液相置换与气动加样

当今，随着国民经济实力的增加，全自动酶免设备在酶免实验室已经得到普遍使用，手工处理酶免试验过程的方式已经成为历史。

全自动酶免设备分一体化处理设备和分体化处理设备，也就是习惯上称之为一体机和分体机。

无论是一体机或分体机，样品处理是第一步骤，而样品处理的精确度是决定试验成败的第一关键因素。

影响加样设备加样精确度的因素很多，本文就有关影响因素做概述性分析。

1. 加样设备的设计原理与加样质量：加样设备的设计原理目前概述为两种，即液相置换和气动置换。

* 液相置换：液相置换原理设计如图
图1
液相置换是设计在一个密闭的系统内，动力由精密步进电机提供，整个密闭系统是由高压毛细管、特佛龙钢针或一次性导电塑料吸头、可控电磁阀组成。

其特点为：整个系统密闭性非常好，精确度高，其内置预留的液体为蒸馏水加酶免试验专用清洗液（CDS-C）。

内置预留液体的比重为1.027－1.029，血清或血浆的比重为1.025-1.030，液相扩散符合布朗运动规律，由于液相之间的比重差在千分位，其扩散速度很慢，血清或血浆标本被稀释的程度非常微小，设计人员已经用细长的毛细管路系统消除了被扩散标本部分，保证了试验标本的原始性。

液相置换的密闭系统设计均考虑了构件的内经，所选择的构件特佛龙钢针为细长型，连接管路为细长不易变形的硬性毛细管，微内经的设计保证了试验中微量加样的质量，1 0ul 的精度25°C时，精密度《3%
其缺点为：影响布朗运动的温度也是影响其加样精度的一个因素，温度越高，布朗运动越剧烈，液相之间的扩散速度也越快，所以保证在极短的时间内完成加样动作成为解决这个问题的关键，有证据标明在2秒内完成加样过程，对标本的原始性没有破坏。

* 气动置换：气动置换设计如图：
图2
气动置换分为活塞冲程气动置换和活塞正移动气动置换，两者不同之处是使用的一次性导电塑料吸头不同，活塞冲程式气动置换使用普通结构的塑料吸头，用于黏度或密度小于2.0g／cm3的目标液体；活塞正移动气动置换使用带有滤芯结构的塑料吸头，用于黏度或密度大于2.0g／cm3 或严防气溶胶产生的加样过程。

两者的动力均有精密步进电机提供，整个系统由加样通道、一次性导电塑料吸头组成。

其特点为：有良好的气密性，加样精度佳，无标本之间的交叉污染，气动置换的全自动加样器不能使用可抛弃式特佛龙钢针。

其缺点为：其气密性受干扰的因素颇多，加样精度与使用的塑料吸头有直接的关系，可抛弃式特佛龙钢针无法避免标本被稀释的危险，处理微量标本时无法保证标本的原始性，同时温度、气压、湿度直接影响其加样质量。

2. 即时温度与加样质量：
即时温度是指加样器从吸取标本到标本分配动作结束整个过程的温度，即时温度直接影响加样质量。

* 即时温度与液相置换：
即时温度的高低直接影响到液相之间的布朗运动，也就是液相之间的扩散速度，一般条件下，温度越高布朗运动越剧烈，扩散速度越快，标本原始性受到的冲击程度也越大，对试验精度的影响成正相关性。

* 即时温度与气动置换：
即时温度的高低直接影响加样体积的质量，在瞬间空气压强P不变的条件下，一定质量的气体体积V与绝对温度T成正比，V1/V2＝T1/T2
当压强不变时，一定质量的气体，温度每升高(或P降低)1℃，则它的体积比原来增加(或缩小)1/273，即符合盖•吕萨克定律。

与试验假阳性成正相关性。

3. 即时气压与加样质量：
* 即时气压与液相置换：
即时气压与液相置换无关联，由于其设计在一个密闭的微环境内，外界气压的变化对其影响甚微，与试验精度无相关性。

* 即时气压与气动置换：
即时气压高低与加样质量成相关性，在瞬间温度T不变的条件下，一定量的气体体积V与气体压强P成反比，P1/P2＝V2/V1，即符合玻义尔定律。

与试验假阴性成正相交.
4. 湿度与加样质量：
湿度是表示空气中水汽含量的多少或大气潮湿程度，湿度与气压（即大气压强）成反比，即湿度越大气压越低。

湿度对液相置换的加样设备的加样质量无明显影响
湿度对气体置换的加样设备的加样质量有影响。

湿度越大，气压越低，加样真实体积比设定目标体积增大。

与试验假阳性成正相关性。

5. 抽速与加样质量：
在压强和温度恒定的条件下，单位时间内抽走的气体量称为抽气速率，简称抽速。

即Sp＝Q/（P－P0）。

抽速对液相置换的加样设备无显著影响。

抽速对气动置换的加样设备有影响，依据公式S＝dv/dt或 S＝Q/P（Q＝流量P ＝压强V＝体积 t＝时间），抽速越大，加样真实体积比设定目标体积加大，与试验假阳性成正相关。

6. 漏率与加样质量：
漏率指在漏孔入口压力为1.01×105Pa，出口压力低于1.33×103Pa，温度为296士3K的标准条件下，单位时间内流过漏孔的露点温度低于248K的空气的气体量，对一个相对密闭系统而言漏气是绝对的，不漏气是相对的。

漏率的计算公式为Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1) Q漏－系统漏率，V－系统容积，P1－终止时系统中压强，P2－真空室经过时间t后达到的压强，t－压强从P1升到P2经过的时间）
漏率对液相置换的加样设备无显著影响。

漏率对气动置换的加样设备有影响，漏率越大，加样真实体积比设定目标体积减小，与试验假阴性成正相关。

7. CDS-C与加样质量：
CDS-C(Cleaning and Disinfection Solution - Cleaning)具有特殊私物吸附性能和拥有两亲性基团的中性温和清洗剂。

其两亲特性能定向于物质表面而表现出降低表面张力、渗透、乳化、分散、洗涤、滞后抑菌等一系列功能，其中性特性，能保持反应体系的各种元素都处于ELISA反应体系的严格要求范围内；其温和特性能保持全自动加样设备的特佛龙钢针、陶瓷钢针、可控电磁阀阀膜与阀体、泵膜和高压毛细塑料管等部件不受任何损伤；其洗涤特性可高效防止标本之间、试剂之间的交叉污染和连续分配标本过程中的拖带现象，并高效预防由于管路污染造成的管道内微环境的PH变化。

其成份不含任何无机离子、氯、醛、酚等成份，
生物降解率高达98％，对实验室环境和操作人员无任何安全隐患。

正确使用加样设备的清洗功能是保证试验质量至关重要的因素。

管路污染表现为毛细管路变黑、变绿、变黄、絮状物漂浮、特佛龙钢针不明原因漏液。

如果以上现象之一出现，均表明设备的管路污染已经很严重，管路污染的结果是改变了管路微环境内的PH值、特佛龙钢针内壁直径变小或内壁光洁度下降，这些均可造成加样真实体积量比设定目标体积减小，PH的变化改变了ELISA 反应体系的微环境，与试验假阴性成正相关。

8. 一次性加样尖质量与加样质量：
一次性加样尖的质量直接决定了加样质量，用于自动化加样设备的标准的加样尖必须满足以下几个条件：
* 具有良好的导电性能：
良好的导电性能决定了全自动加样设备在吸取标本或试剂时通过设备的液面感应功能（LLD）能保证时时在液面下吸取，以防止液、气混合，造成加样真实体积比设定目标体积减小，表现为试验重复性下降，与试验假阴性成正相关。

* 具有良好的形变性：
良好的形变性决定全自动加样设备在吸取标本或试剂时，通过设备的压力感应器（PLLD）能保证在吸取液体时遇到凝块或大颗粒有形物时能及时告知操作者，以预防试验假阴性的发生机率。

* 具有良好的刚性：
良好的钢性是保证加样尖内部锥体加圆柱体体积的前提条件，只有良好的钢性才能保证实际吸取的标本体积无限接近设定的目标体积，其稳定性与试验重复性成正相关。

* 具有良好的光洁度：
良好的光洁度能够减少标本的挂壁现象，其光洁度与试验的假阴性成正相关。

* 具有良好的正移动密闭性：
活塞正移动气动置换使用的带有滤芯结构的塑料吸头，必须有良好正移动密闭性，否则不能正确吸取高蒸汽压的、高黏稠度以及密度大于2．0g／cm3的液体，更不能在聚合酶链反应(PCR)测定中，防止气溶胶的产生。

自动化设备的应用，提高了实验室的管理标准和试验标准，减少了实验室的偶然误差，明示了实验室的系统误差，利于实验室试验结果的溯源，使各实验室的试验数据具有了统一标准的可参考性、互动性、科学性。

正确选择和使用自动化加样设备需有详尽的预案，综合考量全自动加样设备是保证为临床提供可靠、科学、
标准、可溯源实验数据的关键因素。