Биохимические анализаторы и принцип их работы

Биохимический анализатор — это специализированное оборудование  для производства лабораторных исследований на содержание веществ (электролитов, ферментов, гормонов и прочее) в образце крови пациентов. Итогом работы является — определение наличия и концентрация  указанных выше веществ в исследуемом образце биологического материала. Биохимический анализатор производя исследования способен осуществлять как стандартные тесты на определение биохимического состава образца так и принять на борт так называемые срочные исследования.

Срочные исследования образца биологического материала.

В каких случаях это может быть полезно? Сразу оговоримся что не все производители лабораторного оборудования выпускают модели с функцией срочной исследования пробы. И не все модели от одного бренда способны брать на борт срочные пробы. При осуществлении загрузки образцов в карусель сотрудники лаборатории задают программу и машина приступает к своей работе, для полного цикла исследования образцов требуется время. Но иногда возникает необходимость осуществить срочный анализ поступившего биологического материала. Приборы которые позволяют осуществить до загрузку образцов становятся просто незаменимыми помощниками. Лаборант просто загружает срочный образец в карусель и процесс работы продолжается вместе с ранее загруженными образцами. Таким образом срочный образец не прерывает работу машины и результаты определения его состава выходят значительно быстрее.  Это обеспечивает непрерывность работы лаборатории лечебного учреждения, оперативность исследований и  удобство работы персонала.

Какой биохимический анализатор выбрать для своей лаборатории?

Для ответа на этот вопрос нужно понять объём (поток) исследований которые вам необходимо производить каждый день. Если у вас поток пациентов не высокий 10-100 человек в сутки то вам подойдет самый недорогой полуавтоматический биохимический анализатор но если у вас поток выше 100 проб в день то необходимо задуматься над тем чтобы купить более производительное оборудование. Автоматические удобнее в работе т.к. они сами выполняют все операций: отбор материалов и реагентов необходимых для того или иного исследования, их подготовку (смешивание, нагрев и пр), непосредственно сам анализ, обработка полученных данных, вывод результата на дисплей, печать полученной информации, а так же осуществляется автоматическое промывание прибора. На полуавтоматических анализаторах процесс подготовки биоматериала  лаборант  производит вручную, это требует времени это не подойдет для работы крупных лабораторий. Для более быстрой и удобной работы системы биохимические анализаторы могут быть оснащены:

• системы учета и штрих-кодирования
• автоматическими манипуляторами
• центрифугами для пробирок
• системами очистки после каждого цикла работы
• специальным программным обеспечением для обработки результатов пациентов.

Сегодня трудно представить современную лабораторию без различных анализаторов для определения основных параметров биохимии в сыворотке крови, плазме и прочее. Выделяют три основные группы анализаторов:

Полуавтоматический биохимический анализатор

Рис. 1 Полуавтоматический биохимический анализатор Mindray BA-88A

Прибор производит калибровку самостоятельно, сигнализирует оператору о необходимости добавления следующей пробы. Расчет результатов исследования производится по выбранному оператором алгоритму и отображается на дисплее прибора. Эти полуавтоматы могут обладать дополнительными функциями которые позволяют производить сравнение результатов и соотносить их с таблицей эталонных значений (оптическая плотность и др).  Рассматриваемые приборы позволяют выводить результаты как в электронном виде (вывод результатов на экране монитора либо сохранение на записывающем устройстве), так и печать на бумаге.

Автоматические биохимические анализаторы

Рис. 2 Автоматический биохимический анализатор Mindray BS-480

Как следует из названия они требуют минимального участия в их работе сотрудников лаборатории. Оператор выбирает профиль работы прибора и количеством анализируемых проб. Всё остальное машина делает самостоятельно:  подготовка пробы, выбор и смешивание реагентов, расчет результатов и др, осуществляются в автоматическом режиме. Спектрофотометры Существуют в двух вариантах — одноканальные и многоканальные. Принцип работы спектрофотометра основывается на математических вычислениях параметров:  величины оптической плотности. Лаборант  выполняет некоторые подготовительные  действия: подготовка реагентов, их смешивание, установка режима работы системы и др. Некоторые приборы обладают дополнительными опциями упрощающими работу:   термостатирование проб, автоматический вычет бланка, вывод данных на дисплей и\или печать результатов на бумажном носителе и пр.

Преимущества автоматов над полуавтоматами:

• Высокая производительность, скорость в производстве исследований и получение результатов анализов.
• Минимальные затраты на расходные материалы за счёт автоматического смешивания (чёткое дозирование реагента), подачи подготовленных реагентов и самостоятельная промывка системы.
• Удобство и простота в управлении за счет современного программного обеспечения с возможность подключения к внешнему ПК и передачи данных в лабораторную информационную сеть (ЛИС).
• Наличие на борту блока хранения реагентов с поддержанием оптимальной температуры для сохранности реагентов и дальнейшего их использования.

Различия в типах автоматических биохимических анализаторов —  открытого и закрытого типа.

На рынке доступны для покупки два типа автоматических биохимических анализаторов: «открытый» и «закрытый» тип.

Рис. 3 Биохимический анализатор Mindray BS-200Е

Приборы закрытого типа —  анализаторы предполагают использование только оригинальных реагентов, предусмотренных производителем. В систему изначально «зашиты» контрольные и калибровочные данные, а информация о применяемых реагентах в каждом конкретном исследовании поступает в прибор посредством считывания штрих-кода размещенном на каждой упаковке загружаемого на борт реагента.  В этой системе есть как плюсы так и минуты. Давайте разберемся в этом по подробнее:

Плюсы:

• стабильность в работе в веду использования оригинальной реагентики
• защита от использования реагентов с истекшим сроком годности
• полная совместимость реагентов и методик
• отсутсвие проблемы в калибровки
• готовые программы работы и реагентами на борту машины

Минусы:

• оригинальные реагенты как правило чуть дороже
• попытка использования неоригинальных реагентов как правило заканчивается плохо

Приборы открытого типа —  доступна возможность использования реагентики широкого круга производителей, в прибор встроен набор светофильтров что позволяет работать по распространенным методикам. Необходимо учитывать, что не все приборы открытого типа полностью идентичны. Каждый производитель использует различные приемы и методы в работе своих приборов, свои уникальные «ноу-хау» в конструкции — блоки реагентов, блоки анализируемых образцов, системы подготовки и хранения и др. Но не будем забывать что так или иначе все вендеры используют в работе своих машин только проверенные методики работы и это позволяет говорить о качестве лабораторных исследований.

Режимы доступа к тестам и последовательность:

Система «тест-за-тестом» характерна для анализаторов проточного типа, машина определяет последовательно каждый параметр. В такой системе есть как плюсы так и минусы:

• Плюсы — минимальный риск взаимодействия реагентов, высокая точность анализа.
• Минусы — не высокая производительность, не возможность обработки срочной пробы, неудобство для крупных лабораторий.

Система «пациент за пациентом» характерна для современных систем позволяющих делать полный анализ по всем параметрам выбранного образца. Такие машины не только более производительны но сильно более удобны в работе. Давайте рассмотрим их плюсы и минусы:

• Плюсы — позволяет выбрать и произвести полный анализ по всем необходимым параметрам, является универсальной, позволяет осуществлять  экспресс исследование любого параметра.
• Минус —  требует участия высококвалифицированного специалиста для правильного выбора последовательности тестов, требует промывки системы между анализами, высокая стоимость.

Конструктивные особенности реакционного узла, блока с проб и реагентов:

Подавляющее большенство производителей используют два варианта конструкций реагентного блока: «линейный» и «карусельный». Давайте рассмотрим каждый из этих вариантов исполнения:

• «Линейный» блок  — при таком  размещении реагентика  хранится при комнатной температуре, кюветы при этом размещены в стрипе с гнездами. В некоторых моделях может использоваться система охлаждения регентов.
•  «Карусельный» блок — при этом реагенты размещаются в промышленных флаконах, что положительно влияет на оперативность подготовки теста, минимизирует расходы реагентов (точная дозировка), исключает возможность загрязнения. В большинстве таких моделей используется современная система   охлаждения регентов до 15С, которая позволяет не беспокоится о сохранности неиспользованных в цикле реагентов и  гарантирует высокое качество выполнение анализов.

Конструкция блок проб схожа с реагентным блоком. Но есть и свои особенности: в «карусельном» блоке есть возможность в процессе работы анализатора установить дополнительные калибраторы и образцы, можно установить калибратор в любое гнездо и машина сама определит что где стоит. Реакционный узел имеет также несколько вариантов исполнения:

• в форме проточной кюветы
• в виде термостатируемой платформы с реакционными пробирками
• кюветы или планшеты (одноразовые или многоразовые)