（一）生化分析儀概述

生化分析儀（Biochemicalanalyzer）又被稱(chēng)為生化儀，是采用光電比色原理和生物化學(xué)的分析方法來(lái)測量體液中某種特定化學(xué)成分的儀器。由于其測量速度快、準確性高、消耗試劑量小，已在各級醫院、防疫站、計劃生育服務(wù)站得到廣泛使用。

全自動(dòng)生化分析儀是臨床檢驗中最常使用的重要分析儀器之一，主要用于測定血清、血漿或其他體液的各種生化指標，如葡萄糖、白蛋白、總蛋白、膽固醇、轉氨酶等，在輔助診斷、療效檢測、健康檢查、藥物濫用等方面具有重要意義，是各級醫療、疾病控制單位必不可少的臨床檢測設備，也是防疫、檢疫及生物學(xué)研究的常用儀器。其臨床應用范圍越來(lái)越廣，是當今世界醫療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。

生化分析是現代醫學(xué)臨床診斷和疾病預防的重要手段之一，自動(dòng)生化分析儀可定時(shí)、連續監測各種反應類(lèi)型的分析測定，除了一般生化項目測定外，還可以進(jìn)行激素、免疫球蛋白、血藥濃度等一些特殊化合物的測定。通過(guò)對血液和其他體液生化分析結果結合其他臨床資料進(jìn)行綜合分析，為診斷疾病提供依據并對器官功能作出適當的評價(jià)，同時(shí)還可以鑒別并發(fā)因子，并且決定以后治療的基準和措施等。

當代醫院對疾病的診斷、病情監測、療效觀(guān)察、預后判斷和預防中，自動(dòng)生化分析儀是最基本的不可或缺的醫療設備之一。急診中的急性胰腺炎、糖尿病酸中毒、心肌梗死、尿毒癥、脫水或水腫所致的酸堿平衡失調及電解質(zhì)紊亂的診斷均離不開(kāi)生化分析儀；肝功能、腎功能、蛋白質(zhì)平衡、脂代謝、糖代謝、鉀、鈉、氯、鈣、磷、鎂以及微量元素等的檢測均由生化分析儀來(lái)進(jìn)行，生化分析儀檢測出的結果影響著(zhù)全院的醫療質(zhì)量，關(guān)乎著(zhù)患者的安危。

（二）生化分析儀原理

自動(dòng)生化分析儀是集光、機、電、液于一體的高科技產(chǎn)品，大致可以分為四個(gè)部分，包括進(jìn)樣系統、光學(xué)系統、控制系統和數據處理系統。進(jìn)樣系統是分析的前提，光學(xué)系統是整個(gè)儀器的核心，控制系統是分析的保證，數據處理系統是功能的擴展。目前絕大多數生化分析儀都是基于光電比色原理進(jìn)行工作，其結構可粗略看成是由光電比色計或分光光度計加微機兩部分組成。

按組成結構來(lái)分，生化分析儀由樣品器、取樣裝置、反應池或反應管道、保溫器、檢測器、微處理器、打印機、功能監測器等組成。其具體工作原理是：由單色光束照射比色皿內的有色液體，通過(guò)被測樣品對光能量的吸收，由探測器將光信號轉換成相應的電信號，該信號經(jīng)放大、整流、并轉換成數字信號，送入計算機，同時(shí)計算機控制驅動(dòng)電力驅動(dòng)濾光片輪和樣品盤(pán)，計算機再根據用戶(hù)選擇的工作方式對測量數據進(jìn)行處理、運算、分析、保存，打印機同時(shí)打印出相應的結果，最后，在測完每組樣品之后進(jìn)行比色皿清洗。

生化分析儀工作原理

（三）生化分析儀分類(lèi)

自美國Technicon公司在1957年成功生產(chǎn)出世界上第一臺全自動(dòng)生化分析儀開(kāi)始，各種型號和功能不同的全自動(dòng)生化分析儀層出不窮，為醫院臨床生化檢驗的自動(dòng)化邁出了十分重要的一步。迄今為止，生化分析儀的發(fā)展十分迅速，分類(lèi)方法豐富多樣，一般可以按照以下方式分類(lèi)。

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按自動(dòng)化程度分類(lèi)

（1）半自動(dòng)生化分析儀

在分析過(guò)程中部分操作需要手工完成（如加樣、保溫、吸入比色、結果記錄等），而其它操作可由儀器自動(dòng)完成，這類(lèi)儀器則被稱(chēng)之為半自動(dòng)生化分析儀。其特點(diǎn)是體積小、結構簡(jiǎn)單、靈活性高，價(jià)格便宜。

（2）全自動(dòng)生化分析儀

從加樣至輸出檢測結果的全部過(guò)程完全由儀器自動(dòng)完成，操作者只需把樣本放在分析儀的特定位置上，選用程序開(kāi)動(dòng)儀器即可等取檢驗報告，期間無(wú)需人工介入，此類(lèi)儀器為全自動(dòng)生化分析儀。由于分析中沒(méi)有手工操作步驟，故主觀(guān)誤差很小，且由于該類(lèi)儀器一般都具有自動(dòng)報告異常情況，自動(dòng)校正自身工作狀態(tài)的功能，因此系統誤差也較小。

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按結構和原理分類(lèi)

（1）連續流動(dòng)式（管道式）

連續流動(dòng)式分析儀指測定項目相同的各待測樣本與試劑混合后的化學(xué)反應在同一管道流動(dòng)的過(guò)程中完成。這類(lèi)儀器一般可分為空氣分段系統式和非分段系統式?？諝夥侄蜗到y是指在吸入管道的每一個(gè)樣品、試劑以及混合后的反應液之間，均用一小段空氣隔開(kāi)，而非分段系統是靠試劑空白或緩沖液來(lái)間隔每個(gè)樣品的反應液。在管道式分析儀中，以空氣分段系統式最多。

（2）分立式

分立式分析儀是按手工操作的方式編排程序，并以有節奏的機械操作代替手工，各環(huán)節用轉送帶連接起來(lái)，按順序依次操作。各待測樣本與試劑混合后的化學(xué)反應都是在各自的反應杯中完成。

（3）離心式

離心式分析儀指每個(gè)待測樣本都是在離心力的作用下，在各自的反應槽內與試劑混合，完成化學(xué)反應并測定，由于混合，反應和檢測幾乎同時(shí)完成，它的分析效率較高。

（4）干片式

干片式分析儀指將試劑固相于膠片或濾紙片等載體上，每個(gè)待測樣本滴加在相應試紙條上進(jìn)行反應及測定。其優(yōu)點(diǎn)是操作快捷、便于攜帶，目前多用于急診和現場(chǎng)化驗。

（5）袋式

袋式分析儀指是以試劑袋來(lái)代替反應杯和比色杯，每個(gè)待測樣本在各自的試劑袋內反應并測定。

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按試劑和儀器的配套情況分類(lèi)

（1）封閉系統

儀器和試劑捆綁銷(xiāo)售和使用，一般為儀器廠(chǎng)家指定試劑品牌，不能使用其他廠(chǎng)家試劑。

（2）開(kāi)放系統

儀器和試劑單獨銷(xiāo)售和使用，儀器廠(chǎng)家不指定試劑品牌，用戶(hù)可自由選擇。

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按國際測速慣例分類(lèi)

（1）小型儀器

小型儀器一般為單通道，測試速度較慢。

（2）中型儀器

中型儀器一般為多通道，常同時(shí)可測2～10個(gè)項目，有些儀器測定項目不能任意選擇，有些可任意選擇。

（3）大型儀器

大型儀器一般為多通道的儀器可同時(shí)測10個(gè)以上項目，分析項目可自由選擇。

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按測試通道分類(lèi)

（1）單通道生化分析儀

單通道生化分析儀每次只能檢測一個(gè)項目，但是項目可以更換，測試速度較慢。

（2）多通道生化分析儀

多通道生化分析儀每次同時(shí)可以檢測多個(gè)項目。

（四）生化分析儀發(fā)展歷程

生化分析儀從最開(kāi)始的分光光度計到半自動(dòng)生化分析儀，直至現在普遍應用的全自動(dòng)生化分析儀，共經(jīng)歷了三個(gè)階段。

第一代：分光光度計，是利用紫外光、可見(jiàn)光、紅外光和激光燈測定物質(zhì)的吸收光譜，利用此吸收光譜對物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析和物質(zhì)結構分析的方法，稱(chēng)為分光光度法或分光光度技術(shù)，使用的儀器稱(chēng)為分光光度計。分光光度計檢測的優(yōu)點(diǎn)是直接讀取吸光度，操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜；缺點(diǎn)為不能直接計算濃度值，誤差大，檢測項目少。

第二代：半自動(dòng)生化分析儀，指在分析過(guò)程中的部分操作（如加樣、保溫、吸入比色、結果記錄等某一步驟）需要手工完成，而另一部分操作則可由儀器自動(dòng)完成。這類(lèi)儀器的特點(diǎn)是體積小，結構簡(jiǎn)單，靈活性大，即可分開(kāi)單獨使用，又可與其他儀器配合使用，價(jià)格便宜。

第三代：全自動(dòng)分析儀，從加樣至輸出結果的全過(guò)程完全由儀器自動(dòng)完成。操作者只需把樣品放在分析儀的特定位置上，選用程序開(kāi)動(dòng)儀器即可等取檢驗報告。全自動(dòng)生化儀比半自動(dòng)試劑位、樣品位多，測試速度快，不用人工加注試劑，排除了人工加試劑手法不同帶來(lái)的誤差，準確率重復性更好。

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生化分析儀在國際發(fā)展歷程

19世紀初，開(kāi)始使用最原始的手工方法對樣本完成極少量生化指標檢測，在這一階段，樣本、試劑等液體的加載方法，主要是使用移液管，通過(guò)人工調節吸液量，其工作效率極低且誤差較大。20世紀50年代隨著(zhù)自動(dòng)稀釋器的出現，液體的加載實(shí)現了自動(dòng)化或半自動(dòng)化，并陸續應用半自動(dòng)比色計，通過(guò)采用