3. Máy xét nghiệm sinh hoá
3.1. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của máy sinh hoá
Các máy xét nghiệm sinh hoá từ đơn giản đến hiện đại đều dựa trên nguyên tắc là phơng pháp đo màu. Dung dịch cần đo đợc đa vào cuvét. Một
nguồn sáng có ánh sáng trắng đi qua bộ lọc để thu đợc một bớc sóng phù hợp với dung dịch cần đo, Bộ phát hiện quang thu cờng độ ánh sáng đi qua cuvét chứa dung dịch cần đo chuyển thành tín hiệu điện, từ tín hiệu điện này máy có thể tính toán và hiển thị kết quả.
Sơ đồ nguyên lý của máy sinh hoá đợc trình bày đơn giản nh sau:
3.1.1. Nguồn sáng
Nguồn sáng có nhiệm vụ phát ra ánh sáng trắng có cờng độ đủ mạnh. Lý do dùng nguồn sáng trắng ở đây nh phần cơ sở hoá sinh ta đã biết, chính là do mỗi một xét nghiệm khi phản ứng sẽ cho một màu đặc tr ng của xét nghiệm đó, và nó sẽ hấp thụ mạnh nhất một dải bớc sóng tơng ứng, vì vậy khi đo sự hấp thụ ta chỉ dùng một bớc sóng cơ bản. Với nhiều xét nghiệm ta sẽ dùng nhiều bớc sóng khác nhau và nguồn sáng trắng sẽ cấp đầy đủ các b - ớc sóng này cho tất cả các xét nghiệm.
Trong thực tế ngời ta có thể dễ dàng tạo ra nguồn sáng trắng. Hình 1.24 minh họa đầu ra của một đèn tungsten. Chúng ta thấy rằng năng l ợng giảm về phía tia cực tím gần nhng nó vẫn đủ mạnh để cấp năng lợng cho bộ phát hiện quang ở bớc sóng gần 350nm. Để tăng cờng độ ánh sáng đến dải vùng cực tím, ngời ta sử dụng một đèn halogen tungsten. Đèn này gồm một dây tóc tungsten đặt trong vỏ thạch anh chứa halogen nh iốt chẳng hạn.
Nguồn sáng Bộ chọn b ớc sóng Bộ phát hiện quang Hiển thị Cuvét
Hình 1.24. Sơ đồ nguyên lý máy sinh hoá
0 400 500 600 700 50 100 B ớc sóng (nm) Đầu ra %
Đèn thuỷ ngân là một ví dụ điển hình của đèn phóng điện qua lớp khí, nó tạo ra sự phát xạ mạnh trong quang phổ màu xanh và dải cực tím.
Nhợc điểm chính của đèn thuỷ ngân là nó chỉ có thể đợc sử dụng ở các bớc sóng đặc trng. Để khắc phục nhợc điểm này, ngời ta sử dụng một đèn đơteri mặc dù giá thành cao và tuổi thọ tơng đối ngắn. Đèn đơteri phát ra ánh sáng có bớc sóng tới 190nm, dải bớc sóng phù hợp với hầu hết xét nghiệm hiện nay.
35
Đầu ra %
Hình 1.25. Đầu ra của một đèn thuỷ ngân
B ớc sóng (nm) Đầu ra % B ớc sóng (nm)
Hình 1.26. Đầu ra của một đèn Đơtêri
khuếch đại
đơ
Phả ứng
3.1.2. Bộ lọc bớc sóng
Bộ lọc bớc sóng dùng để chọn lấy một bớc sóng yêu cầu cho từng xét nghiệm. Sở dĩ ngời ta dùng nguồn sáng trắng và các bộ lọc mà không dùng các linh kiện phát ra các bớc sóng cố định là do dùng bộ lọc có thể dễ dàng thêm các bộ lọc theo yêu cầu xét nghiệm tức là có tính mở đối với xét nghiệm hơn là dùng linh kiện phát ra bớc sóng cố định. Trong các máy xét nghiệm sinh hoá hiện nay, bộ lọc thờng là một bánh xe trên có gắn một số kính lọc , số kính lọc trên bánh xe này tuỳ thuộc vào loại máy. Các bộ lọc này là các cách tử, kính lọc, lăng kính kết hợp với các thấu kính để thu đ ợc một dải rất hẹp bớc sóng: 340nm, 405nm, 505nm, 546nm, 570nm, 600nm, 650nm, 700nm...
3.1.3. Bộ phát hiện quang
Bộ phát hiện quang có chức năng là biến đổi tín hiệu quang thu đợc khi ánh sáng đi qua cuvét thành tín hiệu điện. Bộ phát hiện quang là một trong các linh kiện quang- điện đã xét ở phần trớc, trên thực tế hiện nay th- ờng dùng là photo điốt hay photo tranzito do kích thớc nhỏ, thích hợp cho các máy xách tay hoặc những máy có cấu trúc nhỏ. Đồng thời lại có độ nhạy cao hơn các linh kiện khác.
3.1.4. Hiển thị
Kết quả đo sẽ đợc hiển thị trên khối hiển thị. Tuỳ từng loại máy mà có các cách hiển thị kết quả khác nhau, có thể chỉ đơn giản là hiển thị d ới dạng số trên led 7 thanh, hiển thị trên màn hình CRT hoặc là hiển thị trên màn hình tinh thể lỏng (LCD). Từ đó, kết quả hiển thị có thể ở mức đơn giản là cờng độ dòng điện thu đợc, hoặc đợc tính toán để hiển thị chi tiết đến độ hấp thụ, nồng độ chất, tên bệnh nhân, số thứ tự, ngày tháng xét nghiệm...