临床检验分析仪器课件.ppt
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1、临床检验分析仪器临床检验分析仪器临床化学分析仪临床化学分析仪电解质分析仪电解质分析仪血气分析仪血气分析仪血液学测定装置血液学测定装置比色和分光光度仪比色和分光光度仪朗伯朗伯-比尔定律及其应用比尔定律及其应用单色光经过有色溶液时,透过溶单色光经过有色溶液时,透过溶液的光强度不仅与溶液的浓度有液的光强度不仅与溶液的浓度有关,而且还与溶液的厚度及溶液关,而且还与溶液的厚度及溶液本身对光的吸收性能有关:本身对光的吸收性能有关:A=KCbA为消光值为消光值:A=lg(I0/I);K为溶液的消光(吸收)系数;为溶液的消光(吸收)系数;C为溶液的浓度;为溶液的浓度;b为光程,即溶液的厚度(有时为光程,即溶液
2、的厚度(有时也以也以L表示)。表示)。摩尔消光系数摩尔消光系数 一种有色溶液对于一定波长(单色光)一种有色溶液对于一定波长(单色光)的入射光的的入射光的K值具有一定数值。若溶液值具有一定数值。若溶液的浓度以的浓度以mol/l表示,溶液厚度以表示,溶液厚度以cm表示,表示,则此时的则此时的K值称为摩尔消光系数,它是值称为摩尔消光系数,它是有色化合物的重要特征之一。有色化合物的重要特征之一。光电比色计的基本原理光电比色计的基本原理 若先配制一已知浓度的标准溶液,根据若先配制一已知浓度的标准溶液,根据朗伯朗伯-比尔定律,有:比尔定律,有:As=KsCsbs。待测浓度的溶液:待测浓度的溶液:Ax=Kx
3、Cxbx。如使如使bx=bs,Kx=Ks,即光程和溶液已知,即光程和溶液已知,则有则有 As/Ax=Cs/Cx 或或:Cx=(Ax/As)Cs光电比色计结构光电比色计结构光源与聚光镜光源与聚光镜 光源强度保持不变是获得准确测定结果的重要光源强度保持不变是获得准确测定结果的重要因素因素(稳压器稳压器)。光电比色计通常用。光电比色计通常用612V的钨的钨丝灯泡作发光光源丝灯泡作发光光源(3201100nm)。聚光镜使从聚光镜使从光源射来的光成为平行光。光源射来的光成为平行光。光源滤光片比色皿光 电检测器放大显示滤光片滤光片 滤光片的作用是只让一定波长范围的光透过,滤光片的作用是只让一定波长范围的光
4、透过,而将其余不需要的波长光滤去。常用的滤光片而将其余不需要的波长光滤去。常用的滤光片有吸收滤光片、截止滤光片、复合滤光片等。有吸收滤光片、截止滤光片、复合滤光片等。比色皿比色皿 比色皿是用来盛装所分析的样品液的。在可见比色皿是用来盛装所分析的样品液的。在可见光范围内,常用无色光学玻璃或塑料制作;而光范围内,常用无色光学玻璃或塑料制作;而在紫外区,需要用能透紫外线的材料,如石英在紫外区,需要用能透紫外线的材料,如石英玻璃来制作。由于经常用来盛装各种化学溶液,玻璃来制作。由于经常用来盛装各种化学溶液,比色皿除了应具有良好的透光特性之外,还应比色皿除了应具有良好的透光特性之外,还应有较强的耐腐蚀性
5、。有较强的耐腐蚀性。光电检测器光电检测器 在检验仪器中常使用的光电检测器有光在检验仪器中常使用的光电检测器有光电池、光电管、光电倍增管等,是利用电池、光电管、光电倍增管等,是利用光电效应把光能转化为电能的器件,它光电效应把光能转化为电能的器件,它必须满足以下三个条件:必须满足以下三个条件:光电转换必须满足恒定的函数关系。光电转换必须满足恒定的函数关系。波长响应范围宽。波长响应范围宽。灵敏度高,响应速度快,产生的电信号易灵敏度高,响应速度快,产生的电信号易于检测和放大,噪音低。于检测和放大,噪音低。分光光度法分光光度法 利用单色分光器产生波长可连续变化的电磁波利用单色分光器产生波长可连续变化的电
6、磁波照射溶液。因溶液中的分子吸收能量而在宏观照射溶液。因溶液中的分子吸收能量而在宏观上表现为透射光强度变小。若将照射前后光强上表现为透射光强度变小。若将照射前后光强度的变化转变为电信号并记录下来,就可以得度的变化转变为电信号并记录下来,就可以得到一张光强度变化对波长关系曲线图到一张光强度变化对波长关系曲线图分子分子吸收光谱图。吸收光谱图。由于分子吸收光谱与物质本身的结构有关,吸由于分子吸收光谱与物质本身的结构有关,吸光度的大小与物质的含量有关,利用吸收光谱光度的大小与物质的含量有关,利用吸收光谱的形状和吸收程度的大小即可对物质进行定性的形状和吸收程度的大小即可对物质进行定性和定量的分析。这种方
7、法就叫做分光光度法。和定量的分析。这种方法就叫做分光光度法。分光光度计 紫外可见光分光光度计紫外可见光分光光度计 光焰光度计光焰光度计 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计 荧光分光光度计荧光分光光度计等 分光光度计仪器结构:分光光度计仪器结构:从光源发出的光,经单色器从光源发出的光,经单色器色散后,变为单色光。单色散后,变为单色光。单色光经过比色皿中的被测色光经过比色皿中的被测溶液后照射到光电管上。溶液后照射到光电管上。光电管将这一随溶液浓度光电管将这一随溶液浓度不同而变化的光信号转换不同而变化的光信号转换成电信号,再经放大器,成电信号,再经放大器,由微安表将透光度由微安表将透光度T或吸或吸
8、光度光度A显示出来。显示出来。调节单色器可以使不同波长调节单色器可以使不同波长的单色光穿过比色皿,从的单色光穿过比色皿,从而测量比色皿中的样品对而测量比色皿中的样品对不同波长的光的吸光度。不同波长的光的吸光度。单色器的主要部件是玻璃棱镜或衍单色器的主要部件是玻璃棱镜或衍射光栅,转动不同角度可获得不同射光栅,转动不同角度可获得不同波长的单色光。波长的单色光。光源最常用的是钨灯(光源最常用的是钨灯(360-800nm),),紫外线时要增加氢灯或氘灯来产生紫外线时要增加氢灯或氘灯来产生紫外光。紫外光。分光光度计调零和调满刻度分光光度计调零和调满刻度在实际使用中,分光光度计需要进行调零在实际使用中,分
9、光光度计需要进行调零(T=0)和调满刻度和调满刻度(T=100%)。调零时,关上光门使之没有光线射入探测器,调节电位器调零时,关上光门使之没有光线射入探测器,调节电位器2,提,提供一个合适的电压以抵消光电管本身产生的暗电流或其它原因造供一个合适的电压以抵消光电管本身产生的暗电流或其它原因造成的零漂,使输出信号为零成的零漂,使输出信号为零(T=0)。调满刻度时,将参比溶液置于光路中,通过调节电位器调满刻度时,将参比溶液置于光路中,通过调节电位器1来调节来调节光源灯两端的电压,改变光源灯的亮度使输出信号为满刻度。光源灯两端的电压,改变光源灯的亮度使输出信号为满刻度。常用的分光光度计的光学系统有:单
10、光束光学系统、双光束光学系统和双波长/双光束系统等。由于对不同波长都需要作调零,采用单光束光学系统需要把参比溶液皿和样品皿来回的换位,不利于光谱的扫描。使用双光束光学系统可以便于光谱的扫描,721分光光度计外形及内部结构稳压电路板稳压电路板 火焰光度计火焰光度计每一元素都有其特定发射光谱,其谱波长每一元素都有其特定发射光谱,其谱波长为特异性的。为特异性的。以火焰为激发源,对某些金属元素的发射以火焰为激发源,对某些金属元素的发射光谱进行光度分析的方法称为火焰光度光谱进行光度分析的方法称为火焰光度法。法。样品经喷口成雾状,与燃料混合进样品经喷口成雾状,与燃料混合进入火焰,待测碱金属原子离解生成入火
11、焰,待测碱金属原子离解生成基态原子,并被火焰激发,辐射出基态原子,并被火焰激发,辐射出自身的特征谱线。用单色器或滤光自身的特征谱线。用单色器或滤光片选择出所测元素的特征谱线,送片选择出所测元素的特征谱线,送入光电检测器,经放大并显示结果。入光电检测器,经放大并显示结果。雾化器与混合室、火焰共同组成火雾化器与混合室、火焰共同组成火焰原子化器,是样品原子化的场所。焰原子化器,是样品原子化的场所。光源原子化器单色器检测器信号处理检测装置样品原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计原子吸收光谱法(原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectrometry,AAS)是以测是以测量量气态气态
12、基态原子外层电子共振线的吸收作为基础的分析方法,可基态原子外层电子共振线的吸收作为基础的分析方法,可对对60多种元素作微量(多种元素作微量(ng/ml)定量测定(符合朗伯定量测定(符合朗伯-比耳定律)。比耳定律)。原子从基态到激发态吸收特定波长的光使入射光变弱、变暗,通原子从基态到激发态吸收特定波长的光使入射光变弱、变暗,通常为线状光谱。常为线状光谱。溶液是分子吸收光谱。溶液是分子吸收光谱。荧光荧光 物质经高能量射线(如紫外线)激发后,物质经高能量射线(如紫外线)激发后,所发出的比原激发光波较长的可见光叫所发出的比原激发光波较长的可见光叫荧光。任何能发出荧光的分子都具有两荧光。任何能发出荧光的
13、分子都具有两种特征光谱,激发光谱和发射光谱。种特征光谱,激发光谱和发射光谱。光源光源激发单色器激发单色器样品杯样品杯发发射射单单色色器器检检测测器器电电子子放放大大及及控控制制显显示示荧光分光光度计荧光分光光度计激发单色器从光源中选择出合适波长的激发光,投射到样品上。样品激发单色器从光源中选择出合适波长的激发光,投射到样品上。样品杯里的荧光物质吸收了激发光后,被激发发出该物质的荧光光谱。杯里的荧光物质吸收了激发光后,被激发发出该物质的荧光光谱。荧光被发射单色器选出,由光电检测器将此正比于物质浓度的荧光强荧光被发射单色器选出,由光电检测器将此正比于物质浓度的荧光强度转换成电信号,经放大后显示。度
14、转换成电信号,经放大后显示。激发光束和荧光光束相垂直,以防光源产生的激发光到达检测器。激发光束和荧光光束相垂直,以防光源产生的激发光到达检测器。自动生化分析仪自动生化分析仪生化分析仪是临床诊断常用的重要仪器之一。它通过对生化分析仪是临床诊断常用的重要仪器之一。它通过对血液和其他体液的分析来测定各种生化指标:如血红蛋白、胆血液和其他体液的分析来测定各种生化指标:如血红蛋白、胆固醇、肌肝、转氨酶、葡萄糖、无机磷、淀粉酶、白蛋白、钙固醇、肌肝、转氨酶、葡萄糖、无机磷、淀粉酶、白蛋白、钙等。等。自动生化分析仪就是把生化分析中的取样、加试剂、去干自动生化分析仪就是把生化分析中的取样、加试剂、去干扰物、混
15、合、保温反应、检测、结果计算和显示、以及清洗等扰物、混合、保温反应、检测、结果计算和显示、以及清洗等步骤进行自动化的仪器。步骤进行自动化的仪器。目前,绝大多数生化分析仪都是基于光电比色法的原理进目前,绝大多数生化分析仪都是基于光电比色法的原理进行工作的。其结构可粗略看成是由光电比色计或分光光度计加行工作的。其结构可粗略看成是由光电比色计或分光光度计加微机两部分组成。由于整个测试过程是自动完成的,所以除微微机两部分组成。由于整个测试过程是自动完成的,所以除微机外,在采样、进样、反应等过程使用了一些特殊的部件。机外,在采样、进样、反应等过程使用了一些特殊的部件。生化分析仪分类可从不同的角度进行分类
16、。可从不同的角度进行分类。按反应装置的结构:按反应装置的结构:连续流动式连续流动式、分立式分立式和和离心式离心式三类。三类。按自动化程序:按自动化程序:全自动全自动、半自动半自动和和手工型手工型三类。三类。按同时可测定项目:按同时可测定项目:单通道单通道和和多通道多通道两类。单通道每次只能检测两类。单通道每次只能检测一个项目,但项目可以更换。多通道每次同时可以测多个项目。一个项目,但项目可以更换。多通道每次同时可以测多个项目。按仪器的复杂程度及功能:按仪器的复杂程度及功能:小型小型、中型中型和和大型大型三类。小型一般为三类。小型一般为单通道、半自动及专用分析仪。中型为单通道单通道、半自动及专用
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