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1、自动血液分析仪自动血液分析仪-SYSMEX XE-2100SYSMEX XE-2100 COULTER Gen.S COULTER Gen.S病理检验部病理检验部一般检验科一般检验科蔡宏钧蔡宏钧简介简介更多的分析项目更多的分析项目C:WBC,RBC,HGB,HCT,MCV,MCH,MCHC,PLT-O RDW-SD,RDW-CV,PDW,MPV,PCT,P-LCRD:NEUT%,LYMPH%,MONO%,EO%,BASO%NEUT#,LYMPH#,MONO#,EO#,BASO#N:NRBC%,NRBC#R:RET%,RET#,HFR,MFR,LFR,IRF,PLT-I32个分析项目,分别归为4
2、类3232分析速度分析速度分析速度CBC+DC+NRBC 150sample/hrCBC+DC+NRBC+RET 113-149sample/hrCD-4000ADVIA120GEN*S120120(一般分析仪器只有120/hr)分析项目选择分析项目选择选择不同的分析方式1.C2.C+D3.C+N4.C+D+N5.C+R6.C+D+R7.C+D+N+RC:CBC D:DC N:NRBC R:RETIC操作更方便操作更方便使用薄膜式按键即可完成所有例行作业使用薄膜式按键即可完成所有例行作业使用薄膜式按键即可完成所有例行作业使用薄膜式按键即可完成所有例行作业关机联机求助多功能键Sampler上机输
3、入Manual上机输入光标IPUIPU检体量检体量(自动穿刺)(开盖分析)分析原理分析原理全新的侦测管路及分析原理全新的侦测管路及分析原理ParametersParametersPrinciplePrincipleWBC,BASOWBC,BASONEUT&BASO,LYMPH,NEUT&BASO,LYMPH,MONO,EOMONO,EONRBCNRBCRET,IRF,PLT-ORET,IRF,PLT-OFlowCytometry using FlowCytometry using Semiconductor laserSemiconductor laserRBC,HCT,MCV,PLT-IRB
4、C,HCT,MCV,PLT-IHydrodynamic focusingHydrodynamic focusingHGBHGBSLS-HbSLS-HbHPC&Immature CellHPC&Immature CellRF/DCRF/DCDetectorDetectorWBC/BasoWBC/BasoDIFFDIFFNRBCNRBCRETRETRBC/PLTRBC/PLTHGBHGBIMIIMI四种侦测原理四种侦测原理四种侦测原理四种侦测原理,七个侦测管路七个侦测管路七个侦测管路七个侦测管路染料染料染料的成份染料的成份 Polymethin or/and OxazinePolymethin o
5、r/and Oxazine染色标的染色标的 Polymethine:DNA+RNAPolymethine:DNA+RNA Oxazine:DNA Oxazine:DNA主要分析项目原理介绍主要分析项目原理介绍R R B B C CR R B B C CH H g g B BH H g g B BP P L L T TP P L L T TW W B B C CW W B B C CD D I I F F F FD D I I F F F FI I M M I II I M M I IN N R R B B C CN N R R B B C CR R E E T TR R E E T TRBC
6、RBC 的侦测的侦测侦测原理侦测原理:Impedance/Hydrodynamic Focusing:Impedance/Hydrodynamic Focusing侦测位置侦测位置:RBC Channel:RBC Channel提供项目提供项目:RBC,HCT,MCV:RBC,HCT,MCV RBC RBC 分析流程分析流程BloodBloodCELLPACKCELLPACKRBC/PLT RBC/PLT Detector BlockDetector BlockSRVSRV2,000L2,000L-Blood:4.0 L-Blood:4.0 L-Reagent:-Reagent:1,996L1
7、,996LRBC sample RBC sample chamberchamberCELLSHEATHCELLSHEATHImpedance(DC Method)Impedance(DC Method)ExternalElectrodeApertureInternal Electrode电位电位电位电位=阻抗阻抗阻抗阻抗x x x x电流电流电流电流当电流固定时当电流固定时当电流固定时当电流固定时,阻抗与电位成正比阻抗与电位成正比阻抗与电位成正比阻抗与电位成正比血球占去相等体积的血球占去相等体积的血球占去相等体积的血球占去相等体积的稀释液空间稀释液空间稀释液空间稀释液空间造成阻抗的改变造成阻抗
8、的改变造成阻抗的改变造成阻抗的改变Hydrodynamic Focusing Hydrodynamic Focusing 原理原理前后高压导流前后高压导流前后高压导流前后高压导流导正血球排列及方向导正血球排列及方向导正血球排列及方向导正血球排列及方向流体动力聚焦流体动力聚焦流体动力聚焦流体动力聚焦Hydrodynamic Focusing Hydrodynamic Focusing 原理原理ABC Signal A Signal B Signal C OK NG NGApertureApertureBlood CellsBlood CellsCritical ZoneCritical Zone
9、没有流体动力聚焦没有流体动力聚焦有流体动力聚焦有流体动力聚焦有流体动力聚焦有流体动力聚焦Hydrodynamic Focusing 可避免1.路径偏斜,大小测定失真(Signal B)2.回流,干扰血小板测定(Signal C)Hb Hb 的侦测的侦测侦测原理侦测原理:SLS Method/Spectrophotometer:SLS Method/Spectrophotometer侦测位置侦测位置:Hb Channel:Hb Channel提供项目提供项目:Hb:HbSLS SLS 试药反应试药反应nSLS SLS 厌水端与球蛋白结合厌水端与球蛋白结合 n立体结构的改变立体结构的改变n氧化氧化
10、 :Fe 2+-Fe 3+:Fe 2+-Fe 3+nSLS SLS 亲水端亲水端 与与 Fe 3+Fe 3+键结键结 -SLS-Hb-SLS-HbFe 2+Fe 3+Fe 3+SLSSLS-Hb SLS-Hb 优点优点1.SLS(Sodium Lauryal Sulfate)1.SLS(Sodium Lauryal Sulfate)是一种是一种Detergent&SurfactantDetergent&Surfactant。2.2.与标准氰化物法相关性高与标准氰化物法相关性高 (R2=0.999)(R2=0.999)3.Cyanide free reagent 3.Cyanide free r
11、eagent；无生物毒性。；无生物毒性。4.Formadehyde free reagent 4.Formadehyde free reagent；不刺激呼吸系统。；不刺激呼吸系统。5.5.没有没有 Oxyhemoglobin method Oxyhemoglobin method 无法氧化无法氧化 MethemoglobinMethemoglobin 的缺点。的缺点。PLT PLT 的侦测的侦测XE-2100XE-2100XE-2100XE-2100同时提供两种分析原理侦测同时提供两种分析原理侦测同时提供两种分析原理侦测同时提供两种分析原理侦测PLTPLTPLTPLT侦测原理侦测原理侦测原理
12、侦测原理1:Impedance/Hydrodynamic Focusing1:Impedance/Hydrodynamic Focusing1:Impedance/Hydrodynamic Focusing1:Impedance/Hydrodynamic Focusing侦测位置侦测位置侦测位置侦测位置:RBC Channel:RBC Channel:RBC Channel:RBC Channel提供项目提供项目提供项目提供项目:PLT-I:PLT-I:PLT-I:PLT-I侦测原理侦测原理侦测原理侦测原理2:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence2:FCM/
13、Laser Scatter Light/Fluorescence2:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence2:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence -侦测前散乱光侦测前散乱光侦测前散乱光侦测前散乱光 -侦测侦测侦测侦测DNA,RNA DNA,RNA DNA,RNA DNA,RNA 含量含量含量含量侦测位置侦测位置侦测位置侦测位置:RET Channel:RET Channel:RET Channel:RET Channel提供项目提供项目提供项目提供项目:PLT-O:PLT-O:PLT-O:PLT-OImpedance/Hy
14、drodynamic Focusing Impedance/Hydrodynamic Focusing Impedance/Hydrodynamic Focusing Impedance/Hydrodynamic Focusing 原理原理原理原理PLT-I PLT-I 的的 HistogramHistogramFCM/Laser/Fluorescence FCM/Laser/Fluorescence 原理原理Flow CellFlow CellCELLPACKCELLPACKCELLPACKCELLPACKSampleSampleSemiconductor Semiconductor Las
15、erLaserLaser beam:633nmLaser beam:633nmFCM/Laser/Fluorescence FCM/Laser/Fluorescence 原理原理侧散乱光侧散乱光RNA,DNA RNA,DNA 的含量的含量细胞内颗粒细胞内颗粒,结构结构,复杂性复杂性细胞的大小细胞的大小前散乱光前散乱光萤光萤光激光光激光光Dichroic mirrorPLT PLT 试药反应试药反应染色标的物为DNA,RNAPLT含RNA而RBC不含RNA以细胞内结构来说RBC含Hb,而PLT不含,两者在侧散乱光也有差异PLT-o ScattergramPLT-o ScattergramForw
16、ard Scatter(大小)Fluorescence(DNA,RNA)Giant PLTFragmented RBCSmall PLTXE-2100利用RNA含量的差异,PLT含RNA,成熟RBC不含以光学原理区分RBC与PLT,使其成为不连续的分布WBC,DIFF WBC,DIFF 侦测侦测侦测原理侦测原理:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence -侦测前散乱光侦测前散乱光,侧散乱光侧散乱光 -侦测侦测DNA,RNA DNA,RNA 含量含量侦测位置侦测位置:1.WBC/Baso C
17、hannel:1.WBC/Baso Channel 2.DIFF Channel 2.DIFF Channel提供项目提供项目:WBC#,Nut#&%,Lym#&%,Mono#&%:WBC#,Nut#&%,Lym#&%,Mono#&%Eo#&%,Ba#&%Eo#&%,Ba#&%WBC/Baso WBC/Baso 试药反应试药反应利用较强酸性试剂将Basophil维持原来形态大小,其余WBC则皱缩并释出细胞质内容物反应前反应后WBC/Baso ScattergramWBC/Baso Scattergram(内容物结构内容物结构)(大小大小)DIFF DIFF 试药反应试药反应-normal ce
18、ll-normal cellLymLymMonoMonoNeut+BasoNeut+BasoEoEo1.针对 Eosinophil以 Organic acid处理,加强 Side Scatter Light,以增加 Eo 侦测敏感度2.中性试剂,含两种接口活性剂,能将RBC溶解,而白 血球则只有轻微的皱缩,抗溶解RBC没有RNA,也没有颗粒,而仪器忽略“FSc(大小)的侦测,因此没有红血球破坏不全的现象,不会干扰分类反应前反应后SSc(内容物)Flu(RNA)DIFF ScattergramDIFF Scattergram(DNA,RNA)(内容物结构)DIFF DIFF 试药反应试药反应-a
19、bnormal cell-abnormal cell反应前反应后Immature WBC 含有较多的RNA成份,因此萤光反应较成熟的WBC强DIFF Scattergram(abn pattern)DIFF Scattergram(abn pattern)Side Scatter(Internal Side Scatter(Internal structure)structure)BandBandMetaMetaMyeloMyeloProMyeloProMyeloBlastBlastAty-LymAty-LymF Fl lu uo or re es sc ce en nc ce e (R RN
20、 NA A ,D DN NA A)DIFF ScattergaramDIFF ScattergaramNORMALABNORMALImmature WBC Immature WBC 侦测侦测XE-2100 提供两种分析原理侦测Immature WBC 侦测原理1:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence 以“RNA含量,“细胞内结构信息 侦测侦测位置:DIFF Channel侦测原理2:RF/DC 以“细胞膜脂质含量,“细胞核密度 侦测侦测位置:IMI Channel提供项目:Blast?,IG?,LS?,Aty-Ly?,HPC#&%,IG#&%(HPC:Hae
21、matopoetic Progenitor Cell,造血前驱细胞,相当于 CD34+Cell 也就是 PBSC,周边血液干细胞)Immature WBC Immature WBC 侦测原理侦测原理-1-1Side Scatter(Internal Side Scatter(Internal structure)structure)BandBandMetaMetaMyeloMyeloProMyeloProMyeloBlastBlastAty-LymAty-LymF Fl lu uo or re es sc ce en nc ce e (R RN NA A ,D DN NA A)以以以以“RNA
22、RNARNARNA含量含量含量含量,“,“,“,“细胞内结构信息细胞内结构信息细胞内结构信息细胞内结构信息 侦测侦测侦测侦测Immature WBC Immature WBC 侦测原理侦测原理-2-2RF:Radio frequency RF:Radio frequency DC:Direct Current(Impedance)DC:Direct Current(Impedance)细胞的大小细胞的大小细胞核密度细胞核密度IMI IMI 试药反应试药反应 (反应前)IMI IMI 试药反应试药反应反应后,成熟的WBC裸核化,Immature WBC形态轻微皱缩IMI IMI 试药反应试药反应
23、 成熟白血球成熟白血球 不成熟白血球不成熟白血球IMI ScattergramIMI Scattergram细胞在成熟的过程中最细胞在成熟的过程中最细胞在成熟的过程中最细胞在成熟的过程中最大的差异在于核密度的大的差异在于核密度的大的差异在于核密度的大的差异在于核密度的变化利用变化利用变化利用变化利用RFRFRFRF来侦测细胞核来侦测细胞核来侦测细胞核来侦测细胞核的密度可以很敏感的的密度可以很敏感的的密度可以很敏感的的密度可以很敏感的将将将将Blast,IG,bandBlast,IG,bandBlast,IG,bandBlast,IG,band等分开等分开等分开等分开RFRFDCDCBandBa
24、ndMyelocyteMyelocyteMetamyelocyteMetamyelocyteBlastBlastPromyelocytePromyelocyte以以以以“细胞膜脂质含量细胞膜脂质含量细胞膜脂质含量细胞膜脂质含量,“,“,“,“细胞核密度细胞核密度细胞核密度细胞核密度 侦测侦测侦测侦测Abnormal Cell Abnormal Cell 分布分布BandMetaMyeloProMyeloBlastBlastAty-LymAty-LymF Fl lu uo or re es sc ce en nc ce e (R RN NA A ,D DN NA A)Side Scatter(I
25、nternal structure)PLT ClumpImmature GranBlastBlastHPCLeft shiftRF(细胞核的密度)DC(大小)ABA 可侦测 Lymphoblast/MyeloblastB 可侦测 MyeloblastA+B+MyeloblastA+B-Lymphoblast XE-2100 提供 Blasts?以及 L-Blast?两种 FlagIMIDIFFnormalnormalLymLymQ-FlagQ-FlagQ-Flag 为仪器对 Suspact Message“Possibility 的 Index可用在仪器与手工镜检比对时,调整敏感度画面中数字为
26、Q-Flag Index,代表Possibility定量定量 NRBC NRBC 的侦测的侦测侦测原理侦测原理:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence:FCM/Laser Scatter Light/Fluorescence -侦测前散乱光侦测前散乱光/侧散乱光侧散乱光 -侦测侦测DNA,RNA DNA,RNA 含量含量侦测位置侦测位置:NRBC Channel:NRBC Channel提供项目提供项目:NRBC#,NRBC%(NRBC/100WBC):NRBC#,NRBC%(NRBC/100WBC)NRBC NRBC 试药反应试药反应反应前反应后特殊酸性试剂
27、,含水杨酸成份,能加强RBC的溶解,而WBC则轻微的皱缩,同时作核酸的染色NRBC NRBC 试药反应试药反应WBCWBCNRBCNRBCRBCRBCHigh LevelHigh LevelFluorescenceFluorescenceSize:BigSize:BigLow LevelLow LevelFluorescenceFluorescenceSize:SmallSize:SmallWeakWeakFluorescenceFluorescenceSize:MicroSize:MicroLysingLysing(WBC membrane is weakly (WBC membrane i
28、s weakly damaged)damaged)StainingStainingRNA DNARNA DNANRBC ScattergramNRBC Scattergram(DNA,RNA)(DNA,RNA)(大小大小)“Science Serving Humanity.AcTAcTAcTAcTAcT 5PDAcT 5PDHmXHmXSTKSSTKSGenSGenSLH 755LH 755AcT 5PD ALAcT 5PD ALCounting the CellsCounting the CellsnCells are diluted in an electrically conductiv
29、e fluid(0.085%salt water).nElectrodes are separated by a small hole through which the current flows.nAs the fluid and cells are pulled through the hole,the cell temporarily blocks the flow of current and creates countable pulses.Sizing the CellsSizing the CellsnThe larger the cell,the more electrica
30、l current it blocks.nThe height of the pulse is equal to the volume of the cell.CBC Analysis-Impedance PrincipleCBC Analysis-Impedance PrincipleSensing ZoneRed Blood CellA red cell passes A red cell passes A red cell passes A red cell passes through RBC through RBC through RBC through RBC apertureap
31、ertureapertureapertureThe Coulter principleThe Coulter principleOscilloscopeOscilloscopeOscilloscopeOscilloscopeOscilloscopeOscilloscopeSensing ZoneNeutrophilA White cell A White cell A White cell A White cell passes through passes through passes through passes through WBC apertureWBC apertureWBC ap
32、ertureWBC apertureThe Coulter principleThe Coulter principleOscilloscopeOscilloscope20 fl2 flBase lineRBC of various sizesPlateletsApplying Thresholds to separate PLT from Applying Thresholds to separate PLT from RBCRBCHydrodynamic FocusingHydrodynamic Focusing检体不会与Sheath fluid 混合确定检体通过侦测孔正中央防止回流Hyd
33、rodynamic Focusing withDiluent Sheath 8psiCellsApertureSensing ZoneSensing ZoneRBCs pushed RBCs pushed away by diluent away by diluent Oscilloscope screenOscilloscope screenOscilloscope screenOscilloscope screenRBCRBCPLTPLT+-Diluent streamDiluent streamSystem with sweep flowSystem with sweep flow扫流系
34、统扫流系统Sweep FlowSweep FlowPulse to be Pulse to be editededitedDiluent streamDiluent streamPulse editing(脉冲修正)Non central cell flowHemoglobin(HGB)国际标准法:氰化高铁血色素法 原理 溶解红血球 将二价铁氧化为三价铁之高铁血色素 高铁血色素与KCN结合为氧化高铁血色素 540 nm比色 优点 专一性佳 缺点 KCN具毒性且造成环境污染 光学比色法原理光学比色法原理 Cyanide-free reagent Beers Law测定血红素稀释液的吸光度变化吸光
35、度波长为540 nm 血红素复合物为吸收光线的主要成分MCV MCV 直接测定法直接测定法将双凹盘状红血球球状化直接侦测红血球通过时发生电阻波形之高度推算之体积避免deformed RBC MCV偏低 较传统计算法更能看出红血球实际大小Packed Cell Volume Packed Cell Volume(PCV;Hematocrit)(PCV;Hematocrit)Wintrobe tube methodMicrohematocrit methodAutomatic methodRed cell distribution width(RDW)反应红血球大小分布及差异性Price John
36、s 曲线图 直径测定法 自动血球计算法 Anisocytosis RDW-CV=100%MCVMCV SDSD血小板测定方法血小板测定方法 人工计数法人工计数法 电子阻抗法电子阻抗法 光学测定法光学测定法 免疫血小板免疫血小板电子阻抗法电子阻抗法 自动血球分析仪最常见的原理 以Hydrodynamic focusing flow,测单一方向大小 将特定大小范围内的物质定为血小板白血球计数及分类测定白血球计数及分类测定需将红血球溶解以阻抗法测数目分类使用Scatter Light侦测 (3-part differential)Coulter WBC HistogramCoulter WBC Hi
37、stogramCoulter WBC HistogramCoulter WBC Histogram(3-part differential)(3-part differential)(3-part differential)(3-part differential)LymLymMonoMonoEosEosNeutNeutBasoBaso WBC 50 100 200 300 WBC 50 100 200 300 400 fL400 fLLyLyEoEoNeNeRBCRBCErythroLyseErythroLyseStabliLyseStabliLyseNear NativeFlowcyome
38、try VCS Technology Direct 5-part Differential CountTechnology RecapTechnology Recap最佳血球大小侦测方法最佳血球大小侦测方法侦测03穿透光以电子阻抗方法以电子阻抗方法精确直接侦测体积精确直接侦测体积传统细胞学传统细胞学以单向镭射穿透换算相对体积以单向镭射穿透换算相对体积LaserVCS VCS 电子阻抗原理电子阻抗原理 DCDC最佳血球结构侦测方法最佳血球结构侦测方法侦测 710折射光高频波高频波如同超声波侦测细胞内结构如同超声波侦测细胞内结构利用频率改变来侦测细胞核形状及密度利用频率改变来侦测细胞核形状及密度传
39、统细胞学传统细胞学以小角度光学折射换算出细胞密度以小角度光学折射换算出细胞密度LaserVCS VCS 高频波高频波侦测 90散射光LaserVCS VCS 镭射激光镭射激光VCS VCS 以宽角度收集表面散射以宽角度收集表面散射 (10-70)(10-70)侦测表面颗粒性侦测表面颗粒性传统细胞学传统细胞学以以9090散射光换算出细胞表面颗粒性散射光换算出细胞表面颗粒性最佳血球表面颗粒性侦测方法最佳血球表面颗粒性侦测方法Beckman Coulter 3D Data AnalysisBeckman Coulter 3D Data AnalysisBeckman Coulter 3D Data
40、AnalysisBeckman Coulter 3D Data Analysis VCS Multi-Parameter Cell Analysis VCS Multi-Parameter Cell Analysis VCS Multi-Parameter Cell Analysis VCS Multi-Parameter Cell AnalysisBasosBasosVCS ScattergramX Axis:Volume Y Axis:Rotated Laser ScatterLyLyMoMoEoEoNeNeLyLyBaBaBaBaComprehensive Suspect Flaggin
41、gComprehensive Suspect FlaggingNE BlastsNE BlastsImm NE 2Imm NE 2Imm NE 1Imm NE 1LY BlastsLY BlastsVariant LYVariant LYMO BlastsMO Blasts NRBCs NRBCs nSlide Spreading US Patent 6,110,425 Constant 20 Degree angle -Speed/Stay Time Variable NRBC1.Scatterhistogram NRBC Area Triggered for NRBC Enumeration2.Review WBC Histogram 3.Review PLT Histogram资料来源:三东仪器股份有限公司贝克曼库尔特股份有限公司