全自动生化分析仪的常用检测方法

生化分析仪的常用检测方法生化分析仪的常用检测方法 董苹 2010-8 内容 一 概述 二 基本原理 终点法 三 检测方法 固定时间法 连续监测法 功能特点 特点：自动化机械化的仪器设备模仿 代替手工操作 优点：提高了工作效率 减少了主观误差 灵敏 准确 快速 标准化 分类 管道连续流动式 按结构原理分 分立式常用 离心式 干片式急诊常用 小型 按测定速度分 中型 大型 超大型（模块式） 按自动化程度分 半自动 全自动 主要构成 加样系统（样品转盘 试剂仓 取样装置） 比色系统（光源 比色杯 单色器 检测器） 供排水系统 数据处理系统 内容 一 概述 二 基本原理 终点法 三 检测方法 固定时间法 连续监测法 基本原理 临床生化分析仪最常使用的是分光光 度法 分光光度法是通过测定被测物质在特 定波长处或一定波长范围内光的吸收度， 对该物质进行定性和定量分析的方法。 分光光度计分光光度计组成 光源光源 样品池样品池 单色器单色器 检测器检测器 记录装置记录装置 光吸收曲线 溶液对不同波长光的吸收程度，通常用 光吸收曲线来描述。 讨论 不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状 相似max不变。而对于不同物质，它们的 吸收曲线形状和max则不同。 不同浓度的同一种物质，在某一定波长下 吸光度 A 不同，在max处吸光度A 的差异 最大。此特性可作为物质定量分析的依据 。 在分光光度法中, 以_为纵坐标, 以 _为横坐标作图可得光吸收曲线。 浓度不同的同种溶液, 在该种曲线中其最 大吸收波长_，相应的吸光度大小 则_，同一波长下摩尔吸数 。 波长 不同 相同 吸光度 相同 Lamber-Beer定律：吸收光谱法基本定律 描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和 待测物浓度的关系 Lamber定律：Al Beer定律：A C 入射光强度I0 透射光强度I 物体截面为S 厚度为l Lambert-Beer（朗伯-比尔）定律 当一束平行单色光通过均匀的非散射样品 时，样品对光的吸光度与样品的浓度及厚 度成正比 A = kcb A-吸光度 k-吸光系数 c-溶液浓度 b-液层厚度 吸光度 透光度的负对数 表示物质对光的吸收程度 A=-lgT=lg1/T=lgI0/It T-透光度 I0-入射光强度 It-透射光强度 T=It/I0 吸光系数 定义：吸光物质在单位浓度及单位厚度时 测得的吸光度。 K值的大小取决于吸光物质的性质、入射 光波长、溶液温度和溶剂性质等，与溶液 浓度大小和液层厚度无关。但K值大小因 溶液浓度所采用的单位的不同而异。 吸光系数 三种表现形式：摩尔吸光系数 吸光系数a 百分吸光系数E1%1cm Lambert-Beer（朗伯-比尔）定律 郎伯-比尔定律表明：当液层厚度固定时， 溶液的吸光度与溶液的浓度成正比。 即：A/C=const 故：只要测出某种溶液的吸光度，将它与 已知浓度的标准溶液吸光度进行比较，就 可以算出该溶液的浓度。 讨论： 1.Lamber-Beer定律的适用条件（前提）: 入射光为单色光 溶液是均匀，无散射溶液 2.该定律适用于固体、液体和气体样品 3.在同一波长下，各组分吸光度具有加和性如果 溶液中同时存在两种或两种以上的吸光性物质 ,则测得的该溶液的吸光度等于溶液中各吸光性 物质吸光度的总和，即： A（a+b+c）AaAbAc 应用：多组分测定 偏离Beer定律的因素 依据Beer定律,A与C关系 应为经过原点的直线 偏离Beer定律的主要因素 表现为以下两个方面： （一）光学因素 （二）化学因素 （一）光学因素 1非单色光的影响： Beer定律应用的重前提入射光为单色光 照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光 其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定 为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度 这就使分离出来的光具一定的 谱带宽度 讨论 入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状 E1E2 A=E1CL E1E2 A与C不成线性关系，偏离Beer定律 （E2-E1) A与C偏离线性关系越严重 结论： 选择较纯单色光（，单色性） 选max作为测定波长 （一）光学因素 2. 杂散光的影响 杂散光是指从单色器分出的光不在入射 光谱带宽度范围内，与所选波长相距较远。 杂散光来源：仪器本身缺陷；光学元件 污染造成 杂散光可使吸收光谱变形，吸光度变值。 （一）光学因素 3反射光和散色光的影响： 反射光和散色光均是入射光谱带宽度内 的光直接对T产生影响。 散射和反射使T，A，吸收光谱变形 注：一般可用空白对比校正消除 4非平行光的影响： 使光程，A，吸收光谱变形 （二）化学因素 溶液中的溶质可因 c 的改变而有离解、 缔合、配位以及与溶剂间的作用等原因而 发生偏离 L-B 定律的现象 。 例：在水溶液中，Cr()的两种离子存在 如下平衡 Cr2O42- + H2O 2CrO42- + 2H+ 定量分析方法 (1) 标准曲线法 (2) 标准溶液对比法（外标一点法） (3) 吸光系数法 标准曲线法最经典方法 前提：固定仪器和固定条件 过程：配置标准溶液系列 分别测定 A 得CA曲线 样品 测定A样 查得C样 标准曲线法 标准溶液对比法 在相同的条件下，配制浓度为cs的标准溶 液和浓度为cx的试样溶液，在最大吸收波 长处，分别测定二者的吸光度值为As、Ax ，依据朗伯-比尔定律得: As=Kbcs Ax=Kbcx 则: cx = cs*Ax /As 标准溶液对比法 吸光系数法 吸光系数法又称绝对法，是直接利用朗伯- 比尔定律的数学表达式AKbc进行计算的 定量分析方法。在手册中查出待测物质在 最大吸收波长 处的吸光系数 或 , 并在相同条件下测量样品溶液的吸光度A， 则其浓度为： 或 内容 一 概述 二 基本原理 终点法 三 检测方法 固定时间法 连续监测法 终点法 终点法通过检测终点吸光度的改变大 小来求出被测物含量。 何为终点？如何判断？ 通常在反应终点附近连续选择两个吸光度 值，求其平均值，根据两点的差值来判断 反应终点。 终点法 终点时间的确认： 一、根据时间-吸光度曲线 如:Trinder反应测尿酸，反应曲线上3-5 分钟 时其A趋向稳定,故可将5分钟作为反 应终点。 二、根据被测物反应终点，结合干扰物的 反应 情况来确定 如:溴甲酚绿法测血清白蛋白 分类 终点法： 一点终点法 二点终点法 免疫比浊法 双波长法 一点终点法 一点终点法在时间-吸光度曲线上吸光 度不再改变时，选择一个时间点测定吸光 度值。 通常在反应终点附近连续读两个吸光度， 求出两点的平均值，并根据两点的差值判 断反应是否达到平衡。 一点终点法的设置： 以R和S混合之前的空气空白、水空 白或 试剂空白的吸光度值为测定计算基点，以 反应达到平衡的吸光度读数减去空白读数 ，校准曲线通过零点且成直线，对于反应 速度快的多用。 如：GLU TG CH等 *37 Al T （时间） A S+R (吸光度） 一点终点法反应曲线 计算公式： C=(Am-Ab)*K Am-终点读数点的吸光度 Ab-试剂空白吸光度 K-校正系数 二点终点法 第二试剂加入以前，选择某一点读取吸光 度Am，经过一定时间后反应达终点后测 第二个吸光度值An,利用两吸光度之差计 算结果。 第一点吸光度值由样本本身或第一试剂与 样品的非特异性反应有关，相当于样品空 白，可有效的消除样品自身的吸光度，如 溶血，黄疸，脂血等的干扰。 *40 An T A R2 Am S+R1 (吸光度） （时间） 两点终点 Ax= 样本空白 An - k0 Am （体积校正因子）k0 = Sv+Rl Sv+R1+R2 两点终点法 计算公式： C=(An-K0*Am)*K K0-体积校正因子 K0=(Sv+R1)/(Sv+R1+R2) 免疫比浊法 通过物质对光的散射或透射来测定物质含量的 方法： 散射比浊：特定蛋白分析仪 透射比浊：自动生化分析仪 通常作两点终点法分析，多采用多点校准。 应用：用Ab测定Ag（主要为微量蛋白：IG、 C、APOA1/B、ASO、RF、CRP等），要求Ab 过量，此时Ag-Ab复合物的生成量随Ag的增加 而递增，光散/透射射强度与抗原量成正比。 免疫比浊法 优点： 方法简便 结果准确 可用于自动化仪器检测 缺点：抗体用量大 达平衡时间长 双波长法 消除样品中对测定有干扰的物质的影响； 在试样中含有两个组分a和b时，若要测定 组分b,组分a有干扰，应设法消除组分a的 吸收干扰。首先选择待测组分b的最大吸 收波长1作为测量波长，然后用作图的方 法选择参比波长2 ，使组分a在这两个波 长处的吸光度相等。 双波长法 试样溶液在2和1两个波长处的吸光度之差，只 与待测组分的浓度成正比，而与干扰组分的浓度 无关 干扰物质 1.脂血：吸收光谱300600nm呈下降趋势 2.Hb：350nm、400nm、540nm、580nm 吸收峰 3.胆红素：300500nm有吸收峰 可见它们的吸收峰都较宽，且同测定波长 有重叠现象。 双波长法 主波长的选择 反应体系中待测组分吸收峰对应的波长， 尽量避开或减少来自试剂空白和样本空白 对测定组分的干扰，提高特异性和灵敏度 。 双波长法 辅助波长的选择： 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 ，待测物吸光度差异很大。 如:钼酸铵法测P3用340nm，而Hb在340 及380nm均有较高吸收峰，选380nm作为 辅助波长。 双波长法 双波长测定优点 ： 消除噪音干扰 减少杂散光影响 减少样品本身光吸收的干扰 固定时间法 指在时间-吸光度曲线上选择两个测光点， 这两点既非反应初始吸光度亦非终点吸光 度，利用这两点吸光度差值计算结果。 如：苦味酸法测肌酐 固定时间法 计算公式： C=(A2-A1)*K A1 A2 T (吸光度） 连续监测法 根据反应速度与待测物的浓度成正比，通 过测定一段时间内吸光度的变化速率（ A/min ）来计算待测物的浓度。 酶活性测定常用 酶促反应曲线 连续监测法 零级反应期-酶促反应速度达到并保持恒 定速率进行反应，单位时间内的变化速率 恒定不变。 在零级反应期单位时间内的吸光度变化(反 应速率A/min)与酶活力呈正比。 连续监测法 测定时间的选择： 监测时间应根据所用仪器不影响检测速度 和结果的准确性选在时间反应进程曲线的 线性期。通常： 延迟时间：30-60秒 监测时间：120秒 1.连续监测法 即零级反应速率法,亦称斜率法 在较长反应时间区段内(90-180秒)，每隔 一定时间(530秒)读取一次吸光度值，至 少读取4点，得到3个以上A，最后算出 反应速率A/min。 *58 Al T A S+R1 R2 A2 (吸光度） （时间） 速率法 A/min=(A2-A1 )-(空白)/(t2-t1) 1.连续监测法特点 与固定时间法相比，属于即时观测，无需 停止酶促反应、不需添加其他呈色试剂， 且可将多点的测定结果绘图连线，快速、 直观查看酶促反应进程，很容易找到呈直 线的线性期，检查到是否偏离零级反应。 2.两点速率法 主要用于其反应过程不成线性，这样只注意 其反应的起始点和终止点，而忽视其中间 过程的线性变化。 如：测定苦味酸法测Cr，反应过程中Vit C、 丙酮酸、蛋白质等均可与苦味酸生成红色 化合物而干扰反应，通常选择1min内的两 点进行测定。 A2 T A S+R1 A1 R2 (吸光度） （时间） 两点速率法 Ax= A2-A1 t t 两点速率法 缺点：人为确定t 1、t 2，不定因素较多， 不能保证