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第一章  仪器的工作原理和性能特点

SBA-40D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-40D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：

 

 

样品经稀释到合适的浓度范围，用进样针从进样口注入反应池内，由反应池搅拌系统混匀。混匀的样品透过固定化酶传感器的支撑膜，在酶的催化下发生上式所示的生化反应，产生H₂O₂。因为反应池恒体积，每次进样量也固定，所以反应池内样品浓度与进样样品浓度是固定的比例关系。酶反应放出的H₂O₂透过酶膜的内层在铂金电极表面失去电子还原成H₂O，铂电极获得电子产生电流信号，该电流信号与H₂O₂的浓度成比例，而H₂O₂浓度与底物浓度成线性比例关系。通过比较被测物和标准样品产生的H₂O₂量，就可计算出被测样品中底物的含量。

 

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。

 

第三节 SBA-40D型分析仪的特点及性能指标

SBA-40D型分析仪是SBA-40C型的改进产品，保留了SBA40C型的反应池结构，改进了反应池的清洗方式，新增排空蠕动泵，使清洗的缓冲液用量减少，降低测定成本，在缓冲液管道中安装了液体检测传感器，用于检测缓冲液状态，当缓冲液用尽时会自动报警。

仪器采用液晶全中文显示，所有的操作均可通过中文菜单实现，直观明了，仪器内部能保存3200多个最近测定结果，可以通过菜单浏览，并随时打印。可设定在每个样品测定结束后，进行结果自动打印或手动打印。对仪器的所有设置操作也可通过PC机实现，仪器与PC机通过串口联机，联机后既可对仪器进行参数设置，也可对保存的数据进行读入和删除。读入PC的数据以专用格式进入保存，支持数据导出到ACESS或SQL数据库，支持数据拷贝到Windows剪贴板，所以事实上如有需要，数据可以任何格式保存。联机软件支持数据列表显示，批量打印，也支持数据以动态变化曲线显示及打印。

SBA-40D型分析仪的主要性能如下：

表2： SBA-40D型分析仪的性能指标

样品种类	发酵液，全血，血清，脑脊液，组织或食品提取液，水解糖等
测定范围	可同时测定以下二种任选的指标：β-D-葡萄糖：0－100mg/100ml 、L-乳酸：0-50mg/ 100ml  (或0－5mM) 、L-谷氨酸：0-100mg/100ml
测定周期	约1分钟，不同样品浓度有变动，高浓度样品稍长。
分辨率	0.1mg/100ml 或0.01mM
定量精度	误差<2%。
PC接口	串行口
数据保存	3225个测定记录，
电源	220V±10％
功率	30W
环境要求	10－35℃   相对湿度低于90％

 

第二章   仪器的结构和功能

SBA-40D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-40D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

 

 

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                                                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结构，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。

1 5 4 3 2 6   图4：反应池系统 1、进样口 2、进样开关 3、电极固定螺母  4、电极 5、搅拌子

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

 

内膜层

固定化酶层

支撑微孔膜

O型橡胶圈

电极表面

 

 

 

 

 

 

 

图5：固定化酶传感器剖面与安装示意图

 

第二节 仪器的二次仪表

仪器的二次仪表部分由前置放大、AD转换、CPU数据处理及数据显示与打印等电路组成，其结构组成如下图所示，使用者对此仅有一般了解即可。详细电路图见附件。

 

打印头

电极信号1

前置+AD1

打印控制 P89LPC935

主控制 P89V51RC

RS232 接口

传感器 （缓冲液、 进样开关）

键盘

液晶 显示器

时钟与数据储存DS1644

电机驱动P89LPC935 控制

排空泵电机

清洗泵电机

电极信号2

前置+A/D2

电机驱动P89LPC935 控制

电机驱动

搅拌电机 搅拌

电源监控 看门狗CSI1161

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图6: 仪器电路控制系统框图

 

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。

l 贮存、运送过程中保持0-8℃，并注意贮存期限。

l 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20.0mV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-40D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

l 酶膜的活性：因为SBA-40D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。

l 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-40D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-40D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-40D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】

l 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。

l 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500 ml。

 

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

l 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。

l 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。

l 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 仪器的键盘操作和系统参数

第一节 仪器的键盘及显示

本仪器采用点阵液晶显示器，以全中文菜单的方式实现人机交换操作和测定数据的显示，仪器的操作界面如下图如示：

图7:   SBA-40D显示面板示意图

 

仪器的点阵液晶显示屏最多可显示3行中文和1行状态，每行可显示12个汉字或24个字母。开关面板有9个按键，分别为：菜单（M）、运行（R）、定标（C）、清洗（W）、输入（E）和上、下、左、右四个方向键。除运行、清洗和定标键外，其它键均与菜单操作有关。其中输入键为多用途键，除菜单操作外，还用于出错重试、报警信息消除和手动打印等。显示屏的最下一行为状态行，显示当前有效按键状态和系统的即时时间。只有在状态行内显示的按键，输入时才有效。如当仪器处于电极平衡过程时，状态行不显示“R”，此时按“运行”键无效。在菜单操作过程中，状态行也不显示“R”。当仪器处于手动打印状态时，仪器完成一次测定后，在状态行显示“E=P”，这时按下输入键，直接打印最后一次测定结果。当仪器显示出错或报警信息时，状态行只显示“E”，这时只有“输入”键有效，按输入键取消显示报警信息，按其它键均不起作用。

 

第二节 仪器的按键功能

1．菜单（M）：仪器显示屏在非菜单显示状态下，按“菜单”键进入菜单操作，在菜单操作状态下，按“菜单”键退出到上一级菜单，或退出菜单操作，“菜单”键与“输入”键配合，用于菜单功能输入。用“菜单”键退入上一级菜单时不保存更改的数据。

 

2．输入（E）： 在菜单状态下，“输入”键用于进入选定菜单的下级菜单，或输入当前选定项或输入数据，在进入数据浏览状态下，输入键用于打印当前浏览的结果数据，此时在屏幕状态栏中显示有“E=P”。在非菜单状态下，当显示警告信号时，输入键用于取消警告显示，在自动打印关闭时，测定样品后，输入键用于打印最后测定数据，此时，屏幕状态栏显示“E=P”。

3．←、→：左右方向键只在菜单输入时有效，用于更改当前选中子菜单或输入光标位置，在数据浏览时更改浏览数据组别。

4．↑、↓：上下方向键只在菜单输入时有效，选择菜单选项（信息显示时翻页）或更改当前光标位置的数据，在数据浏览时，更改显示数据编号。

5．定标（C）：在仪器自动定标（包括二次定标）或自动校线性状态下，按本键取消自动定标或线性校正，进入样品测定状态。把定标键功能设置为立即定标，在样品测定状态下，按定标键，如线性校正和二次定标均关闭，则以最后一次测定结果定标，并自动删除最后测定结果。否则，弹出定标菜单，以确认定标类型，可选择定标、校线性或二次定标，（可通过长键定标键2秒，跳过菜单，直接完成定标到标样浓度的正常定标）完成操作后自动删除最后一次测定记录。如没有测样，定标键无效。把定标键功能设为下次定标，在测样状态下，按定标键进入定标状态，系统提示“定标，请进标样…”。

6．清洗（W）：在非菜单状态下，按清洗键，清洗一次反应池，如在反应过程中按清洗键，则清洗反应池，并终止反应。在菜单显示浏览结果数据状态下，清洗键用于删除当前显示的测定数据。此时，在屏幕状态栏显示“W=D”。

7．运行（R）：用于切换仪器的测定状态。在待机状态下，当系统“准备就绪…”时，运行键有效，按运行键，系统清洗2次，进入测定状态。在测定状态下按运行键返回到待机状态。

第三节 仪器的菜单组成

仪器的菜单组成及其基本功能如下表：

表5：SBA-40D分析仪的菜单及功能

主菜单	设置	项目参数	左电极标准	输入与电极酶膜测定对象对应的标准样品浓度
·			右电极标准
			左电极精度	选择显示的小数位数，可选项：00、0.0、0.00、0.000
			右电极精度
			左电极项目	选择与电极安装酶膜相对应的测定项目缩写，或关闭，项目缩写有7个可选择项，缩写可通过PC软件自定义
			右电极项目
			左电极单位	测定结果单位：可选：%、mg/dl、g/L、mg/L、mmol/L、Unit
			右电极单位
			右电极二次定标	用于右电极测定结果二次标定，可选项有：无、差值定标、商值定标
			线性校正	用于控制线性校正，可选项有：关、1/2标样、2倍标样
		测定参数	清洗时间	清洗操作清洗泵开启时间，可选4-120秒
			排空时间	清洗操作排空泵开启时间，可选3-20秒
			开始延时	从进样到测定开始计时的延时时间，可选0-250秒
			测定时间	二点法测定的测定时间，可选5-250秒
			自动定标时间	可选0-120分钟，设为0时，取消测定过程定时自动定标。
			校线性时间	可选5-240小时，在线性校正开时，到设定时间，自动定标通过后，提示进行线性校正，要求注入线性校正标样
			测定模式	可选项有：二点法、速率法
			搅拌速度	选择搅拌电机的转速，可选10%~100%
		打印	自动打印	可选项：开、关
			打印输出	可选：结果、组号+结果、结果+时间、组号+结果+时间
			打印行距	可选：2-15点
			结果间距	可选：0-20行
		屏显	零点显示	电极平衡时显示的数据，可选自动零或前置输出mV
			测定显示	测定过程显示的数据，可选响应结果或前置输出mV
		时钟	日期	输入当前系统日期
			时间	输入当前系统时钟
	显示	输出电压	显示左右电极的前置输出电压，单位mV
	辅助控制	打印走纸	切换打印机走纸开关状态
		定标键功能	可选立即定标或下次定标，选立即定标，按定标键以最后一次测定作标样定标，如线性校正或二次定标功能打开，则弹出菜单，根据实际标样，选择定标或线性校正或二次定标。选择下次定标，则下次测定为自动定标。
		提示声响	可选项：开、关，用于进样提示
		按键声响	可选项：开、关，用于按键操作提示
	排空换膜	排空	排空反应池，并切换到待机状态，用于更换酶膜，输入后显示换酶膜菜单，完成后根据实际操作，选择换膜状态。
		取消	取消排空操作，等同于按菜单键返回
	删除记录	选删除则删除保存于仪器中的测定记录，组号延续不变，选清零组号，则在删除仪器中测定记录的同时，把测定组号复位，以后从第1组开始记录。
	出厂设置	恢复所有参数到出厂默认值

表中对菜单的功能和参数作了简单介绍，一般情况下出厂默认参数是合适的，但有的参数与仪器所用的配件有关，有些参数与测定对象有关，必需根据具体情况设置。

 

 

第四节         仪器的系统参数

1．              与测定项目相关的参数：

左电极项目、右电极项目：指明当前仪器分析的项目，用于在显示、打印和数据传输时标记测定对象，仪器中的项目为由5个以下英文字母组成的缩写，在仪器的菜单中有7个可选项，供用户选择。为了适应所有用户的要求，项目缩写采用用户自定义的方法，菜单中的七个可选项可通过PC机随意更改。

左电极单位、右电极单位：指明分析对象的浓度单位，有%、mg/dl、g/L、mg/L、mmol/L、Unit六个可选项，如前所述，仪器的分析方法为与标准液比较测定。所以仪器的结果单位也要与标准液的结果单位一致。

左电极精度、右电极精度：该项指明结果结果显示时小数点的位置，与测定的精确度无关，设置的目的是适合不同分析对象、不同浓度单位对显示的要求。

左电极标准、右电极标准：该项目指明所用标准液中包含的被测对象的浓度，注意标样浓度与显示精度之间的关系：在设置过程中所显示出来的小数位数为精度设定中的小数位数，在精度设定为0.00中设定标样浓度为10.00，如更改精度为0.0，则标样浓度自动改为100.0，而不是10.0。

右电极二次定标：当选择“无”时，右电极处理方式与左电极一样，独立工作，选“差值定标”和“商值定标”用于复合测定，右电极的定标与左电极结果相关。在二次定标前必须用左右二电极均响应的基础标样进行基础定标，通过后再用右电极有特别响应的二次标样进行二次定标。二次定标的计算方法为：差值定标，对右电极与左电极的差值进行标定；商值定标，对右电极与左电极的比值进行定标。当左、右电极之一处于关闭状态时，该项设置无效。

线性校正：选择“关”时，测定过程不作线性校正，选择“1/2标样”时或“2倍标样”时，对测定过程进行线性校正处理，选“1/2标样”，线性校正时必须注入浓度为标样一半的标准样品，选“2倍标样”时，线性校正时必须注入浓度比标样高一倍的标准样品。对于测定样品浓度在标样浓度附近或低于标样浓度，选“1/2标样”进行线性校正效果较好，对于测定标品大多高于标样浓度，可选“2倍标样”进行线性校正。

2．              与测定过程相关的参数

清洗时间：清洗过程，清洗泵的开启时间，根据所用蠕动泵管不同，设定合适的时间，以清洗后保证缓冲液能充满反应池为准，一般为6-15秒即可，默认为10秒。

排空时间：清洗过程，清洗泵开动前，排空泵开启时间，时间以清洗前反应池内液体已完全排出为准，不用设定太长的时间。

开始延时：从进样到测定开始计时的延时时间，通常应设为0，当反应需要除去反应开始时的特殊干扰时，可选用合适的延时。

测定时间：从开始计时到结束测定的时间，通常可选15~20秒，一般以响应电流不再快速变化的时间作为准，对于多酶系统测定，根据需要选更长的时间。

自动定标时间：仪器在按运行键后，进入自动定标状态，自动定标通过后进入测定状态，“自动定标时间”定义了本次自动定标通过后，到下次自动定标的时间间隔。如设为0，不按定标键，测仪器一直处理测定状态，直到关机。不管自动定标时间值，仪器可以随时通过定标键进行定标。

校线性时间：在线性校正打开的状态下，该项定义了仪器通过自动定标后，自动校线性的时间间隔，不到这个设定时间，仪器在完成定标后就进入测定样品状态。在线性校正关状态下，设置的时间无效。

测定模式：有“速率法”和“二点法”二个选择，二点法指测定反应过程采用固定的2个时间点的电极前置输出电压之差作为测定的原始数据，进行数据处理。速率法测采用电极前置输出电压的最大上升速率作为测定的原始数据进行数据处理，作为比较，速率法的测定速度要略快于二点法。二点法的响应电压比速率法大，对操作的熟练程度要求低一些。是默认的测定模式。

搅拌速度：可选10%~100%，高速可提高样品混匀速度，但容易导致搅拌子失步，速度以确保搅拌子不失步为好，默认为40%，调整时，可以实时观察搅拌速度。

3．              与打印输出有关的设置

自动打印：有“开”、“关”二个选项，当自动打印开时，仪器每测定完一个样品，立即自动把测定结果打印出来，当自动打印关时，仪器测定过程不打印，当测完一个样品后在状态行显示“E=P”，按输入键即可打印最后一个测定结果，打印后，状态行“E=P”标志消失。

打印输出：选择“结果”，只打印测定数据。选“组号+结果”，先打印记录组号和编号，再打印测定结果数据。选“结果+时间”，打印测定结果和测定结束时间，选“组号+结果+时间”，则打印时一起打印组号、编号、测定结果和测定的日期和时间。

打印行距：设置打印时二行文字之间的距离，以点距表示，最大15点，相当于二个英文字母的高度。

结果间距：设置打印时二个测定结果之间的空行数，每行为8点加打印行距点数。

4．              与屏幕显示有关的设置

零点显示：选择“输出电压mV”在清洗完成后的电极平衡和等待进样的时候，屏幕直接显示当前的前置输出电压，可充分了解当前电极的工作状态。选择“自动零”测显示当前的前置电压变动速率，可了解当前电极的零点稳定性。

测定显示：选择“响应电压mV”，则在进样后的反应过程中或反应结束后，直接显示响应电压的大小，这在在定标过程中直接反映出传感器酶的酶活力。选择“响应结果”则在反应过程中或反应结束后，显示响应电压经定标等校正处理后的数据变化，最终显示测定结果。

 

第五章 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-40D分析仪在换酶膜前要先排空反应池，按菜单键，进入主菜单，按左右方向键选择“排空换膜”，然后按输入键，系统显示“排空换膜”菜单，选择“排空”确认操作，再按输入键，系统即自动排空反应池，并显示“换酶膜电极”选择菜单，这时不要对菜单进行操作，当排空完成后，拧下要换膜电极的固定螺丝，取出电极，取下旧酶膜，并仔细清除电极表面酶膜残留，必要时可以用橡皮擦擦干净电极表面，然后在电极表面滴一滴缓冲液，把新酶膜装到电极上，挤出的缓冲液用吸水纸擦干，把电极装回反应池，即完成酶膜更换。注意：当在一个电极上更换不同类型的酶膜时，一定要擦干净电极表面，如原来安装的是葡萄糖膜，现在更换安装乳酸膜，如有葡萄糖膜残留，电极就会对葡萄糖有响应，这样如待测样品中同时有葡萄糖，就无法正确测得乳酸的含量。

换膜完成后，根据具体换膜情况，在“换酶膜电极”菜单中选择选择“未换膜”或“左电极”或“右电极”或“左、右电极”，按输入键，仪器自动清洗一次，向反应池补充缓冲液，保证酶膜处于合适的工作环境，同时仪器自动把当前时间作为换膜时间，并初始化换膜电极的其它信息，以后开机时第一次定标通过的时间和电极响应电压将作为酶膜的活性状态变化数据记录在仪器内，第一次校线性通过的时间和线性百分值作为酶膜的线性变化数据记录在仪器内，这些数据作为酶膜信息，可随时显示菜单查询。

 

第三节 打印纸的安装

在仪器的辅助控制菜单项中，有打印走纸控制选项，在该选项中按输入键开关打印机走纸电机，更换打印纸时，打开仪器上面的打印机盖板，取出打印机组件，卸下用完的打印纸芯，装上一卷新打印纸，用剪刀把纸头剪平，打开打印机走纸电机，把打印纸头插入打印机头的进纸口，在走纸电机驱动下，打印纸自动装入。纸头装入打印机内后，关闭走纸电机，把打印组件放回，并盖好打印机盖板，即完成打印纸安装。

 

 

 

第四节 更换蠕动泵管

仪器的蠕动泵管具有很长的使用寿命，一般情况下不需更换，但当仪器经长时间断电状态下放置后，因泵管长期压迫一点，可能会发生粘连，这时需更换新泵管。仪器经长期使用，仪器的管道包括泵管可能生长菌体，也需更换或清洗管道和泵管。

SBA-40D分析仪的泵管是靠泵管接头固定于蠕动泵上的，在泵管的进液端必需用泵管接头与进液管相连，出液端则自然延伸，不需固定，泵管可以直接作为出液管。蠕动泵的泵管的导入、导出缝宽度小于泵管的外径，安装时只要把泵管拉长后即可把泵管嵌入到导管孔中，也可用“一”字螺丝刀把泵管挤入导管孔，泵管二端固定后，用手转动泵头，即可把泵管压住。泵管壁厚调整螺丝在仪器出厂时已调好，正常情况不用调整，如发现换管后有缓冲液回漏现象（清洗后过一会，反应池出现气泡）。说明进液或排空泵没压住有回漏，可适当调整泵管壁厚度调整螺丝。

 

泵管壁厚度调节螺丝

泵管

泵管挤压柱

泵管接头

泵体

泵管滑轮

泵管导出缝

压紧弹簧

泵管导入缝

 

图8:   蠕动泵及泵管装入后状态示意图

 

第五节 更换液体管路

仪器经长期使用液体管道上长有菌体时，需要清洗或更换连接管路，如对管道连接不很清楚，清洗或更换请分段进行，一次更换一段管道，以防接错。

第六节 测定前的准备

SBA-40D分析仪使用标样为100ml包装。每次用量为25ml，为保证测定的准确性和标样使用寿命，标样应在冰箱内冷藏保存。一般使用前倒入5ml的青霉素小瓶或1.5ml塑料离心管保存，每天更新。高浓度的样品，如发酵液等，需要在稀释后测定。稀释倍数以稀释后浓度略低于标样浓度为佳，对于发酵液，稀释倍数应在50倍以上，确保菌体代谢产物不至于对测定产生显著影响。对于强酸或强碱型样品，必须在稀释前先调pH值到7左右，否则可能使酶传感器产生不可逆的失活。

第七节 测定操作

在 “准备就绪…”状态下，按“运行”键，仪器自动清洗2次，以更新反应池和管道内的缓冲液，清洗结束后进入自动定标状态，当电极平衡后，屏幕提示“定标，请进标样…”或有右电极二次定标时显示“基础定标，请进标样…”，如提示声设定为“开”状态，还会发出进样提示声，这时，注入25ml标样，仪器自动开始测定标样并定标，测定完成后，自动清洗一次，进入下一测定循环。仪器根据上次定标时的测定误差，自动判断是否需要继续定标，如需要，则再次提示定标，否则进行下一步操作，根据仪器设定，可能是校线性，或二次定标，或测样。如测定为校线性，根据校线性设定，提示“校线性，请进1/2标样…”或“校线性，请进2倍标样…”如测定为二次定标，则根据二次定标设定，提示“差值定标，请进标样…”或“商值定标，请进标样…”，无论是校线性还是二次定标，仪器均根据测定结果判断是否完成操作，当完成仪器标定后，仪器进入测定样品状态，提示“测样，请进样品…”。操作人员只要按提示操作注入相应的标准样或待测样品即可。自动定标过程可以通过按定标键跳过，这时仪器按最后一次自动定标结果定标，如果开机即跳过定标，则仪器按反应酶活性出测定结果。

样品测定结束后，如自动打印开，仪器即自动打印测定结果，如自动打印关闭，则仪器在状态栏中显示E=P，这时按输入键即可打印最后的测定结果。

在测定过程中，如设定的自动定标时间不为0，当到达自动定标时间，仪器自动进入定标状态，屏幕提示“定标，请进标样…”或“基础定标，请进标样…”。所以操作过程要多注意屏幕的提示信息。如测定过程提示音打开，当电极平衡可以进样时，仪器为发出提示音，定标的提示音为较长蜂鸣声，而测样的提示声为短促的蜂鸣声。

如定标键的模式设定为立即定标，测样过程中可随时进行手动定标，先把标样作样品进行测定，当测定结束后按定标键，即可完成定标，如仪器的线性校正或二次定标为开启状态，按定标键后会弹出菜单，通过菜单选择定标类型。

第八节 故障与报警信息

SBA-40D分析仪具有故障自诊断功能，当检测到非正常状态时会自动弹出报警信息，并发出报警提示声。

1．缓冲液用尽：产生本报警的原因为缓冲液已用完，或缓冲液传送泵管未插入到缓冲液瓶瓶底，或清洗泵的缓冲液泵管破裂，不能传送缓冲液。解决办法为添加缓冲液或更换缓冲液泵管。

2．打印机通讯出错：原因为打印机连接电缆有断路现象或打印机控制电路损坏。解决办法为检查电缆，解决断路问题，如电缆正常，则打印机控制电路损块，需返厂维修。

3．打印机运行出错：原因为打印机机头卡死，驱动电机无法转动进纸。解决办法为拆下打印机机头，为机头的机械部分加润滑油。

4．排空泵通讯出错：原因为通讯电缆断路，或泵驱动电路损坏，或泵电机驱动电路供电电缆断路。解决办法，检查通讯和供电电缆，如均没有问题需要返厂维修。

5．清洗泵通讯出错：同上。

6．进样开关出错：原因为进行开关插头没有插好，或进样开关内部断路。如为进样开关内部断线，需要更换进样开关。

7．左电极酶活太低：报警原因可能是酶膜使用寿命快到，或定标时没有进足够的标样，或标样错误。如酶膜活性低，但测定重复性还好，结果可以满足测定要求，可以不更换酶膜。这一报警仅是提示，不影响仪器使用。

8．右电极酶活太低：同上。

 

第九节 常见问题处理

SBA-40D分析仪可能出现的测定问题及其解决方法如下表所示

 

表6：常见问题及解决办法、

现象	可能原因	解决办法
酶膜无活性	标准液拿错	更换新标准液
	进样针没有吸入样品	反复清洗进样针，或换新进样针
	酶膜用错	更换SBA-40专用酶膜
	酶膜保管不良，失活
测定不稳定，自动定标多次不能通过	搅拌子卡住不动	反应池内有颗粒状固体，取下并清洗反应池
	酶活性低于20.0mV	更换酶膜
	进样针针头基部漏液	换新进样针，或用环氧树脂密封修复
	酶膜与电极接触不良	取下酶膜，重新安装
	缓冲液失效	更换新配缓冲液
	反应池有气泡	清洗时间不足，延长清洗时间
	反应池和缓冲液管道长菌体	清洗反应池、泵管、和连接管道
	仪器电源接电不良，周围有强电干扰，电极电流不稳定	解决电源接地问题，或更换仪器使用地点
进样后不进入测定状态	进样针带过多水进入进样开关	用吸水纸或脱脂棉擦干进样开关孔。
测定样品时结果数据明显不对	线性校正操作错误，在提示线性校正时，未按提示，注入正确的标样	关闭线性校正，或根据需要重新打开线性校正，并在线性校正时，注入正常的标样。
	测定样品对传感器有强干扰，	加大测定样品的稀释倍数，对于发酵液，至少稀释50倍以上。

 

 

 

第六章 分析仪的PC联机软件

SBA-40D型的联机软件为用户提供了分析仪的参数设置和测定数据的管理等功能。

第一节 软件的安装

把安装光盘放入光驱，运行Setup.exe程序出现安装界面，一般不需更改安装选项，多次点击“下一步”即完成程序的安装工作。程序安装完成后在开始菜单和工作桌面上均显示“SBA-40D分析仪”快捷方式。在开始菜单内还有本说明书的快捷方式。点击“SBA-40D分析仪”快捷方式即可运行联机软件。

 

第二节 分析仪的操作

SBA-40D分析仪联机软件运行主界面如下图所示：

 

 

软件在运行时会自动打开最后一次运行时打开的数据文件，如软件是第一次运行，没有数据文件，或数据文件已被移走，则在运行时会弹出“打开/新建SBA-40D分析仪数据文件”对话框，如下图所示，以后读取的测定数据将被保存在这个数据文件中。要更改保存数据的文件，可按“数据文件”按钮，更改当前的数据文件名，或建立新的数据文件。

 

 

软件提供了完善的分析仪联机操作功能，可通过PC机对仪器进行参数设置、测定数据读取、仪器信息读取等操作，与仪器相关的操作，在操作前必需把分析仪与PC机通过串行口联机。如在没有联机的情况下试图对仪器进行操作，仪器会弹出如下对话框，提示把分析仪未与PC机连接。

 

一、定义分析仪的测定项目

分析仪上的分析项目英文字母缩写可通过本软件进行自定义，使仪器适合各种应用场合。仪器与PC机联机后，点击测定项目设置按钮，弹出如下设定对话框：

 

编辑框内为仪器的当前项目缩写，用户可根据需要随意修改，但项目缩写最多为5个英文字母，按“默认值”按钮，则项目1~7恢复到默认设置值。修改完后按“确定”钮使修改生效，按“取消”钮则放弃对项目的修改返回。

二、对仪器的参数设置

点击“设置仪器参数”按钮，仪器弹出参数设置对话框，对话框内的数据为仪器的当前设置值，用户可根据需要更改当前的设置参数，按“设为默认值”钮，把参数恢复到出厂设置值。更改完后按“确定”按钮即完成对仪器的参数设置，按“取消”则放弃对参数进行修改。

 

 

三、设置仪器的时钟

仪器在与PC机联机时，自动检查仪器与PC机的系统时钟，当误差大于5分钟时，弹出如下对话框，警告用户二者的时间差别，按“是（Y）”按钮，自动仪器的时钟数据设置为当前的计算机时钟。

 

 

四、查看仪器信息

点击“仪器信息”按钮，仪器弹出主机信息消息框，显示当前分析仪的出厂编号，开始使用日期，和分析仪目前保存的测定记录数据数。按“退出”按钮关闭该消息显示。

 

五、查看分析仪酶膜信息

点击“酶膜信息”按钮，仪器弹出主机记录的酶膜状态。如某一项内容没有记录，该项状态为空，如换膜后没作为线性校正， 则有关线性的状态项为空。如刚换上酶膜，则只显示换酶膜时间，其它均为空。

 

 

 

 

 

 

 

六、读取仪器分析结果记录

点击“读取分析结果”按钮，如仪器内没有测定数据记录，程序弹出“仪没有记录数据”消息框，如有测定记录，则仪器中的所有测定数据被读出，并保存在当前文件之中。数据读出保存完成后，会弹出如下对话框，建议删除仪器内的数据，以防下次读数据时，造成数据重复记录。这时按“是（Y）”按钮，仪器中的数据将被删除。

 

 

七、删除仪器内测定记录

点击 “删除仪器记录”按钮，仪器弹出确认对话框，提示“确实要删除仪器中的全部数据吗？”，按“是（Y）”键，仪器中保存的全部测定数据就被删除。

 

 

第三节 分析仪的记录数据操作

分析仪的联机程序除提供对仪器的操作外，还提供对测定记录的保存、删除、数据转移、批量打印，动态变化图显示及导出到数据库保存等操作。本软件的数据导出支持ACCESS和 SQL数据库，与数据库的通讯采用ODBC。按“系统设置”按钮，弹出系统设置对话框如下，可以对数据库进行选择，并定义数据动态变化图显示时的坐标轴颜色和崭曲线颜色。

 

在对话框内双击颜色方块，弹出颜色对话框，可设置任意颜色，要设置数据导出数据库，点击新数据源按钮，按提示操作。注意只支持ACCESS数据库和SQL数据库。

以建一个ACCESS文件数据源为例，按“新数据源”按钮后弹出如下对话框，

 

按“新建（N）”按钮，弹出如下对话框：

 

选中数据源的驱动程序为：Microsoft Access Driver (*.mdb)，按“下一步(N)”弹出对话框：

 

在对话框内键入文件数据源的名称和保存位置，如不输入保存位置，则自动保存到系统默认位置。按“下一步(N) ”按钮。弹出对话框后按“完成”，弹出以下对话框：

 

按“创建(C)…”按钮，弹出：

 

输入新建数据库名字，按“确定”按钮，弹出数据库“创建成功消息”，再按“确定”按钮，返回到“ODBC Microsoft Access 安装”对话框，再按“确定”按钮，返回到“选择数据源”对话框，再按“确定”按钮，就完成Access文件数据源的创建。

 

一、分析仪数据的列表显示

对测定数据的所有处理，包括数据删除、批量打印、导出到数据库、通过剪贴板与其它程序进行数据交换等操作，均在数据列表显示状态下进行。按“结果列表显示”按钮，弹出数据列表显示视图，如下图所示。

 

 

 

 

列表数据的选中方法与Windows标准方法一致，鼠标点击，选中一个数据，在点击的时候，同时按下Ctrl键或Shift键，选中多个数据，按“全选”按钮，选中列表窗口显示的全部数据。按“复制”钮，把选中的数据拷贝到Windows剪贴板，按“删除”钮则删除选中的数据。

按“导出”按扭或“打印”按钮，如当前列表中没有选中数据，则导出或打印全部列表数据，如有选中数据，则只导出或打印选中的数据，在导出或打印前会弹出确认对话框，如下图所示，按“否（N）”按钮取消导出或打印操作。

 

 

二、分析数据趋势图显示

软件提供测定数据按时间变化图形显示功能，按“趋势图显示”按钮，程序弹出显示时段选择对话框，如下图所示

 

对话框中默认的时间段是数据文件中所有数据的时间段，可以根据具体情况，输入显示时间段。如对某一批次发酵，输入发酵开始时间和终止时间。按“确定”键，即显示测定数据动态变化曲线视图，如下图所示：

 

如果在某一时间段内，测定结果只是一个对象在不同时间取的样品，趋势图显示可以很好地反应出测定对象随时间变化过程，如果测定是多个对象，趋势图没有什么意义。趋势图中，测定在横坐标为时间，以24小时为单位，即至少显示24小时数据。视图中显示的开始时间为0小时对应的实际时间。纵坐标为测定结果，左右刻度分别显示左电极和右电极的分度单位。软件根据测定结果数据，自动确定分度单位。窗口的右上方显示当前鼠标指向位置所对应的时间值和测定结果值，这样可以方便查询。按鼠标左键拖动，可以选择显示的时间段放大显示。按下面的“时段”按钮，可以重新定义显示时间范围。按“打印”按钮打印当前显示的视图，软件会弹出“页面设置”对话框如下图，以确定打印输出格式，打印时根据所选纸张、页边距，自动调整打印视图的大小。按“退出”按钮，退出显示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录：SBA-40D分析仪原理图