30s 读取吸光度。当选择酶法的 Trinder 反应测定葡萄糖、总胆固 醇、甘油三酯时，由于 37酶反应较慢，因此必须测定这些酶试剂反应达到终点的时间， 自动分析仪用试剂盒一般可以在全部加样后 5 分钟内反应完全，所以应选择分析仪的最大 反应时间。 7.2 延迟时间选择连续监测法或两点终点法时设置，即在样品与反应试剂（第二试剂） 混匀开始至第一个吸光度选择点之间的时间。在连续监测法过程中，当酶与底物混合后需 要一定的时间让酶激活，直至线性反应期才能开始监测，有的项目需要用工具酶将内源性 代谢产物耗尽，消除干扰。一般单试剂法只需要 30s，常用项目中谷氨酸氨基转移酶、天 冬氨酸氨基转移酶需要特别注意，但是对于双底物反应或需要辅酶参与者，通常为 1- 3min.7.3 监测时间酶促反应延滞期后，在过量底物的存在下，反应速率加快并达到稳定的 阶段，即酶促反应以恒定的速率进行，不受底物浓度的影响，这段时间称为线性反应期或 零级反应期，自动生化分析仪的监测时间即为此期。连续监测法在零级反应期至少应监测 90-120s 或至少 4 点（3 个 A） ，少于 3 个 A 不能称为连续监测法，因为不能计算线性 度；监测时间过长则容易发生底物耗尽，可测范围变窄。医学教育网搜集整理。 8.计算因子（F 值）和实测 F 值用连续监测法进行酶活性测定时，不需作标准管或标 准曲线，根据摩尔吸光系数很容易进行酶活性浓度的计算。先测定在线性范围内每分钟吸 光度的变化（A/min） ，以 U/L 代表酶活性浓度时，则可按下式进行计算： U/L，t=A/minF=A/minV106/（VL） 式中 V：反应体系总体积（ml） ；106：将 mol 换算成 mol；：摩尔吸光系数 （cm2/mol） ；v：样品体积（ml） ；L：比色杯光径（cm） 。当条件固定时，从理论上讲 V、v 和 L 均为固定值， 值为常数，所以 F 值是恒定的。F 值对酶的测定十分重要，过 高虽然测定的线性较宽，但重复性差，反之精密度虽好，但检测线性窄，因此应根据实际 情况进行合理的设置和应用。但是在临床实际工作中，仪器诸多因素如波长的准确性、半 波宽的大小、比色杯光径及磨损与清洁度、温控的准确性、加样系统状况等若不符合要求 或发生变化都会影响指示物的 值或上述公式中的相关项，因此应在具体仪器条件下，定 期检查和实际测定指示物的实测 值和 F 值。因为纯 NAD（P）H 溶液不稳定，所以 NAD（P）H 的 值需用葡萄糖己糖激酶法实测，实际操作为将某一浓度的葡萄糖溶液重 复 5-10 次测定，得到相应的一组吸光度 A 值，求出 As，注意 s 必须低于规定的批内 允许值，再根据下面两个公式分别计算出 NAD（P）H 的实测 值和 F 值： 式中 C 为标准液浓度（mol/L） 。其他一些色素源指示物在不同的介质环境中，其 值会发生程度不等的变化，对 5-硫代-2-硝基苯甲酸、对硝基苯酚、对硝基苯胺等这些可得 到高纯而稳定的指示物，可将其配制在一定的介质中，按临床标本用的现场试剂和仪器测 定吸光度求实测 值及 F 值。 9.线性度是非线性比率的界线，常用%表示，其计算公式为，式中：k1 为连续监测时 间 2/3 内前读数时间的斜率，k2 为后 2/3 读数时间的斜率，k3 为总的斜率，一般设置为 15%. 对一些酶活性项目，可以适当放宽，当不需要设置检查界限时，设置其为 0.线性百分数大， 说明 k 之间已不成线性；超过极限值说明底物不足，检测结果会变低，应稀释后重测。 10.底物耗尽限额选择连续监测法或两点终点法时设置，不同型号分析仪的设计不一样， 有的为零点与监测第一点吸光度的差额，有的为吸光度上升或下降至指定吸光度（MAX- OD/MIN-OD）的数值。超过限额说明样品的酶活性非常高，底物消耗太快，在仪器程序规 定的线性反应期内吸光度的变化往往不代表真正的酶活力，导致结果偏低，该样品应稀释 一定的倍数重新测定。此参数对于采用负反应分析酶活性的方法甚为重要，下面以丙氨酸 氨基转移酶为例简述设置 MIN-OD 的步骤，选择一份高活性酶的混合血清，用生理盐水稀 释，得到一组从低浓度至高浓度的丙氨酸氨基转移酶溶液；把这一组溶液按仪器设定的程 序进行测定，并打印出反应曲线；从曲线中可以发现当酶活力达到一定临界浓度时，该临 界浓度的反应曲线在连续监测时间内成线性，但是在监测时间后成非线性，即连续监测时 间的最后一个读数点正好是线性与非线性的临界点，所以该点的吸光度是在连续监测时间 内酶促反应没有发生底物耗尽时所能达到的最小吸光度值，这个最小吸光度值也就是 MIN- OD.当酶活力高于上述临界浓度时，反应曲线在连续监测期内已不呈线性反应，有些仪器 自动选择弹性速率功能，能自动选择反应曲线上连续监测期内仍呈线性的吸光度数据计算 结果，使酶活性测定的线性范围得以扩大，可以减少稀释及重测次数、降低成本。医学教 育网搜集整理。 11.试剂吸光度上限、下限试剂吸光度上限为正向反应用，可参考试剂盒说明书数值折 算成所用比色杯的光径。如试剂盒要求上限为 0.4，比色杯光径 0.6cm，则试剂吸光度上限 设置为 0.24.试剂吸光度下限为负向反应用，设置法同试剂吸光度上限。每种试剂都有一定 的空白吸光度范围，试剂空白吸光度的改变往往提示着该试剂的变质，此时应更换合格试 剂。 12.线性范围