生化分析仪的结构原理与故障分析

周 健

（淮安市第一人民医院设备处，江苏 淮安 223300）

生化分析仪自世纪50年代末面世以来，发展十分迅速，它可用于药品，水质，食品和临床分析等领域。在临床分析方面，生化分析仪主要用来对人的血液和其它体液中的各种生化指标如血红蛋白、胆固醇、转氨酶、淀粉酶、白蛋白、总蛋白、无机磷，尿素、钙等进行分析。由于生化分析仪可以给医生提供受检者的综合性信息，近些年来，生化分析仪已成为临床分析最常用的检验仪器之一。

1 生化分析仪的结构与原理

临床自动分析仪，就是把生化分析仪中的取样，加试剂、去干扰、混合、保温反应、检验、结果计算、显示和打印、以及清洗等步骤自动化的仪器。它完全模仿并代替了手工操作。不仅提高了工作效率，而且减少了主观误差，稳定了检验质量。由于这类仪器一般都具有灵敏、准确、快速、节省和标准化等优点、使得生化自动分析仪在临床生化分析中得到了广泛使用。

生化分析仪的种类很多，从不同角度来分类。

如按照结构形式来分，可分为连续式、离心式、分立式和干片式四种。

按自动化程度来分，生化分析仪可以分为全自动和半自动两种。半自动化分析仪指在分析过程中的部分操作（如加样、保温、吸入比色、结果记录等某一步骤）需手工完成，而另一部分操作则可由仪器自动完成。这类仪器的特点是体积小，结构简单，灵活性大，即可分开单独使用，又可与其它仪器配套使用，价格便宜，一般在分立式分析仪中常见。全自动生化分析仪，从加样至出结果的全过程完全由仪器自动完成。操作者只需把样品放在分析仪的特定位置上，选用程序开动仪器即可等取检验报告。由于分析中没有手工操作步骤，故主观误差很少，且由于该类仪器一般都具有自动报告异常情况，自动校正自身工作状态的功能，因此系统工作误差也较小，给使用者带来很大便利。

按仪器的复杂程度来分，可以分为大型、中型和小型三种。

自20世纪50年代Skeggs首次介绍一种临床生化分析仪的原理以来，随着科学技术尤其是医学科学的发展，各种生化分析仪和诊断试剂均有了很大的发展，根据仪器的结构原理不同，可分为连续流动式（管道式）、分立式、离心式和干片式四类。新型的自动分析仪常配有：样品识别、自动加样、自动检测、数据处理、打印报告和自动报警等装置。

2 生化分析仪常见故障的诊断与检修

一般来讲，根据系统的自检程序提供的错误代码，分析系统信号流程和电路原理，并根据操作者对故障的描述或结合维修经验进行综合判断。

故障1：SP型半自动生化分析仪仪器显示AE9999

此类故障显示通常是由于仪器检测的信号强度过低引起。针对这种现象可以从下面几个方面进行处理。

滤光板透光度差，因受到污染所致，应更新滤光片。

吸入管堵塞，需要更换吸入管。

调零时，仪器不吸液，检查泵转动是否正常。若正常，检查管道是否脱落、漏气、堵塞、粘连，经检查是电磁阀中的泵管粘连所致。多数是因为管道使用时间过长，电磁阀长期挤压，最好更换新的管道。

电磁阀的线圈断路或磁铁位置发生改变。若是接线端断路，焊上即可；若是内部断路，需要新绕制或更换。如果是磁铁脱落，重新安装固定即可。

流动比色池污染。处理方法是生化分析仪清洗剂浸泡15min，也可用双缩脲试剂冲洗，再用甲醇冲洗。拔去流动上所接的管道，接一个充满蒸馏水的注射器反复抽吸，直至污物全部排出为止。

如果上述几种故障排除后仍不能调零的，将蒸馏水吸入比色池，几十秒钟后，机器显示AE9999，此时只需按下Enter输入键，稍后屏显变为A0000，调零成功。

故障2：COBAS MIRA生化分析仪仪器在开机自检过程中显示“Z-SAMPLE POSITION ERROR”（Z轴方向样品针位置错误）信息而停止任何工作

根据此故障现象，判断故障可能出在样品针的传动部分，包括传动控制电路、电机及机械传动器件等。首先，打开机器外壳（先不要断开任何线路），注意仔细观察好Z方向电机及其相关机械传动部件，打开电源，若发现电机在自检中迅速转动数秒钟后停止，然后整机保护不再工作，由此可初步排除电机故障。然后断开电源，再用手动反复操作样品针的升降，并仔细观察相关机械部件的工作情况，通常是因为传动齿轮与电机齿轮间 的皮带太松而导致不能同转。拧开该传动齿的固定螺钉，稍稍调节其位置，将皮带适当拉紧，然后重新固定好传动齿轮，故障即可排除。

故障3：Beckman700型生化分析仪比色计使用340nm波长时，机器无法转动

该比色计为计算机控制高精密度仪器，采用卤素灯光源、干涉复合滤光片、恒温比色杯、自动比色、自动运算、自动打印结果。

使用340nm波长时，蒸馏水吸光度显示“E999”，机器无法运转。产生这种故障的原因及故障排除方法有以下3个方面。

光源灯老化，发光效率下降，比色入射光强度降低，吸光度升高，Abs＞2.999。排除方法为更换新的光源，并调整灯泡的位置，使聚焦后的光线覆盖整个光路入口。

滤光片发霉，光线难以透过。这是因为实验室湿度太大、净化防尘措施不够。排除方法，先用软布蘸1%盐酸除去滤光片霉斑，然后用无水乙醇和蒸馏水依次冲洗晾干即可。整个过程应避免使用坚硬物品，以防止划伤滤光片。

比色池污染。样品中的蛋白质、脂类和色素在比色池内壁附着，造成比色池透光率下降，吸光度增大。排除方法为吸入胃蛋白酶1%盐酸溶液，浸泡30分钟后用蒸馏水反复冲洗即可。

故障4：岛津CL-8000型全自动生化分析仪传感器故障

CL-8000型生化仪是全自动分析仪，共有传感器十多个，分别控制着探针的水平运动，垂直运动，样品盘、试剂盘、温育盘和搅拌器转盘的旋转，以及温育槽水温、水位等。其故障现象多种多样，但故障原因却只有两种较常见，一是传感器沾上灰尘和水，二是传感器接头表面被氧化致使接触不良，前者用蘸有无水乙醇的棉签擦拭，后者需用砂纸打磨插头表面的氧化层。传感器故障中还有一种较为不常见的故障即传感器定位螺丝松动，这时需将螺丝紧固即可。

3 结语

以生化检验技术为基础的生化分析系统作为医院最基本的检查设备之一，已被广泛适用于临床诊断及科研领域。由于生化分析仪在不同医院中的使用环境和保养不同，在长期使用后会产生各种故障。尤其是在厂家没有提供任何图纸和技术资料，同时主机的电路设计及工艺技术较为复杂的情况下，常常给故障诊断及维修带来很大困难。而且从多数医院仪器的使用状况来看，工作负荷较大，工作环境较差是造成机器故障的重要原因。因此，弄清生化分析仪的工作原理，掌握常见的故障排除方法，并做好日常的维护保养工作，改善设备的工作环境。

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