生化分析儀（Chemistry Analyzer）是臨床檢驗中經(jīng)常使用的重要分析儀器之一它通過對血液或者其他體液的分析來測定各種生化指標(biāo)：如轉(zhuǎn)氨酶、血紅蛋白、白蛋白、總蛋白、膽固醇、肌肝、葡萄糖、無機磷、淀粉酶、鈣等。結(jié)合其他臨床資料，進(jìn)行綜合分析，可以幫助診斷疾病，對器官功能做出評價，鑒別并發(fā)因子，以及決定今后治療的基準(zhǔn)等。

所謂全自動生化分析儀，就是把分析過程中的取樣、加試劑、混勻、保溫反應(yīng)、檢測、結(jié)果計算和顯示以及清洗等步驟進(jìn)行自動化的儀器，它可完全模仿并代替手工操作，因此，可以認(rèn)為目前市場上需要手動更換比色杯（或比色盤） 的分析儀不是真正的“全自動”分析儀。全自動生化分析儀靈敏、準(zhǔn)確、快速，不僅提高了工作效率，而且減少了主觀誤差，提高了檢驗質(zhì)量。

全自動生化分析儀涉及光學(xué)、精密機械、自動控制、電子電路、熱工學(xué)、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科，且要求高精度、高可靠性，是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)，國際上僅有少數(shù)幾個知名跨國公司可以制造，如：貝克曼-庫爾特（Beckman-Coulter） 、奧林巴斯（Olympus）、日立（Hitachi）等。在國內(nèi)，深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司是最早開始研制全自動生化分析儀的企業(yè)之一。

二、分析原理

全自動生化分析儀屬于光學(xué)式分析儀器，它基于物質(zhì)對光的選擇性吸收，即分光光度法。單色器將光源發(fā)出的復(fù)色光分成單色光，特定波長的單色光通過盛有樣品溶液的比色池，光電轉(zhuǎn)換器將透射光轉(zhuǎn)換為電信號后送入信號處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

分光光度法是基于不同分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)對電磁輻射的選擇性吸收而建立起來的方法，屬于分子吸收光譜分析。當(dāng)光通過溶液時，被測物質(zhì)分子吸收某一波長的單色光，被吸收的光強度與光通過的距離成正比。雖然現(xiàn)在了解到Bouguer早在1729年已提出上述關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，但通常認(rèn)為Lambert 于1760年最早發(fā)現(xiàn)表達(dá)式，其數(shù)學(xué)形式為：

T=I/I 0 =e -kb

其中I 0為入射光強，I為透射光強，e為自然對數(shù)的底， k為常數(shù)， b為光程長度（通常以cm 表示） 。

比爾定律等同于Bouguer 定律，只是比爾定律以濃度來表達(dá)。將兩個定律結(jié)合起來，組成Beer-Bouguer定律：

T=I/I 0 =e -kbc

其中c為吸光物質(zhì)的濃度（通常以g/L 或mg/L 為單位）。將上式取以10為底的對數(shù)后，得到線性表達(dá)式：

A=-logT=-log(I/I 0 )=log(I 0 /I)=εbc

其中A 為吸光度，ε是摩爾吸收光系數(shù)或消光系數(shù)。

上述表達(dá)式通常稱為比爾定律。它表明，當(dāng)特定波長的單色光通過溶液時，樣品的吸光度與溶液中吸收物濃度和光通過的距離成正比。

在波長、溶液和溫度確定的情況下，摩爾消光系數(shù)是由給定物質(zhì)的特性決定的。實際上，測得的摩爾消光系數(shù)也和使用的儀器有關(guān)。因此，在定量分析中，通常并不用已知物質(zhì)的摩爾消光系數(shù)，而是用一個或多個已知濃度的待測物質(zhì)作一條校準(zhǔn)或工作曲線。

由于電子躍遷在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間能量差別較大，因此，室溫下幾乎所有分子的電子都處于基態(tài)。吸收光及返回基態(tài)的速度非�？欤�平衡迅速實現(xiàn)，這使得光吸收的定量準(zhǔn)確性相當(dāng)高。根據(jù)工作波段的不同，分光光度法可分為真空-紫外、可見光、紫外-可見和紫外-可見-近紅外，其工作波段分別為0.1nm~200nm 、350nm~700nm 、185nm~900nm和185nm~2500nm 。作為臨床生化分析使用，一般要求工作波長為340nm~800nm，屬于紫外-可見分光光度法。吸光度與濃度之間簡單的線性關(guān)系及紫外-可見光相對容易測量，使得紫外-可見分光光度法成為上千種定量分析方法的基礎(chǔ)。

三、相關(guān)技術(shù)分析

全自動生化分析儀可以說是在傳統(tǒng)的分光光度計的基礎(chǔ)上發(fā)展來的。從結(jié)構(gòu)上來說，它包含分光光度計的主要組成部分，如 : 光源、單色器（色散裝置）、比色池、檢測器等；另外，它還包括生化分析所需的特有部分，如：加樣系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等。

1、光源

理想的光源應(yīng)在整個波長范圍內(nèi)產(chǎn)生恒定的光強度，噪聲低，長期穩(wěn)定。遺憾的是實際上沒有這樣的光源，因此，需要依工作波段的不同選取不同的光源。

氘燈可在紫外區(qū)產(chǎn)生一定強度的連續(xù)光譜，在可見區(qū)也能提供有用的光強。盡管現(xiàn)在的氘燈噪聲已很低，但燈的噪聲仍是限制整個儀器噪聲水平的主要因素。

鹵鎢燈在部分紫外區(qū)和整個可見光范圍內(nèi)可產(chǎn)生較強的連續(xù)光譜，噪聲低，漂移小。大多數(shù)全自動生化分析儀采用鹵鎢燈作為光源。