Automatisierter Analysator - Automated analyser

Ein automatisierter Analysator ist ein medizinisches Laborinstrument , das entwickelt wurde, um verschiedene Chemikalien und andere Eigenschaften in einer Reihe von biologischen Proben schnell und mit minimaler menschlicher Hilfe zu messen . Diese gemessenen Eigenschaften von Blut und anderen Flüssigkeiten können bei der Diagnose von Krankheiten nützlich sein.

Roche Cobas 6000
Roche Cobas u 411
Beckman Chemistry-Analysatoren: Zugang (links); Synchron (rechts).
Racks: zum Einlegen von Proben, Qualitätskontrollen oder Kalibrierungen. Cobas 6000
Diese Röhrchen werden zum Testen in die Racks gestellt

Photometrie ist die gebräuchlichste Methode zum Testen der Menge eines bestimmten Analyten in einer Probe. Bei dieser Technik durchläuft die Probe eine Reaktion, um eine Farbänderung zu erzeugen. Dann misst ein Photometer die Extinktion der Probe, um indirekt die Konzentration des in der Probe vorhandenen Analyten zu messen. Die Verwendung einer ionenselektiven Elektrode (ISE) ist eine weitere gängige Analysemethode, die speziell Ionenkonzentrationen misst. Dies misst typischerweise die Konzentrationen von Natrium, Calcium oder Kalium, die in der Probe vorhanden sind.

Es gibt verschiedene Methoden, um Proben in das Analysegerät einzuführen. Reagenzgläser mit Proben werden oft in Gestelle geladen. Diese Racks können direkt in einige Analysatoren eingesetzt oder in größeren Labors entlang einer automatisierten Bahn bewegt werden. Zu den manuellen Methoden gehört das direkte Einführen von Röhrchen in kreisförmige Karussells, die sich drehen, um die Probe verfügbar zu machen. Einige Analysatoren erfordern, dass Proben in Probenbecher überführt werden. Die Notwendigkeit, die Gesundheit und Sicherheit des Laborpersonals zu schützen, hat jedoch viele Hersteller dazu veranlasst, Analysatoren zu entwickeln, die über eine geschlossene Röhrchenprobenahme verfügen, um zu verhindern, dass die Arbeiter den Proben direkt ausgesetzt werden. Proben können einzeln, in Chargen oder kontinuierlich verarbeitet werden.

Die Automatisierung von Labortests macht menschliches Fachwissen nicht überflüssig (die Ergebnisse müssen immer noch von Medizintechnikern und anderen qualifizierten klinischen Laborfachleuten bewertet werden ), aber sie lindert Bedenken hinsichtlich Fehlerreduzierung, Personalbedenken und Sicherheit.

Biochemische Routineanalysatoren

Dies sind Maschinen, die einen Großteil der Proben verarbeiten, die in ein Krankenhaus oder ein privates medizinisches Labor gehen . Die Automatisierung des Testprozesses hat die Testzeit für viele Analyten von Tagen auf Minuten verkürzt. Die Geschichte der diskreten Probenanalyse für das klinische Labor begann mit der Einführung des von Hans Baruch erfundenen und 1959 kommerziell eingeführten „Robot Chemist“ [1] .

Der AutoAnalyzer ist ein frühes Beispiel eines automatisierten Chemieanalysators , der eine spezielle Durchflusstechnik namens "Continuous Flow Analysis (CFA)" verwendet, die 1957 von Leonard Skeggs, PhD erfunden und zuerst von der Technicon Corporation hergestellt wurde. Die ersten Anwendungen betrafen die klinische (medizinische) Analyse. Der AutoAnalyzer hat den Charakter des chemischen Prüflabors grundlegend verändert, indem er die Anzahl der zu verarbeitenden Proben erheblich steigern konnte. In den Analysatoren verwendete Proben umfassen Blut, Serum, Plasma, Urin, Zerebrospinalflüssigkeit und andere Flüssigkeiten aus dem Körper, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Design basierend auf der Abtrennung eines kontinuierlich fließenden Stroms mit Luftblasen reduzierte weitestgehend langsame, umständliche und fehleranfällige manuelle Analysemethoden. Die Arten von Tests umfassen Enzymwerte (wie viele der Leberfunktionstests ), Ionenwerte (zB Natrium und Kalium und andere verräterische Chemikalien (wie Glukose , Serumalbumin oder Kreatinin ).

Einfache Ionen werden oft mit ionenselektiven Elektroden gemessen , die eine Ionenart durchlassen und Spannungsunterschiede messen . Enzyme können an der Geschwindigkeit gemessen werden, mit der sie eine farbige Substanz in eine andere umwandeln; In diesen Tests werden die Ergebnisse für Enzyme als Aktivität und nicht als Konzentration des Enzyms angegeben. Andere Tests verwenden kolorimetrische Änderungen, um die Konzentration der fraglichen Chemikalie zu bestimmen. Die Trübung kann ebenfalls gemessen werden.

Immunbasierte Analysegeräte

Antikörper werden von einigen Analysatoren verwendet, um viele Substanzen durch Immunoassays und andere Reaktionen nachzuweisen , die die Verwendung von Antikörper-Antigen-Reaktionen verwenden.

Wenn die Konzentration dieser Verbindungen zu niedrig ist, um eine messbare Zunahme der Trübung zu verursachen, wenn sie an Antikörper gebunden sind, müssen speziellere Verfahren verwendet werden.

Zu den jüngsten Entwicklungen gehört die Automatisierung für das immunhämatologische Labor, auch Transfusionsmedizin genannt .

Hämatologische Analysegeräte

Diese werden verwendet, um ein komplettes Blutbild , Erythrozytensedimentationsraten (ESRs) oder Gerinnungstests durchzuführen.

Zellzähler

Automatisierte Zellzähler nehmen Blutproben und quantifizieren, klassifizieren und beschreiben Zellpopulationen sowohl mit elektrischen als auch mit optischen Techniken. Bei der elektrischen Analyse wird eine verdünnte Blutlösung durch eine Öffnung geleitet, durch die ein elektrischer Strom fließt. Der Durchgang von Zellen durch den Strom ändert die Impedanz zwischen den Anschlüssen (das Coulter-Prinzip ). Der Blutlösung wird ein lytisches Reagens zugesetzt, um die roten Blutkörperchen (RBCs) selektiv zu lysieren , wobei nur weiße Blutkörperchen (WBCs) und Blutplättchen intakt bleiben. Dann wird die Lösung durch einen zweiten Detektor geleitet. Dies ermöglicht es, die Zählungen von Erythrozyten, WBCs und Blutplättchen zu erhalten. Die Thrombozytenzahl ist leicht von der Leukozytenzahl zu trennen, da sie aufgrund ihres geringeren Zellvolumens kleinere Impedanzspitzen im Detektor erzeugen.

Ein optischer Nachweis kann verwendet werden, um eine differentielle Zählung der Populationen von Typen weißer Blutkörperchen zu erhalten. Eine verdünnte Zellsuspension wird durch eine Durchflusszelle geleitet, die die Zellen einzeln durch ein Kapillarröhrchen an einem Laserstrahl vorbeiführt. Das Reflexionsvermögen, die Transmission und die Streuung des Lichts von jeder Zelle werden von einer hochentwickelten Software analysiert, die eine numerische Darstellung der wahrscheinlichen Gesamtverteilung der Zellpopulationen liefert.

Einige der neuesten Hämatologie Instrumente können berichten Zellpopulation Daten , die darin bestehen , Leukocyte morphologische Informationen , die zur Kennzeichnung verwendet werden können Zell Anomalien , die den Verdächtigen einiger auslösen Krankheiten .

Retikulozytenzählungen können jetzt von vielen Analysegeräten durchgeführt werden und bieten eine Alternative zu zeitaufwendigen manuellen Zählungen. Viele automatisierte Retikulozytenzählungen verwenden, wie ihre manuellen Gegenstücke, die Verwendung eines supravitalen Farbstoffs, wie z. B. neues Methylenblau , um die roten Blutkörperchen, die Retikulin enthalten, vor der Zählung zu färben . Einige Analysatoren verfügen über einen modularen Objektträgerhersteller, der in der Lage ist, sowohl einen Blutfilm von gleichbleibender Qualität zu erzeugen als auch den Film zu färben, der dann von einem medizinischen Laborfachmann überprüft wird.

Gerinnungsmesser

Automatisierte Gerinnungsgeräte oder Koagulometer messen die Gerinnungsfähigkeit von Blut, indem sie verschiedene Arten von Tests durchführen, darunter partielle Thromboplastinzeiten , Prothrombinzeiten (und die berechneten INRs, die üblicherweise für die therapeutische Bewertung verwendet werden), Lupus-Antikoagulanz- Screenings , D-Dimer- Assays und Faktor-Assays .

Koagulometer benötigen Blutproben, die in Röhrchen mit Natriumcitrat als Antikoagulans entnommen wurden . Diese werden verwendet, weil der Mechanismus hinter der gerinnungshemmenden Wirkung von Natriumcitrat reversibel ist. Je nach Test können dem Blutplasma unterschiedliche Substanzen zugesetzt werden, um eine Gerinnungsreaktion auszulösen. Das Fortschreiten der Gerinnung kann optisch überwacht werden, indem die Absorption einer bestimmten Lichtwellenlänge durch die Probe gemessen wird und wie sie sich im Laufe der Zeit ändert.

StaRRsed Inversa, automatisierter ESR-Analysator auf Westergren-Basis

Andere Hämatologiegeräte

Automatische Erythrozytensedimentationsraten (ESR)-Lesegeräte müssen, obwohl sie keine strengen Analysatoren sind, vorzugsweise den 2011 veröffentlichten CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) "Procedures for the Erythrocyte Sedimentation Rate Test: H02-A5 and to the ICSH (International .) entsprechen Council for Standardization in Haematology) veröffentlichte "ICSH Review of the Measurement of the erythrocyte sedimentation rate", beide geben die einzige Referenzmethode an, Westergren, die ausdrücklich auf die Verwendung von verdünntem Blut (mit Natriumcitrat) in 200-mm-Pipetten, Bohrung 2,55 , hinweist mm Nach 30 oder 60 Minuten in vertikaler Position ohne Zugluft, Vibrationen oder direkte Sonneneinstrahlung bestimmt ein optisches Lesegerät, wie weit die roten Blutkörperchen gefallen sind, indem es den Füllstand erkennt.

Verschiedene Analysatoren

Einige Tests und Testkategorien sind in ihrem Mechanismus oder Umfang einzigartig und erfordern nur für wenige Tests oder sogar nur für einen Test einen separaten Analysator . Andere Tests sind ihrer Natur nach esoterisch – sie werden seltener durchgeführt als andere Tests und sind im Allgemeinen teurer und zeitaufwändiger. Dennoch hat der derzeitige Mangel an qualifizierten klinischen Laborfachkräften die Hersteller dazu veranlasst, selbst für diese selten durchgeführten Tests automatisierte Systeme zu entwickeln.

Analysatoren, die in diese Kategorie fallen, umfassen Instrumente mit folgenden Funktionen:

Siehe auch

Anmerkungen

1. Rosenfeld, Louis. Vier Jahrhunderte Klinische Chemie. Gordon und Breach Science Publishers, 1999. ISBN  90-5699-645-2 . S. pp. 490–492

Verweise