专题资料(2021-2022年)SBA40E生物传感分析仪使用说明总结.doc
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1、SBA-40E 型生物传感分析仪型生物传感分析仪操作说明书操作说明书 1 第一章第一章仪器的工作原理和性能特点仪器的工作原理和性能特点SBA-40E 型生物传感分析仪是以固定化酶为关键元件,由微电脑控制分析过程的智能化仪表。仪器通过更换不同的固定化酶膜而更改分析对象,可同时安装二个固定化酶传感器,一次测定同时得到两种物质的分析结果。手动进样后,整个测定过程由微电脑控制,自动完成,每个样品的测定周期为一分钟左右。在临床化验、食品分析、工业发酵、环境检测和科学研究等方面有广泛的用途。第一节第一节工作原理工作原理SBA-40E 型生物传感分析仪利用酶促反应来进行定量分析,测定的关键传感器是固定化酶和
2、 H2O2电极复合传感器,分析过程基于以下生化反应:底 物O2 H2O固定化酶膜产 物H2O2谷氨酸谷氨酸氧化酶-酮戊二酸NH4葡萄糖葡萄糖氧化酶葡萄糖酸H2O2乳酸乳酸氧化酶丙酮酸H2O2乙醇乙醇氧化酶乙酸H2O2样品经稀释到合适的浓度范围(要求 pH 在 6-8 左右),用定量进样针吸取 25ul 注入反应池内,由反应池搅拌系统混匀。混匀的底物样品透过酶膜圈外层与固定化酶层接触并反应,反应放出的 H2O2再透过酶膜圈的内层与白金-银电极接触并产生电流信号,该电流信号与底物浓度成线性比例关系,经微机控制的信号,可直接显示并打印结果。第二节第二节生物传感分析仪的特点生物传感分析仪的特点(1)反
3、应靠固定化酶催化,昂贵的生化试剂可以多次重复使用。一张酶膜可测定数千次,因此总的测定成本比较低。(2)操作简便:开机后只需按屏幕提示,向反应池内注入定量(25 微升)标样或样品,测定即可完成。每个样品测定完成后可当场自动(或事后)打印出测定结果(可选同时打印测定序号、测定时间),测定结果保存在仪器内存中,可随时查看和再次打印。(3)分析速度快:每个样品的测定周期,包括反应、清洗和电极平衡时间,全部操作约 1 分钟左右。(4)结果准确,一般误差小于 2,不受颜色,混浊度等影响。(5)作为一种特殊的生化仪器,操作维护需要一定的生化知识(如使用带有强酸、强碱性的样品,要事先中和,以免造成酶膜失活),
4、仪器的性能随酶膜使用寿命而有所变化。2 第二章第二章仪器的结构和功能仪器的结构和功能SBA-40E 型分析仪由固定化酶反应器为关键元件快速检测葡萄糖、乳酸和谷氨酸等底物的自动分析仪,其外型结构如下图所示。仪器的上半部分是操作面板,顶部右侧为打印机,下半部分前面是仪器的一次仪表,打开前盖,后方左侧为排空蠕动泵,右侧为清洗蠕动泵,中间黑色有机块为缓冲液检测器。正中部分是反应池系统,反应池上面圆柱形的黑色部分为进样检测器,中间的圆孔为进样孔,下面是搅拌系统,固定化酶传感器及电极安装在反应池二侧。图 1:SBA-40E 分析仪外观为了更好地使用并维护本仪器,有必要对仪器的结构和工作过程有一个大概的了解
5、。第一节第一节仪器的一次仪表仪器的一次仪表仪器的一次仪表包括反应池系统和辅助的进排液蠕动泵,结构如下图所示:图 2:一次仪表部分实物示意图 3 图 3:一次仪表系统示意图1、缓冲液瓶 2、废液瓶 3、排空泵 4、清洗泵 5、缓冲液检测器 6、搅拌电机 7、永磁搅拌头8、搅拌子 9、反应腔10、左电极 11、右电极 12、锥形帽 13、溢流腔 14、进样开关 15、进样口一、仪器缓冲液系统一、仪器缓冲液系统仪器的测量过程在缓冲环境下进行,缓冲液经排空蠕动泵排出,由清洗蠕动泵补充,其中清洗蠕动泵为一泵双路经构,分别用于缓冲液补充和溢流腔缓冲液排放。为提高清洗效率,清洗时,先将反应池的缓冲液通过排空
6、泵 3 排出到废液瓶,然后开动清洗泵,把缓冲液注入到反应池中。清洗时超出反应池体积的缓冲液则通过溢流腔,经清洗泵主动排出。二、反应池系统二、反应池系统反应池系统由有机玻璃反应池、进样开关、电极、搅拌电机等组成,右图上部黑色圆柱体为进样开关,中间为进样孔。下部为搅拌系统,搅拌电机安装于黑色支架下面。反应池二侧是 2 个酶电极,白色螺母是电极的固定螺丝。更换酶膜时只要拧下这个螺母即可卸下电极。进样开关是一个红外光控开关,进样时,将进样针从进样孔插入,当进样针插到底部时,进样开关的光路断开,仪器即探测到进样动作。试样用微量进样针注入反应池后,因为反应池的搅拌作用,样品随后被快速混匀,进入固定化酶传感
7、器内部,产生酶促反应。1234456789101112131514 4 三、固定化酶膜三、固定化酶膜固定化酶膜是分析仪工作的关键部件,它是一个多层膜结构,其切面结构如下图所示,酶膜装到电极后,其内膜和固定化酶层与电极表面紧贴在一起。O 型橡胶圈使酶膜容易运送、装配,并确保流动反应池的密封图 5:固定化酶传感器剖面与安装示意图第三章第三章 分析仪配套的试剂盒分析仪配套的试剂盒第一节第一节酶膜的贮运说明酶膜的贮运说明酶膜圈是分析仪关键传感器的一部份:SBA-40 专用酶膜圈的结构见图 4。贮存、运送过程中保持 0-8,并注意贮存期限。使用中酶膜活性是缓慢地逐渐下降的,当活性下降到对标准液响应电压为
8、50.0mV 以下,建议更换酶膜,即使酶活不太低,但如酶活不稳定,测定误差大,也需更换酶膜,SBA-40E 分析仪在换膜时可自动记录酶膜的安装时间,第一次定标时间和定标酶活性,最后一次定标时间和定标酶活性,第一次校线性时间和线性值,最后一次校线性时间和线性值,可以随时从显示菜单的左电极信息和右电极信息项中查询酶膜安装时间及其活性与线性相关信息。内膜层固定化酶层支撑微孔膜O 型橡胶圈电极表面 5 第二节第二节酶膜的参数酶膜的参数酶膜的活性:,因为 SBA-40E 分析仪内建有温度补偿系统,不便直接测定电极的响应电流,酶活性以定标过程中,过氧化氢电极前置放大器的响应电压表示。这个电压不同种类的酶膜
9、有差别,一般均在 100mV 以上。酶膜在其使用期内的表观活性变化(由酶活和电极表面状态共同决定由酶活和电极表面状态共同决定)是有一定规律的:刚装上膜后,活性迅速上升,达到一定值后,活性上升越来越慢,直到稳定。这是酶膜活性的前期,约需数小时,这个阶段膜上的固定化酶层充分吸水,由固态变成充分膨胀的凝胶状态,固定化酶层对底物和小分子的通透性趋向于越来越好。这个阶段分这个阶段分析仪也能工作析仪也能工作,但是由于酶膜活性有变化,因此需要在测定过程中增加定标校正次数。酶膜在装机后 24 小时内可能活性变化较大,以后活性变化趋向缓慢,在短期内很难察觉,这是理想的工作期,一般可持续半月以上,不同酶膜有差别,
10、有的可以持续一个月以上,甚至达到数月。酶膜的活性与操作、运送、保养条件有关,下列的不当操作可以造成酶膜失活:1.运送和贮存温度高于 8。2.进样的样品中含有过量的酸或碱,没有进行中和处理。3.不用 SBA-缓冲液进行分析操作。4.由于缓冲液用尽、泵管破裂、或接口漏气等原因造成酶膜长时间失水。酶膜的线性:理想的酶膜应对被测物质在测定浓度范围内具有良好的线性响应,但实际上,由于酶促反应的非线性,很难保证完全的线性响应,由酶的米氏动力学反应方程可知,在小于标样浓度的范围内,当浓度为标样的 1/2 时,测定中可能具有最大的误差,当测定对象的浓度低于标样浓度时,可选择标样浓度的 1/2 来作线性校正,当
11、测定对象的浓度经常高于标样浓度,也可选择 2 倍标样浓度来校线线。SBA-40E 分析仪把校线性点的测定值与标样浓度的比值定义为酶膜的线性。根据米氏动力学方程可知,当标样浓度 1/2 作校线性点时,膜的线性应略大于 50%,而用2 倍标样浓度校线性时,则膜的线性略应小于 200%。SBA-40E 分析仪可以通过“设置|项目参数|线性校正”菜单开关线性校正功能,并选择仪器的线性校正类型,新酶膜一般不需要作线性校正,酶膜的线性随着酶膜的使用而逐渐变坏,不同种类的酶膜线性情况也不一样,如检查发现酶膜线性不好,可以通过设置菜单,启用线性校正,仪器会在定标通过后提示进行线性校正。酶膜的线性的变化是非常慢
12、的,SBA-40E 型分析仪在作线性校正后会自动保存最后一次线性校正参数,除非有更换酶膜或重新设定标样浓度的操作,线性校正参数保持不变,所以对酶膜的线性不需经常校正。每周作 1-2 次线性校正就足够了。线性校正的间隔时间可以通过“设置|参数|校线性时间”来定义。【当线性校正或二次定标功能开启后,如定标键设定为当线性校正或二次定标功能开启后,如定标键设定为手动定标时,则按定标键后菜单自动弹出,提示确定定标类型是正常定标、还是线性手动定标时,则按定标键后菜单自动弹出,提示确定定标类型是正常定标、还是线性校正或二次定标校正或二次定标。对于正常定标对于正常定标,可以通过按住定标键可以通过按住定标键 2
13、 秒以上秒以上(此时不弹出菜单此时不弹出菜单),直接定标直接定标】6 酶膜的工作寿命:即安装后酶膜连续工作期。有酶膜的有效期内,符合标准运送条件和工作条件的合格葡萄糖和谷氨酸酶膜应能连续工作 30 天以上;乳酸酶膜的连续工作寿命为 15-30 天。在 4的贮存条件下,葡萄糖、谷氨酸酶膜有效期为 12 个月。乳酸酶膜的 9 个月。下表为常用酶膜的质量标准:表 3:常用酶膜的质量标准常用酶膜的质量标准酶活性对于 100mg/100ml 谷氨酸,葡萄糖,50mg/100ml 乳酸的标样,前置输出电压为:标样谷氨酸、乳酸250mV,葡萄糖125mV。线性在低于标样浓度下,各点偏差小于2%标样。其中:葡
14、萄糖不需要进行线性校正,谷氨酸、乳酸使用后期需要进行线性校正响应达最大反应速度小于 20 秒工作期30 天贮存期乳酸 9 个月,葡萄糖、谷氨酸 12 个月贮存、运送条件08,不符合此条件的酶膜不能保证正常质量。第三节第三节缓冲剂缓冲剂缓冲剂是为保护酶膜并创造酶反应最适条件的专用辅助材料,含有抗菌素、防霉剂、络合剂等成份,详见下表,缓冲剂要用蒸馏水配制。大包缓冲剂每包可配制 5000ml。配制时在一个 5 升的容器内倒入一包缓冲剂,加蒸馏水(目前实验室用哇哈哈纯净水)溶解。完全溶解(常温一般需 8 小时以上)后再倒入仪器的缓冲液瓶内使用。袋装缓冲剂在常温下贮存袋装缓冲剂在常温下贮存,有效期有效期
15、 1 年年。溶解后可保藏一个月。小包缓冲剂成分相同每包可配制 500 ml。表 4:缓冲剂成分及其作用缓冲剂成分及其作用试剂名称作用磷酸氢二钠维持恒定的 pH,提供一定的离子强度磷酸二氢钠维持恒定的 pH,提供一定的离子强度EDTA 二钠盐络合使酶失活的二价阳离子苯甲酸钠盐抗霉剂硫酸庆大霉素抗菌剂氯化钠与电极电解质平衡 7 第四节第四节标准液标准液SBA 血糖、血乳酸专用:200mg/100ml 葡萄糖、100mg/100ml L-乳酸混合标准液、100mg/100ml 葡萄糖、50mg/100mlL-乳酸混合标准液。SBA 三合一标准液:100mg/100ml 谷氨酸、100mg/100ml
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