SBAE生物传感分析仪使用说明.docx

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SBAE生物传感分析仪使用说明

SBA-40E型生物传感分析仪

操作说明书

第一章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

α-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。

第二节生物传感分析仪的特点

（1）反应靠固定化酶催化，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），仪器的性能随酶膜使用寿命而有所变化。

第二章仪器的结构和功能

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。

第一节仪器的一次仪表

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

7

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

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

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，进入固定化酶传感器内部，产生酶促反应。

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

第三章分析仪配套的试剂盒

第一节酶膜的贮运说明

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。

第二节酶膜的参数

●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）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，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。

对于正常定标，可以通过按住定标键2秒以上（此时不弹出菜单），直接定标】

●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

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

0－8℃，不符合此条件的酶膜不能保证正常质量。

第三节缓冲剂

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，有效期1年。

溶解后可保藏一个月。

小包缓冲剂成分相同每包可配制500ml。

表4：

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

第四节标准液

●SBA血糖、血乳酸专用：

200mg/100ml葡萄糖、100mg/100mlL-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葡萄糖、50mg/100mlL-乳酸混合标准液。

●dl=100ml（仪器面板显示单位为dl）。

SBA-系列标准液与SBA-仪器配套使用：

在有效应用期内不会霉变和长菌。

在密封状态下，常温可保藏1个月，冰箱内保藏6个月以上，在使用中应防止蒸发和污染。

标准液除用于仪器读数校正，还兼作线性检查。

第四章分析仪的操作指南

第一节分析仪的安装

仪器开箱后，先取出试剂盒和备件，按包装清单进行清点，把暂时不用的试剂和备件放好，将分析仪整机取出，去除用于固定的胶带或泡沫包装材料。

从试剂盒取出一包缓冲液，按包装上的标准容量用蒸馏水溶解，倒入缓冲液瓶内，把仪器左侧后方的缓冲液硅胶管插入缓冲液瓶内，把左侧前方的废液硅胶管插入废液瓶内。

完成上述准备工作后可接通分析仪的电源，打开分析仪后的电源开关。

通电后分析仪自动对仪器状态进行自检，并显示仪器的当前状态，当仪器的电极信号均达到平衡时，仪器显示“准备就绪…”，这时显示屏最下面的状态行中显示有“R”表示运行键有效，可以按运行键工作。

本仪器的工作电压为220V±10%，工作功耗小于30W，如电源电压很不稳定，用户应自备简易的稳压电源，仪器的电源应能提供可靠的接地。

仪器的工作环境要求温度为15~35℃，湿度低于90%。

第二节酶膜的更换

仪器在出厂前一般已预装了酶膜，新仪器完成上述准备工作后即可进行测定，但当测定过程酶活性偏低，测定误差增大时需要对酶膜进行更换。

SBA-40E