1.Lamber-Beer定律與執(zhí)業(yè)護(hù)士網(wǎng)生化檢驗儀器
有色溶液對光譜的吸收符合Lamber-Beer定律。當(dāng)一束單色光,通過均勻的、非散射的溶液時,吸光度A和溶液的透光度T及溶液層厚度L與溶液濃度C之間的關(guān)系為:A=lgT=kcT該式為Lamber-Beer定律。它表明溶液層的厚度固定時,溶液的吸光度與其濃度成正比。有些生化檢驗儀器如:光電分光光度計、紫外分光光度計、原子吸收分光光度計、全自動生化分析儀、酶標(biāo)儀等應(yīng)用了Lamber-Beer定律,雖然結(jié)構(gòu)不同,型號多樣,但它們均有如下最基本的測量機(jī)構(gòu):
光源→單色器→比色皿→光電檢測器→信號處理器→顯示。
光源發(fā)出的復(fù)合光經(jīng)單色器后成為單色光,單色光通過比色皿時,被比色皿中盛放的樣品溶液吸收掉一部分,透過光照射在光電檢測器上,光電檢測器將照在它上面的光信號的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕拇笮,該電信號的大小?jīng)信號處理(放大、對數(shù)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等)后,由顯示部分(或打印機(jī))顯示出結(jié)果。
此類儀器的最基本結(jié)構(gòu)雖相同,但是儀器確又有異,例如:就單色器而言,有濾光片、干涉濾光片、棱鏡分光、光柵式分光;就光電檢測器而言,有光電池、光敏電阻、光電管、光電倍增管;況且有不同的放大、信息處理電路等。隨著科學(xué)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,許多儀器都達(dá)到了自動化程度。例如:全自動生化分析儀,雖然最基本的結(jié)構(gòu)和測量如上所述,但它是集加樣、稀釋、混合進(jìn)樣、反應(yīng)、比色、計算、記錄打印全部形成一體的全自動生化分析儀器。
2.故障維修實例
生化檢驗儀器種類繁多、復(fù)雜、醫(yī)學(xué)工程人員若掌握了如上述應(yīng)用Lamber-Beer定律的比色法生化檢驗儀器的測量原理后,可使儀器故障分析判斷速度加快,提高維修質(zhì)量。以下是筆者幾例實踐體會。
故障一:有一臺721型分光光度計,檢驗出的生化指標(biāo)結(jié)果都不準(zhǔn)確。
分析與維修:據(jù)Lamber-Beer定律原理,要求通過溶液的單色光必須與溶液的顏色成互補(bǔ)關(guān)系,若單色光偏差大,那么吸光度與濃度不成比例關(guān)系。該儀器是一臺棱鏡式分光光度計,產(chǎn)生此類故障原因有單色光波長不準(zhǔn)確,或光電檢測器老化。檢查光電檢測器正常。將波長準(zhǔn)確性作了計量檢定后,結(jié)果波長誤差超過了計量檢定規(guī)程允許范圍。將單色器光路元件作了調(diào)整與波長校正且經(jīng)計量檢定合格后,故障排除。
故障二:一臺美國ASCA全自動生化分析儀,做出的標(biāo)本所有生化指標(biāo)結(jié)果都異常。
分析與維修:仔細(xì)觀察此儀器的裝載儀、稀釋器、分析儀動作程序均正常,說明控制系統(tǒng)正常。依據(jù)測量原理,此故障產(chǎn)生的原因有光路和電路部分。啟用儀器自檢程序。第一步檢測比色皿位置,0號與19號比色皿都在正確位置上;第二步檢測模/數(shù)板的參考電平均正常;第三步測分析儀恒溫正常;第四步所有濾光片其對應(yīng)的PM值,結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有PM值均不正常,最小的21500,最大的達(dá)41000,而正常范圍應(yīng)在11100~11900之間。因此可分析出,應(yīng)排除濾光片產(chǎn)生故障,不可能5塊濾光片同時壞。因此可能是燈泡發(fā)光強(qiáng)度不夠或是光電檢測器件的靈敏度低或性能老化。檢查光路是否正常,將白濾紙剪成與比色皿一樣寬的紙條插入比色皿中,觀察紙條上的亮點應(yīng)該在紙的中央。結(jié)果發(fā)現(xiàn)光亮點不在比色皿中央,而在兩比色皿的之間,并且聚焦不均勻,這說明入射到比色皿中的光量不夠,使PM值增高。解決方法是松動光源燈兩
個固定螺釘,移動燈架,使光亮點在比色皿中央。再用該儀器自檢程序測試5個濾光片所對應(yīng)的PM值,均在11100至11900之間。再用儀器測質(zhì)控物和病人標(biāo)本結(jié)構(gòu)均正常。
故障三:有一臺751G紫外分光光度計,開機(jī)后用氘燈作紫外波長區(qū)使用時,顯示無規(guī)律地閃動。
分析與維修:紫外分光光度計也是一臺典型的應(yīng)用Lamber-Beer定律的儀器,顯示不穩(wěn)定的原因可能有:穩(wěn)壓電路不正常;光源燈發(fā)光不穩(wěn)定;對數(shù)電路、放大電路不穩(wěn)定;光電管工作不穩(wěn)定;光閘開關(guān)、光電管選擇切換開關(guān)接觸不良。首先用長纖維棉沾上酒精清洗光閘開關(guān),然后觀察顯示閃動幅度大大減小。按說明書線路圖查電源電路、放大電路均正常。將
GD-5光電管人為推入鎢燈光路也正常,也有顯示閃動現(xiàn)象發(fā)生,這說明了GD-5光電管老化、性能變壞。換上一只新的GD-5光電管后,故障消失,儀器工作正常。
故障四:一臺日本東亞F820血球計數(shù)儀測出Hgb結(jié)果不穩(wěn)定。
分析與醫(yī)學(xué)全在,線維修:各種型號的血球計數(shù)儀的Hgb檢測原理均是應(yīng)用Lamber-Beer定律。因此不難分析產(chǎn)生Hgb結(jié)果不穩(wěn)定的原因可能有;光源不穩(wěn),濾光片變質(zhì)或是上面異物,比色池內(nèi)滯留了蛋白塊,比色池內(nèi)有氣泡;光電接收元件不穩(wěn)定;檢測電路出故障。打開儀器蓋,觀察光源燈的燈絲變形導(dǎo)致發(fā)光不穩(wěn)引起Hgb結(jié)果不穩(wěn)定。(另外比色皿里滯留蛋白塊也是引用Hgb結(jié)果不穩(wěn)定的常見原因,可用5%—8%的次氯酸鈉清洗)換上一只新的光源燈后儀器正常,Hgb結(jié)果穩(wěn)定。