天津市南開區(qū)中醫(yī)醫(yī)院檢驗(yàn)科 （天津 300110）

內(nèi)容提要： 常見全自動(dòng)生化分析儀主要包含自動(dòng)生化分析儀、糖化分析儀及血細(xì)胞分析儀三類，既能夠降低人工操作中的主觀誤差，為臨床醫(yī)師提供疾病診斷的客觀信息依據(jù)，同時(shí)也有助于把握患者病情發(fā)展進(jìn)度，提高患者預(yù)后，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。因此，本文對(duì)全自動(dòng)生化分析儀關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為各醫(yī)院在全自動(dòng)生化分析儀的選擇與使用中提供參考。

自動(dòng)生化分析儀、糖化分析儀及血細(xì)胞分析儀都是臨床中常見的生化分析儀器，隨著醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化科技的不斷發(fā)展，儀器智能化及自動(dòng)化程度不斷提高，在多項(xiàng)臨床檢驗(yàn)中都發(fā)揮著不可替代的重要作用。自動(dòng)生化儀主要用于肝功能、腎功能、血脂及血糖指標(biāo)的檢測(cè)；糖化分析儀主要測(cè)定血紅蛋白與葡萄糖的結(jié)合程度，對(duì)于患者糖尿病的篩選、診斷、預(yù)后判斷具有重要意義；血細(xì)胞分析儀可對(duì)紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血紅蛋白、血小板、紅細(xì)胞壓積、平均紅細(xì)胞體積等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于感染病、白血病、貧血等多種疾病具有良好的診斷及輔助治療效果。

1.自動(dòng)生化分析儀關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展

1.1 結(jié)構(gòu)原理技術(shù)進(jìn)展

自動(dòng)生化分析儀最初采取管道式結(jié)構(gòu)，全部待測(cè)樣品均在同一管道內(nèi)與試劑進(jìn)行混合，待測(cè)樣品互污染率非常高，沖洗時(shí)間長(zhǎng)，自動(dòng)化程度低，后隨著離心式分析儀的產(chǎn)生被徹底淘汰[1]。離心式分析儀通過使用不同的反應(yīng)比色杯減輕了待測(cè)樣品間的相互污染，大幅縮短了清洗時(shí)間，但仍存在檢測(cè)項(xiàng)目靈活度低，吸光度差等問題[2]。分立式分析儀多采用后分光原理及雙波長(zhǎng)測(cè)定技術(shù)，既顯著降低了光噪，同時(shí)也明顯提高了分析的靈敏度，本院使用的TBA-120FR全自動(dòng)生化分析儀便是分立式分析儀，此種分析儀有效克服了離心式分析儀的大部分缺點(diǎn)，自動(dòng)化程度高，具有使用靈活，即時(shí)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已全面取代了離心式分析儀[3]。

現(xiàn)階段最先進(jìn)的自動(dòng)生化分析儀結(jié)構(gòu)原理技術(shù)是指將樣品制備過程、反應(yīng)過程、分離過程及檢測(cè)過程集成到微米芯片上的微流控芯片技術(shù)，芯片材料以聚二甲基硅氧烷為主，毛細(xì)管電泳、聚合酶鏈反應(yīng)、酶反應(yīng)、激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)和PCR反應(yīng)等都可在微流控芯片中實(shí)現(xiàn)，具有精度高、試劑用量少、檢驗(yàn)時(shí)間短等顯著優(yōu)勢(shì)，已逐漸在臨床中應(yīng)用及推廣[4]。

1.2 光學(xué)技術(shù)進(jìn)展

光度計(jì)是全自動(dòng)生化分析儀中的核心技術(shù)，能夠?qū)Υ郎y(cè)溶液中物質(zhì)進(jìn)行定量及定性分析。光度計(jì)的基本原理是應(yīng)用朗伯-比爾定律：A=-lg(I/I。)=-lgT=kLc測(cè)量溶液中的吸光度，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)樣本濃度，樣本的吸光值與樣本的濃度成正比。老式全自動(dòng)生化分析儀的光學(xué)系統(tǒng)中組件主要有鹵鎢燈、透鏡、濾色片、光電池等。新式全自動(dòng)生化分析儀在光學(xué)部分有了很大的技術(shù)突破及改進(jìn)，與老式光學(xué)系統(tǒng)相比，新式全自動(dòng)生化分析儀在光源與比色杯之間加用了一組透鏡，能夠?qū)⒃脊庠礋敉渡涑銎跣凸馐優(yōu)辄c(diǎn)光束，從而有效縮小比色杯體積，對(duì)試劑的節(jié)約效果可達(dá)45%以上。并且，新式全自動(dòng)生化分析儀應(yīng)用了新研制出的光/數(shù)碼信號(hào)直接轉(zhuǎn)換技術(shù)，能夠?qū)⒐饴分械墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)化成為數(shù)碼信號(hào)，既有助于降低外界因素對(duì)光路的干擾，同時(shí)也能夠減少信號(hào)衰減，整體提高測(cè)試精度。

1.3 恒溫技術(shù)進(jìn)展

溫度對(duì)于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果的影響很大，因此為保持生化儀的靈敏度及精確度，必須為其配備完善的恒溫系統(tǒng)[5]。早期生化儀多采用空氣浴的方式進(jìn)行保溫，但空氣浴受溫度影響大，易出現(xiàn)受熱不均等問題，現(xiàn)階段已逐漸形成了恒溫液循環(huán)間接加溫干式浴技術(shù)，通過在比色杯周圍放置比熱容較大的穩(wěn)定恒溫液的方式，持續(xù)為待測(cè)樣品提供穩(wěn)定、均勻的溫度環(huán)境，有效降低了溫度對(duì)自動(dòng)分析儀的精確度造成影響[6]。

1.4 加樣、攪拌及探針技術(shù)進(jìn)展

加樣技術(shù)的不斷完善也是提升生化分析儀自動(dòng)化程度的關(guān)鍵技術(shù)之一，加樣的準(zhǔn)確度對(duì)于測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性具有著十分重要的影響[7]?，F(xiàn)階段加樣系統(tǒng)主要依靠液面檢測(cè)技術(shù)、隨量跟蹤技術(shù)及堵塞檢測(cè)技術(shù)，探針上設(shè)有自動(dòng)感應(yīng)裝置，探測(cè)到液面及障礙物時(shí)會(huì)自動(dòng)停止，既能夠減輕探針的磨損及意外損傷，同時(shí)也能夠有效預(yù)防待測(cè)樣品間的交叉感染，提高分析儀的測(cè)試準(zhǔn)確性[8]。同時(shí)，探針還能根據(jù)吸入液體量的多少，自動(dòng)對(duì)下降深度進(jìn)行調(diào)整，以防出現(xiàn)空吸或多余液體，影響加樣結(jié)果的準(zhǔn)確性[9]。另外，加樣探針配有壓力檢測(cè)裝置，識(shí)別出樣品中含有血凝塊或蛋白質(zhì)凝塊時(shí)能夠自動(dòng)排堵并報(bào)警，保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性[10]。

傳統(tǒng)攪拌采用磁珠式及渦旋式兩種攪拌技術(shù)，但攪拌中產(chǎn)生的氣泡會(huì)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果造成一定干擾[11]?，F(xiàn)階段已逐漸出現(xiàn)壓電攪拌、多攪拌單元等攪拌技術(shù)，改良后增加了攪拌力度、縮短了攪拌時(shí)間、避免微泡將光散射后對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果造成影響，大幅提升了檢驗(yàn)的可靠性[12]。

2.糖化分析儀關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展

糖化分析儀的關(guān)鍵測(cè)定技術(shù)主要有親和測(cè)定法、高壓液相方法（HPLC）、免疫凝集法、離子捕獲法、電泳法等，但電泳法自動(dòng)化程度較低，親和測(cè)定法靈敏度較低，免疫法抗干擾性差[13]。HPLC可全自動(dòng)分離測(cè)定糖化血紅蛋白及血蛋白的變異體和亞型，CV值在1%以內(nèi)，具有操作簡(jiǎn)便，精確度高的顯著優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)階段仍以HPLC作為HbA1c的金標(biāo)準(zhǔn)，本院使用的HA-8180日本愛科萊全自動(dòng)糖化血紅蛋白分析儀也采用了HPLC作為測(cè)定原理[14]。

3.血細(xì)胞分析儀關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展

血細(xì)胞儀最初應(yīng)用電阻率變化聯(lián)合電子技術(shù)對(duì)血細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)，后隨著電阻抗、射頻與細(xì)胞化學(xué)聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)，對(duì)淋巴、單核、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞均能得到良好檢測(cè)。后續(xù)逐漸研發(fā)出體積、電導(dǎo)、激光散射法，激光散射和細(xì)胞化學(xué)染色技術(shù)及多角度偏振光激光散射技術(shù)，大幅提高了血細(xì)胞分析儀的檢測(cè)速率及準(zhǔn)確性。體積、電導(dǎo)、激光散射法先通過低頻電流對(duì)細(xì)胞體積展開分析，然后利用細(xì)胞膜對(duì)高頻電流的傳達(dá)效應(yīng)，對(duì)粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞進(jìn)行區(qū)分，最后通過激光散射測(cè)量技術(shù)，對(duì)粒細(xì)胞胞漿中顆粒情況進(jìn)行探測(cè)，依據(jù)不同顆粒大小對(duì)光的散射強(qiáng)度不同，有效區(qū)分中性、嗜酸性和嗜堿性細(xì)胞。

激光散射和細(xì)胞化學(xué)染色技術(shù)應(yīng)用了過氧化酶染色反應(yīng)，先通過聯(lián)苯胺處理標(biāo)本，細(xì)胞內(nèi)的過氧化物酶能將無色的聯(lián)苯胺氧化為藍(lán)色的聯(lián)苯胺藍(lán)，最終形成棕黑色顆粒性產(chǎn)物定位于胞漿。其中嗜酸性粒細(xì)胞過氧化酶染色反應(yīng)陽(yáng)性程度最強(qiáng)（++++），其次為中性分葉核粒細(xì)胞（+++），嗜堿性粒細(xì)胞為陰性反應(yīng)（-）。在此基礎(chǔ)上，過氧化酶檢測(cè)通道對(duì)經(jīng)過的細(xì)胞實(shí)施激光散射測(cè)量技術(shù)，依據(jù)細(xì)胞的吸光率展開定量及定性分析。

多角度偏振光激光散射技術(shù)將全血標(biāo)本通過鞘流液按適當(dāng)比例稀釋，然后將激光照射在細(xì)胞上，收集0°、10°及90°方向的散射光對(duì)細(xì)胞體積、結(jié)構(gòu)、內(nèi)部顆粒情況進(jìn)行區(qū)分，從而計(jì)算出細(xì)胞分類結(jié)果。

在上述血細(xì)胞分析儀關(guān)鍵技術(shù)的輔助之下，大幅縮短了檢驗(yàn)時(shí)間，3min內(nèi)可報(bào)告15項(xiàng)血細(xì)胞指標(biāo)及CRP，對(duì)于提高急診患者預(yù)后具有重要意義[15]。

4.結(jié)語

隨著醫(yī)學(xué)科技的不斷更新與發(fā)展，全自動(dòng)生化儀器關(guān)鍵技術(shù)也在持續(xù)革新及進(jìn)步，向著自動(dòng)化、高效化、人性化趨勢(shì)迅速發(fā)展。通過本文對(duì)全自動(dòng)生化分析儀關(guān)鍵技術(shù)的綜述，各醫(yī)院可以根據(jù)自身對(duì)于自動(dòng)化檢驗(yàn)儀器精確度及標(biāo)本量的需求，理性選擇最適宜的全自動(dòng)化生化分析儀器，為臨床提供更加精準(zhǔn)、安全、高效的檢驗(yàn)參數(shù)。