高速全自动生化分析仪高精度加样技术研究

发布时间：2017-11-22 20:30

  本文关键词：高速全自动生化分析仪高精度加样技术研究

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【摘要】：随着国民健康意识的增强,各大医院、检验中心生化检测数量快速上升,同时许多疾病的精准治疗越来越依赖于高精度的生化定量分析,这些促使全自动生化分析仪朝着高速高精度方向发展。加样速度与精度是影响高速高精度生化检测的关键因素之一[1],如果仅考虑加样速度的提高,那么加样精度将会受到一定影响。由于全自动生化分析仪样本试剂反应量都在微升量级,加样精度的降低将造成测量结果的偏差,甚至出现假阳性。因此,在保证加样精度的条件下提高加样速度才有意义。本文根据全自动生化分析仪的加样特点,分析了影响加样速度与精度的因素,包含加样方式、加样结构、加样时序、加样管路振动、吸样管路动态响应特性、加样针液滴脱落等方面。本文根据Hamilton原理,对柱塞泵与加样针间的连接管路建立两端固支梁模型,求其振动方程,获得液体流速、系统压强、管路长度及管径对管路振动的影响规律,为避免加样振动提供理论依据;对吸样过程建立管路等效电路模型,分析管路长度与管径、隔离空气柱体积、样本量及粘度等因素对吸样过程管路动态特性的影响规律,为获取吸样等待延时提供理论依据;对加样针液滴脱落过程进行有限元仿真,分析液滴雷诺数、韦伯数、加样针表面特性及样本流速对液滴脱落的影响规律,从而获得液滴能够顺利脱落的条件,为加样针选择及液滴脱落提供理论依据。通过综合分析各参数对加样速度与精度的影响规律,为高速高精度加样技术研究提供理论指导。本文不仅考虑了传统方式对加样系统柱塞泵的精确控制,而且从流体动力学角度着手,研究加样过程中各因素如何制约加样速度与精度。本文搭建了高速高精度加样测试平台,并进行大量有关加样速度与精度的实验。根据理论分析、数值计算及实验结果,最终设计了适用于高速全自动生化分析仪工作特点的加样方案,并通过实验验证。基于该方案的分析仪可实现3.6秒循环加样,2μl加样体积的加样误差±3%、变异系数为2%以下,达到国内外先进水平。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R197.39

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