CMEF&ICMD国际展览会2018年春季在上海(第二部分)

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这是本文的第二部分,致力于我在2018年上海春季医疗设备及配件CMEF&ICMD的访问。 它将讨论这种类型的临床诊断设备,如生化分析仪。 以展览会上展示的设备为例,我们将讨论各种生化分析仪的类型,操作原理和功能。

第1部分。展览的一般回顾

一点生化


如果您从静脉采血,则可以进行生化血液测试等。 这种实验室诊断方法可让您获取有关细胞中新陈代谢的信息,从而确定内部器官和整个身体的工作质量。 事实是,活细胞包含众所周知的大量化学化合物,例如蛋白质,碳水化合物,脂质。 细胞代谢取决于这些物质的数量和比例。 其中一些是重要的生化指标(我敢肯定,许多人听说过诸如葡萄糖,胆固醇,总蛋白,甘油三酸酯等之类的词),并且具有一系列正常浓度。 物质浓度超出范围会导致代谢异常。 葡萄糖的近似标准为3.33-5.55 mmol / L。 葡萄糖的缺乏导致细胞的能量缺乏和机体功能的降低。 过量会增加著名的糖尿病风险。

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突出波长的选择之一是使用带状滤光片

现在让我们继续介绍如何确定一种物质的浓度。 为此,将测试样品(例如血液)与特殊试剂混合。 作为一系列化学反应的结果,获得了吸收某些波长的光的物质。 通过测量该吸收,可以确定起始物质的浓度。 光学测量结果是计算出的光学密度。 例如,再次考虑葡萄糖。 如果将其与特殊试剂混合,则可获得NADH物质,该物质吸收340 nm波长的光。 最初的葡萄糖越多,反应将产生更多的NADH,吸收越大。

实际上,上一段简要描述了使用生化分析仪进行测试的原理:

  1. 混合试剂和样品
  2. 生化反应
  3. 吸光度测量
  4. 计算分析物的浓度

我还注意到,第一个测量方法是视觉。 用肉眼确定颜色和强度,并与颜色图表比较已知浓度。 例如,葡萄糖反应液变成粉红色。 葡萄糖浓度越高,溶液的颜色越深。 但是,用这种方法测量的准确度当然较低。 然后他们开始使用光度计来确定特定波长下的强度。 最终,为医学实验室创建了生化分析仪。

半自动和自动机


我们直接进入设备。 有两组生化分析仪-半自动和自动。 实际上,第一组设备是光度计,可让您根据某些程序进行测量并自动计算浓度。 但是,反应本身(即试剂和样品的混合)是由人进行的。 这样的设备非常便宜,并且用在诊所和实验室中, 那里钱很少而且测试流量也不大。

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来自Bioelab的半自动生化分析仪ES-105。 一组半自动机器的典型代表。 紧凑而便宜。 最近,有一种趋势是用低性能的自动分析仪部分替换此类设备,例如 他们的价值相当接近。

在自动分析仪中,进行生化分析的过程是完全自动化的。 该设备独立产生试剂和样品的混合物,进行测量和计算。 只需设置要执行的测试并建立测试和试剂即可。 自动分析仪比半自动设备贵,但它们具有更高的速度和测量精度。 有关自动分析仪的内容将进一步叙述。

性能表现


反过来,根据此类仪器的主要参数-性能,自动分析仪也分为几类。

生化测试需要时间。 从一分钟到几十分钟。 如果我们按顺序进行测试,那将是很长的时间。 因此,设备的设计应使其能够进行串联和并联测试。 许多沟渠中都添加了试剂和样品。 添加按顺序进行,
但是因为 反应本身可能需要数十分钟;可以假定在相邻比色皿中反应是并行进行的。 例如,将试剂添加到两个相邻比色杯之间的时间称为设备的循环时间(该循环的详细说明将在后面给出)。 周期越短,分析仪性能越高。 绝大多数设备的典型生产率是200-2000次测试/小时。

低性能设备可以是台式机,并且足够紧凑。 根据中国制造商的说法,这种分析仪在贫困地区(非洲,南美,东南亚)尤为流行,在这些地区,成本问题非常严重,但半自动分析仪已不再适用。 这些设备的紧凑性使其可以在移动实验室中使用。 在展览会上,几家公司以每小时200个测试的速度展示了他们的新分析仪。 现在,这些设备在俄罗斯等地越来越受欢迎。

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Zeccen自动化NEO-1200分析仪,每小时可进行120次测试。 性能最低,最紧凑的机器之一

中等性能的仪器(每小时300-800次测试)构成了最广泛的类别。 交付给大多数诊所和实验室。 这种设备的价格较高,但是除了生产率更高之外,试剂和样品的装载量也更大。 与前一组不同,它们可能包含内置的水处理厂,用于存放紧急样品的隔室以及使用两种试剂进行的测试。

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Bioelab的自动化ES-480分析仪,每小时处理400次。 它可以携带90个装有试剂的瓶和120个装有样品的试管。

大容量医院配备了高性能设备(> 800个测试/小时)。 这些是非常昂贵的分析仪,可以进行高速测量。 通常,带有此类设备中样品的试管不在鼓中,而是由特殊的跟踪系统提供服务(您可以随时添加新样品)。 连同多个试剂桶,此类设备可提供数小时的连续测试。

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Mindray BS-2000分析仪的生产率为2000次测试/小时。 左侧是两个试剂桶。 仪器前面是跟踪样品输送系统。

单个仪器的性能上限为每小时2200次测试,但是,如果分析仪具有跟踪样品供应系统,则通常有可能将多台仪器组合成一条生产线,从而使整体生产率提高一行中分析仪数量的倍数。 通常不仅将生化分析仪添加到生产线中,而且还添加了酶联免疫吸附和化学发光分析仪。

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Snibe的Biolumi 8000模块化系统,包含(从左到右)两个免疫测定,两个生化分析仪,一个电解质分析仪和一个样品输送模块。

工作原理


样品的生化分析从准备阶段开始。 被测样品被安装在样品桶中(或者在跟踪系统的情况下被安装在样品盒中)。 通常这些是5-10毫升带血液,血浆或尿液的试管。 此外,根据必须执行的生化测试,将装有适当试剂的瓶子安装在试剂桶中。 操作员(通常是实验室助理)设置样品和试剂的位置,它们的参数,并为每个样品分配必要的测试。

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URIT URIT-8280样品桶。 这样的滚筒设计使您可以从试管,内置扫描仪设备中读取条形码。 这使您可以自动将有关样品和必要测试的信息输入设备。 这种滚筒的最大负载为99个试管。

应当单独注意,试剂桶必须冷却到与普通家用冰箱中的温度相对应的温度。 这对于保存试剂是必要的,因为 它们大多数以4-6度存储。 该设备可以全天工作,试剂瓶可以持续数周和数月。 样品比较容易,因为 它们通常不存储,因此不需要特殊的冷却。

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用相同的URIT-8280试剂冲压。 80个瓶子的总装载量,对于不同的行,瓶子的大小各不相同。

装入必要的试剂和样品后,设备开始初始化。 此阶段包括检查各种系统的性能,设置初始条件,用比色杯加热感光鼓(生化反应在生物体内发生于37度)。 同样,根据设备的不同,这可能包括冲洗反应比色杯,测量试剂和样品的初始水平,准备光学测量(总而言之)进行生化测试所需的各种程序。

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Tecom TC 9082鼓沟 该仪器使用单个比色皿,尽管某些仪器可能具有完整的铸造段。 由塑料或石英玻璃制成。

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URIT 8300的清洗台。针头由两根管组成–一种从比色杯中移出的液体,另一种被添加到比色杯中的水或清洗液中。 洗涤后,比色皿可以重复使用。

启动设备后,将试剂和样品顺序添加到反应比色杯中。 特殊的分配器参与其中。 如果比色皿是可重复使用的,则应使用特殊的清洗台对其进行清洗。 在将试剂和样品添加到比色杯中之后,用专用的混合器将混合物混合,尽管有时可以用计量针进行此操作。 混合是获得均匀溶液所必需的。 您可以再次回忆起对葡萄糖的反应。 如果您在添加样品后不混合溶液,那么反应将仅在样品池底部发生,我们将看到一个漂亮的渐变,从样品池底部的饱和红色变为顶部的透明。 它很漂亮,但是可惜测量不可靠。

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左:Sunmed UP 5000样品定量针。 针头取出样品,将其添加到比色杯中,然后用去离子水冲洗
右:URIT 8300混合器,在比色杯中混合溶液后,混合器也要用水洗涤。

说到测量。 设备的光学系统非常多样,但是所有的光学系统都以一种方式或另一种方式由发射器和接收器两部分组成。 发射器形成平行光束。 接收器测量在特定波长下通过比色杯传输的光的强度。 长度范围非常大-所有可见光和接近UV,但是从整个范围来看,通常仅需要10-14个特定波长。
在生化反应期间,进行了一系列测量,根据这些测量值确定被测物质的浓度。

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左:分配器的注射泵
在中间:盛有容器或盛有洗涤液(洗沟所必需的)或废物的容器
右图:中间箱中要有干净的水。 冲洗比色杯和针头不仅需要清洁,还需要去离子水

实际上,仅此而已。 上次测量后,仪器完成。 当然,还有一些特殊功能,例如质量控制,校准,线性控制,但它们是上述功能的变体。

只需说设备是由一台外部计算机上的桌面程序控制的。 它包含设备的所有算法和操作模式,对某些事件的反应以及用户界面。 每个制造商都会为每个设备编写自己的软件,因此质量通常会受到影响。 许多错误,崩溃,很少有人听说过能胜任的UX。 好吧,技术支持是另外一首歌。 严重错误可望在六个月内得到纠正。 但是实验室助手是个谦逊的人-他们已经习惯了。

总结


生化分析仪的市场多样性很大。 仅在CMEF 2018上,就展示了数十家制造公司和数百种仪器。 一些公司专门从事生化分析仪的生产,另一些公司还生产试剂,一些市场巨头提供了来自各个医学领域的广泛产品。 尽管从概念上讲,二十年前的分析仪与现代分析仪没有太大区别,但许多技术解决方案正在改进中,从而提高了设备​​的质量并降低了成本。 现在,设备比几十年前便宜得多。 根据Persistence Market Research对2017年的预测,按美元计算,到2024年,全球生化分析仪市场将增长近50%。

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像这样的东西,一些制造商看到了大型实验室的设备

如果我们谈论俄罗斯,那么不仅大型诊所,而且小城镇的小型实验室都配备了各种生化分析仪。 此类设备绝大多数是中文。 las,实际上没有俄罗斯制造的生化分析仪,因此我们只是这一领域的消费者。 在进口替代之后,俄罗斯议会的分析人员开始出现,但是我们还没有谈论成熟的生产。 但是生化分析用试剂的情况要好一些-有几家俄罗斯公司生产试剂。 希望随着时间的推移,俄罗斯现代生化分析仪将会出现。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412627/


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