nghiên cứu máy miễn dịch tự động access 2 beckman coulter

Quađó, em dựavào nghiên cứuve cơ chephát quangcủa cơ chất Dioxetane, nghiên cứu thêm một số cơ chatPeroxidase và cơchatLuminol dùng trong máy miễn dịch và có thê áp dụng đưa vào sử dụng

BỌ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NGUYEN TAT THANH

ĐẺ TÀI:

GVHD: Th.s NGUYỀN THỊ HUỲNH LAN SVTH: NGUYÊN VĂN TOẢN

MSSV: 1900009275 LỚP: 19DYS1A

Tp HCM, tháng 5 năm 2024

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NGUYEN TAT THANH

ĐÊ TÀI:

GVHD: Th.s NGUYỀN THỊ HUỲNH LAN SVTH: NGUYÊN VĂN TOẢN

MSSV: 1900009275 LỚP: 19DYS1A

LỜI CẢM ƠN

Đê hoàn thành quá trình học tập và thực hiện đồ án này, lời đầu tiên, cho emgừi tình cảm và lòng biếtơn sâu sắc tớicác cá nhân, đoànthê, đãgiúpđỡ, chi dẫnemtrong suốt quãng thời gian học tập Vớinhững chi dân tận tinh và hồ trợ về mọi mặt,

em xin gửilời cảm ơn chân thành và sâu sắc bang sự kính trọng đen:

• Ban Giámhiệu, Phòng Quản lý Đào tạo, KhoaY trường Đại học Nguyễn TấtThành đã tạo mọi điều kiện thuận lợicho em suốt quá trinlihọc tập

• ThầyCô ngành Kỹ thuật Y sinh đã luôn tận tình, chi dẫn em suốt quãng thời

gianhọc tập, thầy cô đã truyền đạtcho em nhiều kiến thức nền tảng vữngchắc

đê em cóthê trau dồi bản thân và đúc kếtcho mình những bài học quý giá trên

hànhtrình tíchluỹ kiếnthức

• Thạc sĩ Nguyền Thị Huỳnh Lan, cô đã tận tình chi bão, truyền đạt và định

hướng cho emnhững kiến thức chuyênmôncũngnhưgiãiđáp những thắc mac

đêem có thê hoàn thành tốtđồ án này

• Gia đìnli, bạnbè là những người luôn đồng hành, theo dõi, ũng hộ và luônđộngviên em hoàn thành đồ án trong khả năng tốt nhất có thê

Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trườngĐạihọc NguyễnTấtThành,nhất làThầy Cô trong bộ môn Kỹ thuật Y Sinhluôn tràn đầy nhiệt huyết, dồi dào sức

khoẻ và nhiều niềm vui đê tiếp tục thực hiện sứ mệnh lái đò cao đẹp cùa mình là truyền đạt kiến thứcquý báu của mìnlicho thế hệmai sau

Em xin chânthành cảm ơn

i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẦN

1/Trìnliđộ lý luận:

2/ Kỷ năng nghề nghiệp:

3/ Nội dung báo cáo:

4/ Hình thức bản báo cáo:

Điểm:

TP.HCM, ngày tháng năm 2024

(Ký tên)

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

1Trìnhđộ lý luận:

2/ Kỷ năng nghề nghiệp:

3/ Nội dung báo cáo:

4/Hình thức bản báo cáo:

Điêm:

TP.HCM, ngày tháng năm 2024

(Ký tên)

iii

TÓM TẤT

Trong những năm gần đây, mức sống ngày càng đirợc cải thiện nhưng cuốn

theo đó là những dịch bệnh ngày càng cóxu hướng tăng theo sự phát triên cũa cuộc

sống Sau khi đại dịch Covid -19 khi chủng virus xuất hiện ờ Vũ Hán gây ra rấtnhiều

ảnh hường, con người cũng ngày càng quan tâm tới sức khoẻ và hệ miền dịch của

bàn thân hơn Cùngvới sự pháttriên của khoa học công nghệ, các thiết bị máy miễndịch ngày càng ra đời đê đáp ứng nhu cầu cùa các cơ sờ y tế, phục vụ cho các bác sĩchân đoán và điều trị Hiện nay, có rất nliiều hệ thống máy miên dịchtrên thịtrường trongvà ngoài nước Nhữngnghiên cứu về lĩnh vực hệ thống máy miễn dịch tại Việt

Nam cònnhiều hạn chế và chưa được quan tâmnhiều Từ đó, em đề xuất nghiên cứu

thực hiện đề tài “Nghiên cứu máy miền dịch Access 2 Beckman Coulter” Trong đồ

án này, em nghiên cúuvề cấutrúcphầncứng và phần mềm, nguyên lýhoạt động cũa

hệ thống máy Tìm hiêu về công nghệ và phương pháp hoáphát quang máy đang sừ dụng cho quá trìnhxét nghiệm miễn dịch Quađó, em dựavào nghiên cứuve cơ che

phát quangcủa cơ chất Dioxetane, nghiên cứu thêm một số cơ chatPeroxidase và cơ

chatLuminol dùng trong máy miễn dịch và có thê áp dụng đưa vào sử dụng tronghệthống máy miền dịch Access 2 Quá trình nghiên cứu về hệ thống máy miễn dịchAccess 2 emnêu lênnhững ưu diêm, nhược diêm và các lỗi thường của hệ thống máy

miền dịch, đưa ra một số cách khắc phục Qua đó, đề tài nghiên cứu cũng thực hiện

đánh giá thực trạng của hệ thống máycũng như đánh giá với các thiết bị máy cùng

hãng và khác hãng vềhệ thống máy miễn dịch trên thị trường Việt Nam Đồ áncũng

có thê là làmcuốncâm nang giúp cho các bạn sinh viên trongngành sử dụng cho việc

học tập, tìm hiểu, nghiên cứu về máy xét nghiệm miền dịch Cuối cùng, nghiên cứu đưa ra kết luận vàhướng phát triên của đềtài

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẦN ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii

TÓM TẤT iv

MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNH MINH HOẠ viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU X DANH SÁCH CÁC TỪ VIÉT TẤT VÀ THUẬT NGƯ xi

LỜI MỞ ĐÀU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu đồ án 2

3 Nội dung các chương 3

CHƯƠNG 1: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY XÉT NGHIỆM MIỀN DỊCH Tự ĐỘNG ACCESS 2 4

1.1 Tong quan thiết bị 4

1.1.1 Giới thiệuchung 4

1.1.2 Vaitrò cùa xétnghiệm 5

1.2 Cấu tạo phần cứng của máy 6

1.2.1 Mô - đun băng chuyền 8

1.2.2 Mô - đun Pipet chính 9

1.2.3 Mô - đun phân tích 11

1.2.4.Mô - đun chất lỏng 15

1.2.5 Mô - đun điện tử 18

1.2.6 Mô - đun thiết bị ngoạivi 20

V

1.3 Mô tả phần mềm 22

1.3.1 Các chế độ hệthống 23

1.3.2 Các nút lệnh - thanh đèn của hệ thống 23

1.3.3 Các nút trạng thái và nút chức năng hệ thống 24

1.3.4 Các birớc vận hànhmáy 27

1.4 Nguyên lý hoạt động của máy 29

CHƯƠNG 2: TÍNH NĂNG VÀ ỨNG DỤNG 32

2.1 Phân tích các thông số kỹ thuật 32

2.1.1 Thông số kỹ thuật 32

2.1.2 Yêu cầuvề không gian và môi trường 33

2.1.3 Đặc tính hiệu suất 37

2.2 Tính năng và chức năng của máy Access 2 40

2.2.1 Tính năng 40

2.2.2 Chức năng máy Access2 43

2.3 Thảo luận về ứng dụng của máy trong các lĩnh vực như chấn đoán, theo dõi điều trị và nghiên cứu y học 44 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ VÀ PHƯƠNG PHÁP 45

3.1 Tìm hiêu về các công nghệ và phương pháp được sử dụng trong máy miễn dịch tự động Access 2 45

3.1.1 Công nghệ xét nghiệm ELISA Sandwich 45

3.1.2 Công nghệ xét nghiệm cạnh tranh 46

3.1.3 Quytrình phát quangDioxetane trongmáyAccess 48

3.2 Phân tích biện pháp kiêm soát chất lượng 49

3.3 Nghiên cứu cơ chất phát quang trong máy miễn dịch 50

3.3.1 Cơ chấtDioxetane 50

3.3.2 Cơ chấtPeroxidase 51

3.3.3 Cơ chấtLuminol 53

3.4 Hoá chất và vật tư tiêu hao của máy Access 2 54

CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ Ưu ĐIỂM VÀ HẠN CHÉ 58

4.1 Ưu điếm của máy Access 2 58

4.2 Hạn chế của máy Access 2 58

4.3 Một số sự cố và cách khắc phục trong hệ thống máy miễn dịch Access 2 59

4.3.1 Một số sựcố hệ thống máy 59

4.3.2 Cáchkhắc phục 60

CHƯƠNG 5: HIỆN TRẠNG - TIÈM NĂNG VÀ THÁCH THỨC 62

5.1 Hiện trạng sử dụng máy miễn dịch Access 2 tại các cơ sở y tế Việt Nam 62

5.2 Tiềm năng 62

5.3 Thách thức 62

5.3.1 Hệ thống máy miền dịch cùng hãng Access 2 62

5.3.2 Hệ thống máy miền dịch trênthị trường 64

CHƯƠNG 6: KÉT LUẬN - HƯỚNG PHÁT TRIẺN 68

6.1 Kết luận 68

6.2 Hướng phát triên 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

vii

DANH MỤC HÌNH MINH HOẠ

Hìnli 1.1 Máyxétnghiệmmiên dịch Access 2 4

Hình 1 2 Các mô - đun trong máy Access 2 6

Hìnli 1.3 Cấu tạo máy Access 2 7

Hình 1 4 Cấu tạo mô - đun băng chuyền 8

Hình 1.5 Mô- đun Pipet chính 10

Hìnli 1.6 Mô- đun phântích 12

Hình 1 7 ĐịnhluậtLambert - Beer 13

Hìnli 1 8 Cấu tạo máy quang phô 14

Hình 1 9 Mô - đun chấtlóng 15

Hình 1.10 Khay đựng chất lỏng 17

Hìnli 1.11.Mô- đun điện tử 18

Hình 1.12 Thiết bị ngoại vi 20

Hìnli 1.13 Giaodiệnphần mềm máy Access 2 22

Hình 1.14 Sơđồ nguyên lý hoạt động của máy Access 2 29

Hình 3 1 Xét nghiệm ELISA Sandwich 46

Hìnli 3.2 Xétnghiệm cạnh tranli 47

Hình 3.3 Quá trình hoá phátquang máy Access 2 48

Hìnli 3 4 Quá trình phát quang của máy Access 2 48

Hình3.5 Quá trình tạo ra ánh sáng phát quang tìrcơ chấtDioxetane 51

Hình 3 6 Enzyme Peroxidaseheme 52

Hình 3 8 Quá trình tạonên ánh sáng phát quang hrcơ chấtLuminol 54

Hìnli 5 1 Máy miễn dịch UniCel Dxl 800 63

Hình 5.2 Máyxét nghiệm miễn dịchDxl 9000 63

Hìnli 5 3 Máymiễn dịch UniCel Dxl 600 64

Hình 5 4 Máy xétnghiệmmiễn dịchRoche- Cobas E411 65

Hình 5 5 Máyxét nghiệm miễn dịch Immulite2000 66

Hìnli 5 6 Máyxétnghiệmmiễn dịch Abbott -ArchitectI1000SR 66

ix

DANH MỤC BẢNG BIẺU

Bảng 1 1 Các chế độ hệ thống máy 23

Bảng 1 2 Các nút lệnhhệ thốngmáy 23

Bảng 1 3 Thanhđèn trạng thái máy 24

Bàng 1 4 Các nút lệnh trạng thái máy 24

Bảng 1 5 Các nútchức năng của máy 26

Bảng 2 1 Thông sốkỹ thuậtmáy tính bên ngoài 32

Bảng 2 2 Thiết bị ngoại vi củahệthống 32

Bảng 2 3 Kí hiệu chân LIS 33

Bàng 2 4 Kích thước thành phần thiếtbị máy Access 2 33

Bảng 2 5 Yêu cầu về môi trường vận hành và trọng lượng 34

Bảng 2 6 Yêu câuvê đường dây điện 35

Bảng 2 7 Mức tiêu thụ dòng điện 36

Bảng 2 8 Yêu cầu về máy biến áp điều hoà đường dây 36

Bàng 2 9 Yêu cầu về nguồn điện dự phòng 37

Bảng 2 10 Đặc tính vận hành của thiết bị 37

Bảng 2 11 Nhiệt độdụng cụ 38

Bảng 2 12 Khả năng cung cấp mẫu 39

Bảng 2 13 Thuộc tính đầu đọc mã vạch 39

Bàng 2 14 Hiệu suất độđo quang và thuộc tính bình phản ứng 40

Bảng 2 15 Kiểm kê hoá chất 42

DANH SÁCH CÁC TỪ VIÉT TẤT VÀ THUẬT NGỮ

EIA Xét nghiệmmiên dịch-Enzyme Immunoassay

LIS

Hệ thống thông tin xét nghiệm ựr động- Automated

Laboratory Infonnation System

PMT Ỏng nhân quang - Photomultiplier tube

PCB Bo mạch in - Printed Circuit Board

xi

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hệ thống miễn dịch đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sức klioẻ con

người.Ta cóthênhận thấy rõvaitròcùahệ thống miễn dịch bang cách theo dõi những

trường hợp bị suy giảm hệ miễn dịch Những trường hợp này dễ mắc phãi các loại nhiễm trùng nguy hiểm và có thê đe doạ đến tính mạng Từ xưa, nhằm tăng cườngcho hệ miên dịch chúng ta thường sừ dụng vaccine đê kích thích các đáp ứng miễndịch chống lại các vi sinh vật, giúp cơ thê đề kháng giúp chống lại các loại nhiễm

suy giảm miền dịch mắc phải)xuấthiện vào năm 1980 lạicàng cao [1], Gần đây nhất,

là đại dịch COVID- 19 kill chủng Vũ Hán có ti lệ lâynhiễm cao, gây ra nhiều nguy

hại cho hệ thống miền dịch, sức klioẻ conngười Điều đó lại càng cho ta thấy rõ hơn

về tầm quan trọng cùa hệ thống miền dịch trong việc bào vệ cơ thê trước các loại nhiễm trùng Bên cạnh đó, nliờ các công trình nghiên cứu miễn dịch ghép chúng ta

mới hiêu được đáp ứng miên dịch còn là rào cản chủ yếu đối với sự thành công của

khoa học ghép tạng, một phương pháp điều trị ngày càng được sừ dụng rộng rãi đêthay thế các cơ quan bị mất chức năng Nhờ kết quả của các nghiên cứu miền dịch

trong ung thư, người ta cũng đang cố gang điều trị ung thirbang cách kích thích các

đáp ứng chống lại cáctế bào ungthưtrong nhiều loại bệnh lý ác tính ờ người Ngoài

ra, đáp ứngmiên dịch bất thường cũng là nguyên nhân của nhiêu loại bệnhlý có ti lệ mắc bệnh và tửvong cao là đối tượng nghiên cứu của miễn dịch bệnh lý [2]

Ngày nay, với sự phát triển của lĩnh vực khoa học công nghệ và kỹthuật nói

chung, nhất là đối với ngànli Kỹ ThuậtYSinh nói riêng.Ngành Kỹ thuậtY Sinh đóng

vai trò rất quantrọng trong việc nghiên cứu và ứng dụng khoa học kỹ thuậtvào đời sống cũng nhir trong y tế ơ nướcta, đã và đang ngàycàngáp dụng nhiềutiếnbộkhoahọc công nghệ và kỹ thuật vào phục vụ cho nhu cầu y tế Tiêu biêu là những công

trị Mộttrong số đó là sự phát triêncủa hệ thống máyxét nghiệm miền dịch Máy xét

nghiệm miêndịch ngày càng được cải tiến, hoàn thiện hơn, độ chính xác cao hơn, việc vận hành cũng đơn giản hơn và kết quà cũng nhanh hơn Chính vì vậy, hiên rõ về nguyên lý và cấu tạo của máy miễn dịch là việc rất cần thiết đối với kỹ sư Y sinh Điều đó,giúp cho việcpháttriên kỹ thuậtvào lĩnhvực y te trong chânđoán lâm sàng trờ nên nhanh chóng, giúpcho các bác sĩdễ dànghơntrong việcphát hiện bệnh lý và

đưa ra phác đồ điềutrị hiệu quả hơn.Những phát triên về klioa học yte cũng giúp cho

quá trình nghiên cứu của các nhà nghiên cứu sinh có nhiều cơ sờ, dữ liệu hơn trong các đề tài về sire khoè con người Với những điều thiết thực và quan trọng đó, emnghiên cứu đềxuất thực hiện đề tài: “Nghiên cứu máy xét nghiệm miễn dịch tự động

ACCESS 2 Beckman Coulter” Trong đồ ánnày, em nghiên cứu thực hiện nghiên cứu thực hiện nghiên cứu về cấu trúc, nguyên lý hoạt độngcủa máy miễn dịch Access 2

Tìmhiêu về công nghệ hoá phátquang thực hiện quá trìnhxét nghiệm trong hệ thống máy xét nghiệm miềndịch Trên cơsờcủaphương pháp phát quang,nghiên cứu thực

hiện nghiên cứu thêm ve cơ chất phát quang Em nghiên cứu về những ưu diêm, hạn

chế và một số lỗi thường gặp cũng như nêu lên các giải pháp khắcphục Qua đó, em

nghiên cứuđánhgiá về thực trạng đối vớimáy miễn dịch Access 2 Sau cùng, nghiên

cứu đưa ra kết luận vàhướng pháttriên của đề tài

2 Mục tiêu đồ án

- Tìmhiêu về máy xétnghiệm miễn dịch tự động Access 2

- Tìm hiểu về phương pháp xét nghiệmcủa máy miễn dịchAccess 2

- Nghiêncứu về cơchất trong máy miễn dịch Access 2

- Dựa vào nguyên lý phát tín hiệu quang của máy, nghiêncứu thêm các cơ

chất sử dụng vào máy miền dịch Access 2 Tạo cuốn sô tay hướng dân sử

dụng máy miềndịch ựr độngAccess 2

- Nghiêncứu thực trạngsừ dụng máy miễn dịch ựrđộng tại Việt Nam

- Ketluậnvà đưa ra hướng phát triển

2

3 Nội dung các chương

Chương 1: cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy miễn dịch tụđộng Access 2

Chương 2: Tính năng và ứng dụng của máy Access 2

Chương 3: Công nghệ vàPhương pháp

Chtrơng 4: Ưu diêm và Hạn che

Chương 5: ứng dụngthực tiễn - tiềmnăng và thách thức

Chương 6: Ket luận - Hướng pháttriên

CHƯƠNG 1: CÁU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY XÉT NGHIỆM MIẺN DỊCH Tự ĐỌNG ACCESS 2

1.1 Tống quan thiết bị

1.1.1 Giới thiện chtmg

Nguồn: Nglìiẻìì cứu tự tôìig ìtợp

Hình 1.1 Máy xét nghiệm miễn dịch Access2Trong những năm trờ lại đây, công nghệ phát triên Xu hướng nghiên cứu klioahọc y tế trờ nên phát triên mạnh mẽ Một trong số đó là sự phát triên mạnh mẽ vềnghiêncứu về thiết bị công nghệ phục vụ cho lĩnh vựcmiễn dịch, sức khoẻconngười.Theo J.F.Bach (1987) cho biết hiện nay trên toàn thế giới có klioảng 20.000 ngườinghiên cứu nliững van đề liên quan tới miễn dịch và mỗi ngày cótới 1000 trangbáoviết về miễn dịch (Hans Wigzel,1987), đăng tải trên các tờ báo khoa học khác nhau

[3] Thời kỳ đầu, là những tliiet bị, công nghệ thô sơ dùng cho quá trình xét nghiệmmiền dịch Gây ra rấtnhiều khó khăn cho ngườivận hành và anh hường tới quá trình

cho ra kết quả Ngàynay, với sự bùngnô, phát triên đã cho thấy quá trình nghiên cứu

ngày càng được cảitiến về thiết bị xét nghiệm miễn dịch Điềuđó chứng minli cho ta

4

thấy trong những năm gầnđây, các thế hệ máy xétnghiệmmiễndịchtựđộng đã đirợc

nghiên cứu vận hành, giúp cho quá trình xét nghiệm trờ nên tối iru, hiệu quả hơn Nhiều hãng công nghệ nghiên cứu máy xét nghiệm miền dịch, trong số đó là thiết bị

máy miễn dịchcủa hãng Beckman Coulter Cung cấpcho rất nhiều cơ sở nghiên círu,

các bệnhviện,phòng lab trên toàn the giới

Hệ thống máy miễn dịch là máy phân tíchựr động Access 2 xuất xứ của hãng Beckman Coulter Mỹ Máy Access 2 (xemhình 1.1) là máy xétnghiệmmiền dịch tự

động lý tường cho các phòng xét nghiệm mà còn là thiết bị máy phù hợp cho các phòng khám, bệnh viện có quy mô nhò Thực hiệnnhiều loại xét nghiệm dựa trên các

nghiệm phát hiện ra bệnh Với hệ thống xữ lý các mâu hiệu chuẩn, kiêm soát chất lượng và mẫu bệnh nhân trong các ống nhựa riêng lẻ dùng một lần được gọi là bình

phàn ứng (RV), với thuốc thử từ tối đa 24 gói thuốc thử trên máy

Hệthống máy chophép cung cấp, truy cập ngẫu nhiên, liêntục và STAT Truy

cập ngẫu nhiên cho phép ta thựchiện bất kỳ xét nghiệm nào với cácgói thuốc thừ cótrong máy Truy cập liêntục và STAT cho phép lên lịch các mẫu STAT bô sung, bô sung các nguồncung cấp, thay đôi thùng chứa chất thải trong khi thiết bị đang xừ lý mầu Thiết bịmáy cũng có thê lên lịch lại các mẫukhác trong mộtlần chạy

1.1.2 Vai trò cửa xét Iighiệni

Quá trinh phát triển cùakhoa học công nghệ, có rất nhiều kỹ thuật cao đượcnghiên cứu, ứng dụng vàotrongy học giúp cho việc chânđoán và điều trị ngày càng trờnên hiện đại hơn, tốt hơn Song song với sự pháttriên đó, xét nghiệm miễn dịch cũng có vai trò rấtquan trọng trong việc theo dõi, chânđoán và điều trị Các số liệu

phân tích xét nghiệm được tiến hànhtrực tiếp dựa trên việc phức hợp kháng nguyên

và kháng thê quá trình chota kết quả có thê đo lườngđược Vìxét nghiệm miền dịch

khác với các xét nghiệm khác như xét nghiệm sinhhoá, ion đồ, huyếthọc đó là quátrình này tạo ra phức hợp khángthê - kháng nguyên và tạo ra tín hiệu có thê đo lường

đó vai trò của xét nghiệm và nghiên círu về các thiết bị xét nghiệm cũng ngày càng

đirợcđề cao và không ngừng cải tiến hơn

1.2 Cấu tạo phần cứng của máy

Hệ thống máy access 2 sử dụng sáu mô -đun đê thựchiện các chức năng xừ lý, điềukhiên và giao diện

Nguồn: Nglìiẻu cứu tự tôug hợp

Hình 1 2 Các mô- đun trong máy Access 2

Mô - đun băng chuyền chứa các giá đờ, mẫu và gói thuốc thừ trên hai băngchuyền quay độc lập Mô - đun này cũng bao gồm máy dò cổc/ống đê phát hiện vật

chứa ờvị trí mẫuvà đầuđọc mã vạchbên trong đê đọc nhãn mã vạch cùa giá và vậtchứa mẫu

6

Mô - đun pipet chính chuyên mầu, thuốc thừ và dung dịch đệm rữa (đê pha

loãng, nếu cần) sang bìnhphản ứng (RV)

Mô - đun phân tích vận chuyên RV qua sáu giai đoạn: hút pipet, ủ, rửa, thêm

chất nền, đọc máy đo quang và đây vào túi chấtthàiRV Chi sốđo quangđược truyền

tới mô - đun điện tử

Mô- đun chất lòng hoạt động phốihợp vớimô - đun pipet chính và mô - đun

phân tích đê phân phối thuốc thừ và mẫu, mầu lira và đầu dò chính, phân phối chất nền và loại bò chấtthài lòng vào chai chấtthải lóng

Mô - đun điệntửchứa một bàng mạch giao diện kết nối từng mô- đunxử lý với các cơ chế điều khiên Đĩa cứng lưu trữcác phần cùa phan mềm thiết bị có giaodiện với các cơ che điều kliiên cũa thiết bị đê điềukliiên hoạtđộng cùa các mô - đun

xử lý

Mô - đun ngoại vi bao gồm máy tính bên ngoài (PC) và các thiết bị phụ trợ khác (màn hình, máy in) Mànhìnhcảmírng, chuột và bàn phím đê điều khiên, giámsát hệthống

Nguồu: Tài liệu hàng Beckutau Coulter

Hình 1.3 Cấu tạo máy Access 2

1 Mô- đun băng chuyền

2 Pipet chính

3 Mô- đun phântích

4 Mô- đun chấtlỏng

1.2.1 Mô - đun băng chuyền

Mô- đun băngchuyềncó chức năng xử lýgiáđựng mẫu và bàoquảngói thuốc

thừ Trongmô - đun này có những thành phần như

Nguồn: Nghiên cứu tự tông hợp

Hình 1 4 Cấu tạo mô - đun băng chuyền

1 Đầu đọc mã vạch nội bộ

2 Máydò cốc/ống

3 Băng chuyền thuốc thừ

4 Đầu đọc mã vạch thuốc thử bên trong (trên một số hệthống)

5 Băng chuyền mâu

6 Giá mẫu

• Băng chuyền mẫu

8

Băngchuyền mầu cóthêchửa tối đa sáugiá đờ, mỗi giácóthêchứamườimầu.

chuân Các vị trí trên băng chuyền mẫu sẽ lần lượt được truy cập Các giá mầu đượcgắnnliãnmã vạch thê hiệnsố nhậndạnggiá (ID) Hệ thống sử dụng nhãn mã vạch đê theo dõi vị trí của giá và các mẫu chứa trong đó

• Đầu đọc mã vạch

Đầu đọc mã vạch, sau khi giá đờ điĩợc đặt vào thiết bị, băng chuyền mẫu sẽ

quay cho tới khi giá đờ đi qua đầu đọc mã vạch bên trong và máy dò cốc/ống Đầu

đọc mã vạch bên trong sẽ ựĩđộng quéttừng giámẫu đê tim ID giá Đầu đọc mãvạchbên trong cũng có thê được cấu hình đê đọc ID mâu Đầu đọc mã vạch nội bộhô trợ bốn hệ thống ký hiệu mã vạch chính ID giá cho biết loại chứa mẫu được sừ dụng trong giá, hệ thống xác minli ID giá và sauđó quétmã vạch trên hộp chứa mẫu

• Máy dò cốc/ống

Máydò cốc ốngxác định xem vậtchứa mẫu có ờmỗivịtrítrêngiá hay không

Neu phát hiện thấy vật chứa mẫu và kliông có yêu cầu xét nghiệm cho vị trí đó trên

giá, hệ thống sẽ quét hộp chứa mẫu đê tìm mã vạch ID mẫu Neu không phát hiện

thấy hộp đựngmầu trên giá được quét, nhưng yêu cầu xét nghiệm có đượcnliập vào

vị trí giá đó, hệ thống sẽ xoá yêu cầu xétnghiệm Không thê tat máy dò cốc/ống

• Băng chuyền thuốc thừ

Nhiệt độtù lạnh băng chuyền thuốcthừ được duy trì ờ mức 1-5 độ c Phạm vi

nhiệtđộ này đâm bảonhiệtđộkhôngkhỉ và gói thuốc thử trên máy nam trongkhoảng3- 10 độ c Băng chuyền thuốc thử chứa tới 24 gói thuốc thử Khi nạp hoặc dò các

gói thuốc thử, các vị trí trên băng chuyền thuốc thừ được truycập cùng lúc

1.2.2 Mô - đun Pipet cliítih

Mô - đunnày chuyên thê tích mẫuvà thuốc thử đo được sang bình phản ứng (RV) trong mô - đun phân tích và chuân bị dung dịch pha loãng mẫu trên máy (nếu

cần) Mô- đun pipetor chínhbao gom bơm và van chínhxác, giàn pipet và pipetchính

(đầu dò điện từ, đầu dò chính) Có chức năng là lấy mẫu/thuốc thừ bằng pipet chính

và chuyên đen bìnhphản ứng cũng như phát hiện tắc nghẽn

Nguồn: Nghiêu cứu tự tôug họp

Hình 1.5 MÔ - đun Pipetchính

Công pipet hỗ trợpipet chính và cho phép nó di chuyên theo chiều ngang vàchiều dọc.

• Máy đo áp suất

Thiết bị Access 2 được trang bị theo dõi áp suất có một thiết bị được gắn trên

giànpipet Máyđoáp suất được dùng đê pháthiện vật cản trong đầu dò chính

• Đầu dò siêu âm

Pipet chính được trang bịđầu dò siêu âm Đầu dò áp dụng các rưng động siêu

âmvào đầu dò chính đê trộnthuốc thử tronggói thuốc thử trước khi lấymầu, trộn các chất trong RV, làm sạch đầu dò sau mỗi lần sửdụngvà câmnliận mứcchat lòng mẫu

mẫu ơ độ sâu tối tru,đầu dòchính có thê hút lượngchất lòng chínhxác và lượng chất lòng mang theo trên đầu dò được giảm thiêu Cảm biến mức giúp thiết bị xác định

xem có đủ mẫu trong vậtchứa đê thực hiện xét nghiệm hay không

Đầudò chínhchuyên thểtíchmẫu và thuốc thừ thích hợp vào RV và phânphối

dung dịch đệm rửa đê chuân bị pha loãngmẫu trên máy

1.2.3 Mô - đun phân tích

Mô- đun phântích vận chuyên và ũ các phàn ứng trong quá trình xửlý, rửa vàđọc các bình phàn ứng klũ quá trình xử lý hoàntất Mô- đun phân tích bao gồm băng

chuyền rìra/đọc, máy đo quang, băng chuyền tù am và máy tãiRV

Nguồìì: Tài liệu hàug Bechuau Coulter

Hình 1 6 Mô -đun phântích

1 Băng chuyền ròa/đọc

2 Máyđo quang (cảm biếnphoton)

3 Đường ray và đai ươm tạo

4 Tay Rửa

5 Túi đựngrác RV

6 Máyxúc RV (máy cào, tàu conthoi)

7 Cửatài RV

RVđược nạpvào thiết bị trong hộp chứa 98 bình Có thênạp tối đa 3 hộp cùng

lúc với công suất tối đa là 294 hộp Neu nguồncung cap RV thấp, hệ thống sẽ hiên thị cành báo Đêduy trì phàn ứng tối tru,RVđược làmnóng trước khi thêmthuốc thửxét nghiệm

• Băng chuyền lira đọc

12

Bao gồmkhu vực rừa/đọc, cánh tayrừa, ba đầu hút, ba đầu dò phânphối, đầu

dò cơchất, nam châm tách và máy đo quang Saukhi ủ, hệ thống sẽ chuyên tìrng RV

sang vị trí rửa đầu tiên Sau khirửa các hạthr, hệthống sẽ di chuyênRV đến vị trí thứ

2 và thứ 3 đê thực hiện các chu trình lira bô sung Quá trinli này hoàn thành thì RVđirợc chuyên đen vị trí chất nền Hệ thống thêm chất nền đã đirợc làm nóng trước

(Lumi -Phos 530) vào RV bat đau quá trình hoá phát quang Hệ thống quay RV đêtrộn các chất bên trongvà ù RV trong thời gian ngắn khi quá trìnli nàydi chuyên tới

máy đoquang

• Máy đo quang

Máyđo quang là một ống nhân quang (PMT) đê đo lường ánh sáng được tạo

ra bời phản ứng phát quang hoá học xảyra trong RV Sừ dụng LED làmtiêu chuântham chiếu Phép đo này được truyền dưới dạng tín hiệu điện từđenphần mềm giao

diện người dùng (IU) tại đây quá trìnlinày được chuyên đôi thành kết quả kiêm tra,tính toán

Định luật Lambert - Beer

Cường độ của một chùm tia sáng đơn sắc klũ đi qua một dung dịch chất hấpthụ tỷ lệ nghịch với chiều dàycủa lớp dung dịch mànó đi qua:

Nguồn: Nghiên cứu tự tòng họp

Hình 1 7 Định luậtLambert - Beer

I = Io lO-u (1)

Trong đó

Io: cường độ chùmsáng tới

I: cường độ chùm sáng ló ra ngoài

1: chiều dày của môi trường hap thụ

k: hệ số hấp thụ (phụ thuộc vào nhiệt độ, bànchat dung môi)

Sự giảm cường độ dòng sáng kill đi qua một dung dịch hấp thụ thuộc vào số

lượng các tiêu phần chất hấp thụ, hay còn gọi là phụ thuộc vào nong độ c của dung dịch hấp thụ:

k= a.c (2)Ket hợpphương trình (1) và (2) ta có:

I = Io 10-aC1

Độ truyền quang (T) T= I/Io =10 'aC1

Mật độ quang (OD) OD = 1g 1/T= aCl

Cấu tạo máy quang pho

Nguồn: Nghiên cứu tự tông họp

Hình 1.8 Cấu tạo máy quang phô

Cấu tạo máy quang phô gồm có

1 Nguồnsáng: Đèn tungsten(w)

2 Gương phản xạ: Có tácdụng đưa các tiasáng phát ra hr nguồn sáng về một

phía

14

3 Hệ thống thấu kính hội tụi và phân kỳ: Có tác dụng chinh cho các tia sáng

đi song song với nhau

4 Bộphận tạo ánh sángđơn sắc

5 Khe sáng: Chì chomột tia sáng đơn sắc đi qua

6 Kính lọc phụ: Lọc các tia tạp kliỏi dòng sáng cùa tia đơn sắc

7 Cuvetmẫu

8 Bộ phận phát hiện: Te bào nhân quang (phototube) có độ nhạy và độ bền

cao

9 Bộ khuếch đại: Có tác dụng khuếch đại dòng quangđiện

10 Bộphận hiên thị kếtquả: Ghép nối máy tính và máy in

ưu diêm trong việc phân tích định hĩợng là có độ nhạy cao, có thê phát hiệnmột lượngnhò chất hữu cơhoặc ion vô cơtrong dung dịch sai số tương đối nhò

1.2.4 Mô - đun chat lỏng

Mô- đunchất lỏng có chircnăng rửa đầu dò chất lỏng, đệm rửa vàxử lý chất

thãi lòng Trong mô đunnày gồm cócác thành phan sau:

Nguồn: Tài ìiệu hàng Beckinan Coulter

1 Bơm chân không

7 Van lira đàu dò

9 Khayđựng chấtlỏng

• Tháp thăm dò

Đê giảm thiêu hiện tượngnhiễm lẫn mầu,hệthống sẽlira kỹ đầu dò chính saumỗi lan hút Tháp lừa đầu dò lừa đệm xung quanh bên ngoài đầu dò, còn bêntrong

đầu dòđược xã sạch Đầu dò siêu âm áp dụng sóng siêu âm vào đầu dò đê làm bong

cặn trong quá trình lừa, sau đó làm khô đầu dò

Trong quá trình rửa đầu dò sơ cấp, bơm chân không sẽ loại bỏ đệmlừa khôi

thắp lừa đầu dò Khiđầu dò chínhđược nâng lên khỏi tháp rửa, bơm chân không cũng loại bò mọi giọt nước bám bên ngoài đầu dò

• Chaichứa chân không

Chai chứa chân không tạm thời lưu tiữ chất lòng được lấyrakhỏi tháp lừa đầu

dò trong chu trình rửa

• Bơmnền, van và lò sười

Bơm chất nền vàvan phân phối chất nền thông qua đầu dò chất nền vào RV

Bộ gia nhiệt chất nen làmnóng chatnền hước khi phân phối

Bơm lừa và van phânphối đệm lừa thông qua đầu dò phân phối vào RV trong

chu trình lừa Bơm lừa cũng phân phối dung dịch đệm lữa đến tháp lừa đầu dò

• Bơm chất tãi nhu động

16

Bơm chất thải nhu động sẽ loại bò chất lòng khỏi RV thông qua đầu dò húttrong chu trình lira Bơmthài cũng vận chuyên chất lóngtừ chaichứachân không vào

chai chứa chất thãi lỏng

Khay chứa chất lòng(Hồ chứa dung dịch đệm rửa, chai lọc chấtthải, chai đựng chấtthải lỏng, chai đựng chất nền)

Khay đựng chất lỏngbao gồm chai đệm rửa, câm biến mức phao đê theo dõithê tích đệm lira, bìnli chứađệm rira, cụm chai/bộlọc chất thãi đêlọc các hạt cực nhò

hr chấtthãi và ống xả của bơmchân không,chai đựng chấtnen Khay chứa tối đa hai

chai chất nền Một chai cung cấp chất nền trong quá trình xử lý và chai thứ hai cânbằng ờ nhiệt độ phòng cho đến khi can thiết Chai đựng chất thải lòng được đặt vàokhaytrên mộtchiếc cânđê theo dõi trọng lượng của chất thải lòng

1.2.5 Mô - đun điện từ

Mô - đun điện tửthực hiện các chức năng điều khiên chi đạo hoạt động của băng chuyền, pipet chính, mô- đun phântích và chất lòng cùa thiết bị Mô- đun điện

từ bao gồmnguồn điện, bảngmạch in (Printed cncuit board - PCB), nút đặt lại, ôcứngbêntrong, ô đĩa 3,5 inch, công tắckhoá liên động và báo động cửa tâi RV

2 Bâng mạch in (PCB)

18

Bộ nguồncấp và điều chinh nguồn điện cho hệđiềuhành và các hệ thống con

của điện tử Nguồn điện được đặt bên dưới các bảng mạch in

• Ồ đĩa 3,5 inch

Hỗ trợ kỹ thuật có thê sử dựngô đĩa 3,5 inch, 1,44Megabyteđêkhắc phục sự

cố hệ thống Ỏ đĩa không có sẵntrên một số thiết bị

• Công tắc klioá liên động

Thiết bị được trang bị công tắc klioá liênđộng đê bảo vệ người vận hành khôi

bị thương Khi người vận hànhmờnắp trước của thiết bị, công tắc khoá liên động sẽ điều khiên chuyên động cùapipet chính Các thiếtbị cơ bản khác sẽ tiếptục hoạt độngkhi mặt trước mờ Neu mặt trước cùa thiết bị mờ trong khi mâu đang được xừlý, hệ

thống có thê huỳ các xétnghiệm

ỉ 2.6 Mô - đun thiết bị ngoại vi

Mô đun thiết bị ngoại vi cung cấp giao diệnphần mềm đê điều khiên và giámsát hệ thống Access 2 Mô- đun thiết bị ngoại vi bao gồmcác thiết bị bên ngoài của thiết bị Màn hình cảmứng, máy tínhbên ngoài (PC), cánhtaycó khớp nối,bànphím,

đầu đọc mã vạch cam tay, chuột và máy in

Nguồu: Tài liệu ỉìàitg Beckiuaii Coulter

Hìnli 1 12 Thiết bị ngoại vi

1 Màn hình cảm ứng

2 Máytínli bên ngoài (PC)

3 Cánli tay có khớp nối

4 Bàn phím

5 Con chuột

20

• Đầu đọc mã vạch camtay

Đầu đọc mã vạch cầm tay được kíchhoạt bất cứ lúc nào, khi nó được kết nối

với máy tính bên ngoài Ngườivận hành sừ dụng đầu đọc mã vạch cầm tay đê quét

thôngtin chất nền, góithuốcthừ và chất hiệu chuân có mã vạch vào hệ thống Đêdự phòng cho đầu đọc mã vạchbên trong hệthống Ngiĩời vận hành có thê quétID mẫu

vàID giá đờ bangđầu đọc mã vạch cầm tay

• Máy tính bên ngoài (PC)

PC lưu trữ phần mềm giaodiện người dùng hệ thống Access 2 Phần mềm cho

phép bạn giao tiếp với phan mềm thiết bị Thông qua phan mềm, có thê chì đạo vàgiám sát hoạt động của thiếtbị

1.3 Mô tả phần mềm

Nguồn: Tài ỉiệu cùa lìàug Beckìiiau Coulter

Hìnli 1.13 Giao diện phần mem máy Access 2Phần mềm hệ thống phiên bản 3.0 (hình l.ll)được chạy trên hệ điều hànli

Windows XP còn đối với phiên bản 3.2 được chạy trên hệ điều hành Windows NT(Windows XPvàWindows NT là thương hiệu của Microsoft Corp)

Người vận hành sử dụng phần mềm (kỹ thuật viên xét nghiệm, nliân viên

training ) tương tác với máy xét nghiệm miễndịchvà thực liiệncác hoạt động cùa hệthống Phần mềm hệthống gồm nhữngthànhphần cơ bân sau:

• Sừ dụng hệ thốngtrợ giúp

1.3.1 Các che độ hệ thống

Chế độ hệ thống: Cóbốn chế độ hệ thống, chế độ hiệntại được hiên thị ờgóc

bên trái của màn hình

Running Chế độ Running cho biết hệ thống đang

trong quá trình thực hiện một chức năng,

trìnhbảo trì

l X j

Che độ Paused cho biết hệ thống không

còn thực hiện quá trình nào sau khi quá

trình thực hiện chức năng hiện tại kết thúc

5 Not Ready Chê độ Not Readycho biêt hệ thông chưa

sẵn sàng đê xử lý mẫu và sẽ yêu cầu kliờitạo

Các nút lệnh của hệthống được sử dụng đêchạy, tạm dừng và dừng thiết bị

Bảng 1 2 Cácnút lệnh hệ thốngmáy

Run

Chọnđê xừ lý mẫu hoặc dùng đê chạy quy trình bào trì

Chọn đê tạm dừng Thiết bị sẽ dừng thao tác pipet sau khi hoànthành việcpipetmẫu hiện tại và quá trinh xử lý mẫu vẫn tiếp ựicdiễn ravới mẫuđangđược thực hiện

Neu nút lệnh hệthống này được bậtlên và xác nhận thì quá trình

của hệ thống ngay lập tức sẽ dừng xử lývà huỷ mọi xét nghiệm

đang diễnra

Trên hệ thống máy Access 2 được trang bị thanh đèn trạng thái, màu thanh đèn

sẽ thay đôi đê phùhợp với màu nền cùa chế độ vận hành hệ thống và nhằmcảnhbáo người vận hành biết được tìnli trạng của hệ thống

Bảng 1 3 Thanh đèn trạng thái máy

Mườinút trạng thái hệ thống có thể được xem ờ đầu mỗi màn hình Các nút

này thayđôi màu sắc nhằm thông báo tới ngườivận hành về tình trạng hoặc sự kiện.Chọn từng nút đê xem trạng thái nguồn cung cấp cùa từng bộ phận

Kiêmsoát chất lượng

chobiết các kếtquà QC

cho phép Chọn xem ờ

QC hoặc cấu hìnhQC

Nhậtkýsự kiện

hoặc đỏ đê biêu thị một

24

mức cao giớihạn

sự kiện thậntrọnghoặccảnh báo đã được xảy

kiện thông tin, thậntrọng và cảnli báodohệ

đê cho biếtcần phải lấymẫu Chọn đê xem chitiết

Thay đôi màu sắc vàng,

đê cho biết cần có

hiêu chuân đêxừlý các

xét nghiệm được yêu cầu Chọn để xem chitiết

Túi đựng rácRV

Trợ giúp

Hệ thống Access hiên thị một hàng gồm tám nút chức năng ờ cuối mỗi mànhinh Việc chọn nút chức năng sẽ thực hiện một quy trình hành động hoặc hiên thị menugồm các nút chức năng bô sung Các nút chức năng sẽ khác nhautuỳ theo từngmàn hình vàtuỳ theo các thao tác mà người dùng thực lũệntrênmỗi màn hình.

Bàng 1 5 Các nút chức năng của máy

Sample Manager

F1

Xem trạng thái mầu hoặc yêu cầu xét nghiệm mới cho mẫu

hiệu chuẩnQC, bệnh nhân hoặc bào tri

Truy cập menu đê cấu hình hệ thống, cấu hình xét nghiệm

và các chức năng quân trị PC (sao in dữliệu, tathệthống)

26

Bước 2: Kiêm travật Rĩtiêu hao

Từ màn hình chính, Supplies (F3) Kiêm tra và bô sung/thay thế các loại hoáchất, vật tư tiêu hao (nếu can): Hoá chất, giếng phàn ứng, dịch rửa, túi thài RV bình

dịch thải

Từ màn hình chính chọn Diagnostics (F7), chọn Prime Fluidics (F2), sau khikích chọn các mục xong chọn Start Priming (F2) bat đầu mồi máy Khi máy báo đãmồi xong, kích chọn OKrồi chọn Done (F8)

Bước 4: ChạyQC nội kiêm

Từ màn hình chính chọn Sample Manager (Fl), nhập ID cùa Rackvào ô Rack

ID rồi an Enter -> Test Request (F3) -> Request QC (F5), sau đó chọn loại và mức

QC cần chạy, đặt rack vào kliaybệnh phàm rồi chọn Done (Fl), an nút Run

Từ mànhình chính chọn SampleManager(F1), nhập ID của Rackrồi an Enter

-> chọn Test Request (F3) đê hiên thị màn hình đăng ký test, nhập ID và thông tin bệnh nhàn rồi an Enter -> Show Test Menu (F3) hoặc Hide Test Menu (F3) đê hiên

thị hoặc ân Menu Test, từMenu Test chọn các Test muốn chạy -> Load Rack X F1 (x

là so rackID),đặt rack vào kliay bệnh phâm -> Done (F1) ->Run