序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇自動化免疫分析范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1 材料和方法

1.1 檢測對象 無錫市體育管理中心運(yùn)動員122人， 年齡≥15歲， 其中男64人， 女58人。對照組為來我院正常體檢的中學(xué)生， 男、 女各30人。采運(yùn)動員清晨靜脈血2 mL， 分離血清后進(jìn)行檢測。

1.2 材料 血清睪酮的檢測采用Access磁微粒化學(xué)發(fā)光免疫分析系統(tǒng)。Access免疫分析系統(tǒng)及配套的T試劑盒， 沖洗緩沖液， 堿性液， 酸性液， 定標(biāo)液， 基質(zhì)液(Substrste)， 反應(yīng)杯(RV管)由BeckmanCoulter公司提供。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線 分別取0、 1.7、 5.2、 13.9、 27.8、 55.5 nmol/L T標(biāo)準(zhǔn)液， 在Access免疫分析系統(tǒng)中執(zhí)行自動定標(biāo)程序。以2次測定結(jié)果的均值， 進(jìn)行數(shù)學(xué)邏輯處理， 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 兩組間數(shù)據(jù)采用t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 精密度測試 取低、 中、 高值的混合血清分別重復(fù)測定20次， 計(jì)算變異系數(shù)CV， 反映批內(nèi)精密度。每天對不同濃度的質(zhì)控血清測定1次， 連續(xù)20 d， 評價(jià)批間精密度。低、 中、 高值批內(nèi)CV分別為4.1、 2.7、 1.6; 批間CV 分別為4.4、 3.2、 2.6。

2.2 血清睪酮檢測結(jié)果及統(tǒng)計(jì)分析 運(yùn)動員血清睪酮檢測結(jié)果顯示， 男女運(yùn)動員與各自相同性別正常人對照組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。 表1 運(yùn)動員血清睪酮檢測

3 討論

Access免疫分析通過在RV管中加入包被單克隆抗體的磁性微粒、 血清樣品、 堿性磷酸酶(ALP)標(biāo)記的抗原， 經(jīng)37℃孵育后， 形成競爭法抗原抗體結(jié)合成的復(fù)合物。再加入底物 AMPDD(一種金剛基二螺［4， 4］二氧乙烷的磷酸脂)發(fā)光劑。AMPDD經(jīng)ALP水解， 生成一種不穩(wěn)定的陰離子， 該陰離子分解時持續(xù)發(fā)光， 且與ALP量成正比， 通過測定相對發(fā)光單位(relative light unit， RLU)定量檢測血清中物質(zhì)的濃度［2］。

對運(yùn)動員血清T檢測結(jié)果表明， CV％值較小， 說明儀器重復(fù)性較好， 測定結(jié)果穩(wěn)定。 T的測定濃度范圍在0～55.5 nmol/L之間， 能夠滿足運(yùn)動員正常測試的需要。自動化的Access免疫分析系統(tǒng)， 既具有化學(xué)發(fā)光檢測的高靈敏度， 又具有免疫分析的高特異性， 準(zhǔn)確性、 穩(wěn)定性， 能夠快速及時的為運(yùn)動員訓(xùn)練監(jiān)控提供可靠的依據(jù)。另外， 它是用化學(xué)試劑來標(biāo)記抗原或抗體， 避免了因使用放射性核素而帶來的對人體和環(huán)境的危害。

但由于試劑成本的原因， Access免疫分析系統(tǒng)仍未廣泛應(yīng)用于臨床。隨著臨床需求的進(jìn)一步擴(kuò)展， 高靈敏度、 寬線性Access免疫分析系統(tǒng)的將得到廣泛應(yīng)用。

篇（2）

關(guān)鍵詞：全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀；標(biāo)本容易加錯現(xiàn)象；標(biāo)本識別移位故障；改良方案

【中圖分類號】

R249 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1002-3763（2014）07-0272-01

Architect i2000SR全自動免疫分析儀是由美國雅培公司研發(fā)的第三代大型全自動免疫分析儀，采用化學(xué)發(fā)光的原理進(jìn)行檢測，具有較高的靈敏度、特異性和穩(wěn)定性，具有檢測速度快，測量范圍寬廣等諸多優(yōu)點(diǎn)，且可與生化模塊C8000相連。且檢測試劑穩(wěn)定并易于進(jìn)行室內(nèi)與室間質(zhì)量控制。然而全自動化儀器的高故障率亦對檢驗(yàn)技術(shù)人員提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文即是作者在雅培i2000SR全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀應(yīng)用實(shí)踐中遇到的：容易出現(xiàn)加錯標(biāo)本，和機(jī)器本身出現(xiàn)標(biāo)本識別移位的故障現(xiàn)象，分析其原因、探討改造方案并付諸實(shí)踐成功解決故障的過程，以便應(yīng)用到其他的現(xiàn)代化的檢驗(yàn)設(shè)備使用中去。

1 標(biāo)本容易加錯的改良方案

1.1 標(biāo)本容易加錯的現(xiàn)象：

由于該機(jī)器的原來的設(shè)計(jì)是每個標(biāo)本架只有5個孔，也就是每個標(biāo)本架只能放置5個標(biāo)本，這樣就使使用者放置標(biāo)本時，必須要好好的記著所加標(biāo)本的原來的編號，待放到架子上時要好好的計(jì)算出標(biāo)本的位置是在第幾個架子、第幾號位置編號。譬如：手里拿著16號標(biāo)本需要放置到標(biāo)本架子上時，就必須計(jì)算出是第4個架子的第1號位置才是16號的位置。是非常的不方便吧？

1.2 標(biāo)本容易加錯現(xiàn)象的解決方案：

因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)了這個非常不容易計(jì)算出所要加的標(biāo)本位置，并且又很容易加錯標(biāo)本，工作起來非常不方便的現(xiàn)象時，就一直在腦子里尋求一個解決這個問題的方案。

不久我就想出來了個解決的辦法：那就是在每個標(biāo)本架的靠近1號位置端，設(shè)計(jì)出了一個不干膠貼，上端標(biāo)明1、2、3、4……架子號順序號，下端標(biāo)明該架子的5個標(biāo)本號在該架子上的應(yīng)有的順序范圍。詳見附圖1改造后的第一個托盤俯視圖

2 標(biāo)本識別移位故障的改良方案

2.1 故障現(xiàn)象：

應(yīng)用ARCHITECTi2000SR全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀進(jìn)行批量編程，每個標(biāo)本架放置5個標(biāo)本，每5個標(biāo)本架為一組，每一組用一個托盤托起，即標(biāo)本號依次為1-25、26-50、51-75、76-100四組。在全部標(biāo)本儀器檢測完成后，對HBsAg陽性標(biāo)本利用金標(biāo)法復(fù)查時，偶然發(fā)現(xiàn)陰陽性結(jié)果極為不符合的現(xiàn)象。遂對每個標(biāo)本對應(yīng)的架號、位置、結(jié)果逐一排查，發(fā)現(xiàn)個別標(biāo)本架上的標(biāo)本并沒有消耗（即沒有被取樣），但卻賦上了數(shù)值。經(jīng)逐一檢查儀器所加樣本與操作者編程的標(biāo)本架號位置明顯不同，即發(fā)生了跳躍，如31號標(biāo)本所賦值實(shí)為36號樣本測試值或其它樣本值。

2.2 故障分析：

經(jīng)與使用ARCHITECTi2000SR全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀的兄弟單位工作人員及雅培中國工程師溝通，了解其工作過程原理是：利用ARCHITECTi2000SR化學(xué)發(fā)光免疫分析儀批量編程1-25、26-50、51-75、76-100號標(biāo)本架號位置后，儀器會首先會進(jìn)行標(biāo)本架條碼掃描，同時也給每個標(biāo)本進(jìn)行掃描。如果某個標(biāo)本架的條碼沒有掃描到，則機(jī)器會自動順延一個標(biāo)本架進(jìn)行操作，這樣就會出現(xiàn)跳架移位現(xiàn)象，也就是我們上述的故障現(xiàn)象。譬如儀器在批量編程，31-35號標(biāo)本架的條碼掃描過程中沒有掃到，儀器則默認(rèn)該架子不存在，標(biāo)本也不存在，跳過了該標(biāo)本架，將36-40號標(biāo)本架或及其它標(biāo)本架上的標(biāo)本默認(rèn)為31-35號標(biāo)本。以后的標(biāo)本均以同樣的方法順延賦值，即后面的所有標(biāo)本均順延了5個號碼，如不復(fù)查而直接報(bào)告?zhèn)鬏數(shù)慕Y(jié)果，必然出現(xiàn)張冠李戴的嚴(yán)重后果。上述現(xiàn)象并非偶然，隨著工作量的增加，出現(xiàn)的頻率越來越高，為日常檢驗(yàn)工作帶來相當(dāng)大的不便，工作人員往往會花費(fèi)很大的時間和精力，去排查或復(fù)查標(biāo)本與結(jié)果是否相符，一度認(rèn)為此儀器的標(biāo)本識別和處理軟件系統(tǒng)存在巨大缺陷。

3 標(biāo)本識別移位故障的解決方案

通過細(xì)致的觀察分析、嚴(yán)密的科學(xué)探討和積極的創(chuàng)新實(shí)踐，我們對ARCHIT -ECT i2000SR全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀的進(jìn)樣系統(tǒng)，進(jìn)行了簡單而合理的改良，使上述故障得以完全解決。具體方法如下：

準(zhǔn)備100個改造過的與架同高的平口空試管（以合適放置加樣杯為宜），利用條碼機(jī)打印1-100編號號碼的條碼，分別貼在每個試管上條碼器能夠掃描到的位置。將這些貼有條碼的試管按順序放置在標(biāo)本架上，并保持條碼向外，易于條碼系統(tǒng)識別判讀；實(shí)驗(yàn)操作時只需將加樣杯放置在對應(yīng)貼有條碼的試管上即可。請注意：只需更換加樣杯加病人血清標(biāo)本。更多的標(biāo)本亦可用類似方法粘貼上1-100或更多的試管條碼。

詳見附圖1 圖2所改造的H540試管架俯視圖和側(cè)視圖

經(jīng)過如此改良，儀器在進(jìn)行標(biāo)本架條碼掃描時，同時也會給每個試管條碼進(jìn)行掃描，如果其中某個標(biāo)本架條碼漏掃，但仍會掃描到試管上的條碼號，機(jī)器則自動的默認(rèn)標(biāo)本架的存在，就不會出現(xiàn)跳架移位的現(xiàn)象。

4 思路擴(kuò)展與推廣應(yīng)用

標(biāo)本容易加錯的解決方案：就是以較小的改造或改良，而改變了原來的設(shè)計(jì)的不足，避免了工作中容易出現(xiàn)的錯誤。像這種小的改造可以用到大多數(shù)的試管架子是5個試管位置的大型生化分析儀、放免分析儀等的儀器上。

篇（3）

在礦井的生產(chǎn)過程中，采煤工藝的先進(jìn)與否直接影響整個礦井的生產(chǎn)能力，因此，要盡量選用先進(jìn)的采煤工藝，從而達(dá)到礦井高產(chǎn)高效的目的。由于煤礦是高危行業(yè)，提高綜機(jī)設(shè)備自身的安全可靠程度和自動化程度，最大限度的減少用人，是實(shí)現(xiàn)礦井長治久安的關(guān)鍵所在，因此煤礦綜合自動化有力推動了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。

1 地質(zhì)概況

耿村煤礦綜合自動化13160工作面位于東三采區(qū)（2-3）煤軌道延伸西翼。工作面采用走向長壁式布置，下巷標(biāo)高+81.914～+101.718m ，上巷標(biāo)高+115.520～+142.344m ，工作面切眼長206m ，走向長753m ，煤層傾角8°～12°煤層儲量利用厚度13.5m。地質(zhì)構(gòu)造條件較簡單，煤層整體呈一向南東傾斜的單斜構(gòu)造，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，局部層理紊亂煤層松軟。

從以上兩個表格對比可以看出，綜合自動化放頂煤工作面與普通工作面相比，雖然前期在資金、設(shè)備上投入較大（大約多投入3700萬元），但自動化綜放工作面每月原煤產(chǎn)量增加7萬噸，按照每噸450元的售價(jià)，價(jià)值3150萬元，也就是說自動化工作面多投入的3700萬元用一個多月的時間就完全收回了。煤炭作為我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的主要能源，供求的不平衡嚴(yán)重影響和制約著我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，自動化采煤工作面相比普通工作面每年可以增加84萬噸原煤產(chǎn)量，在一定程度上可以環(huán)節(jié)供需矛盾，滿足社會需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（2）資源回收利用率比較：

①電液支架護(hù)幫板結(jié)構(gòu)以及立柱自動補(bǔ)壓功能，能給工作面頂板和煤壁提供了必要的支護(hù)，減輕了頂板和煤壁的破碎程度，基本上杜絕了片幫冒頂?shù)陌l(fā)生，因此在后部放煤時容易將頂煤放凈，并能保證煤矸分離提高煤質(zhì)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)化驗(yàn)，煤質(zhì)較原來提高50—70大卡/公斤。

②13160工作面電液支架的放煤過程分為兩部，先是程序控制自動放煤80%以上，然后由人工結(jié)合每架的具體情況進(jìn)行放煤，見矸關(guān)門，達(dá)到甚至超過了人工放煤的效果，保證了后部頂煤的完全放落和回收。與普通綜放工作面相比，綜合自動化放頂煤工作面的回采率可提高2個百分點(diǎn)，每年多生產(chǎn)原煤7萬噸，直接經(jīng)濟(jì)效益3000余萬元。

③排頭支架選用ZFC9600型液壓端頭架，支護(hù)高度由2.8m增加到3.5m，工作阻力有7000KN增加到9600KN，加上SAC系統(tǒng)的自動補(bǔ)壓功能，使上下端頭支護(hù)能力得到了加強(qiáng)，上下巷17架ZT2×4000型超前支護(hù)液壓巷道支架的配套使用，使得上下端頭的支護(hù)能力得到極大的提高，這就加大了端頭支架的放煤量，相比普通放頂煤工作面每放一排煤可增加70噸產(chǎn)量，一個工作面可多出10多萬噸煤，原煤回采率可達(dá)95% ，回采率提高3個百分點(diǎn)，一定程度上提高了礦井的服務(wù)年限。

（3）節(jié)能方面：煤炭是不可再生能源，自動化采煤設(shè)備和技術(shù)的使用在合理利用煤炭資源、節(jié)能降耗以及環(huán)境保護(hù)方面的效果顯著。

①變頻智能型乳化液泵站，自動啟動或閉合設(shè)備及調(diào)配功率輸出，達(dá)到節(jié)能省電，一班可節(jié)約用電 680度，一天節(jié)約2000度 ，按這樣計(jì)算，一年可節(jié)約用電72萬度，價(jià)值約45萬元。

②泵站的自動配液功能，使乳化液濃度達(dá)到科學(xué)合理，即滿足了電液系統(tǒng)的使用要求，又降低了閥組、大立柱及各種千斤頂?shù)膿p壞，一個月可降低材料費(fèi)5萬元。

③與1140V供電相比，電纜投入減少50%，節(jié)約資金80多萬元，同時電耗下降近11%。

4 社會效益分析：

（1）自動化采煤技術(shù)為打造本質(zhì)安全型工作面，保障職工群眾人身安全及設(shè)備安全方面發(fā)揮了巨大的作用。

①上下巷安全出口使用了巷道支架進(jìn)行支護(hù)，解決了上下端頭支護(hù)難題，杜絕了上下端頭片幫冒頂事故的發(fā)生，改善了職工工作環(huán)境。SAC型電液系統(tǒng)的成組動作控制功能、支架跟隨采煤機(jī)自動控制功能以及安全操作功能等，實(shí)現(xiàn)了無人操作或遠(yuǎn)距離操作，極大程度的保證了操作人員的人身安全。支架立柱自動補(bǔ)壓功能和護(hù)幫板結(jié)構(gòu)保證了支架對頂板和煤墻有效支護(hù)，杜絕了工作面片幫冒頂事故的發(fā)生。

②自動化設(shè)備的實(shí)時工況監(jiān)控、智能故障診斷、工作面礦壓監(jiān)測等實(shí)用功能，讓井上下都能隨時掌握關(guān)鍵部位的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，杜絕了設(shè)備事故的發(fā)生，極大的降低了設(shè)備運(yùn)行成本，提高了設(shè)備開機(jī)率。

（2）耿村礦通過對13160工作面對自動化采煤技術(shù)的實(shí)踐和探索，將促進(jìn)和帶動集團(tuán)公司以及煤炭行業(yè)的科技進(jìn)步，全面提高集團(tuán)公司及我礦綜采技術(shù)裝備水平。

自動化工作面科技含量高主要體現(xiàn)在：

①集中控制：將采煤機(jī)電控系統(tǒng)（隨采煤機(jī)成套）、支架電液控制系統(tǒng)、工作面三機(jī)通信控制系統(tǒng)、泵站控制系統(tǒng)及供電系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，并接入礦井自動化系統(tǒng)的以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)綜采工作面設(shè)備的集中控制、保護(hù)、閉鎖、沿線通訊等功能，確保各設(shè)備協(xié)調(diào)、連續(xù)、高效、安全運(yùn)行。

②信息網(wǎng)絡(luò)化：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，在地面調(diào)度指揮中心實(shí)現(xiàn)對綜采工作面設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及各種數(shù)據(jù)實(shí)時顯示等功能，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)共享，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的信息化。這是普通綜采工作面所不具備的。

③大量新設(shè)備的投入使用：SAC電液控制系統(tǒng)、變頻控制開關(guān)、集中控制系統(tǒng)、乳化液泵站自動配液、軟化水裝置等，具有較高的科技含量，提高了井下設(shè)備的自動化程度，很好的促進(jìn)了安全生產(chǎn)。達(dá)到了“多上設(shè)備少上人”的目的，詮釋了“人的生命至關(guān)無上”的意義，為集團(tuán)公司的科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。

篇（4）

中圖分類號：F276.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2011）11-286-02

一、概述

袋裝粉體的全自動包裝生產(chǎn)線是國內(nèi)包裝行業(yè)急需發(fā)展的重要裝備。當(dāng)前，我國粉體生產(chǎn)企業(yè)迫切期望采用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動粉體包裝生產(chǎn)線來實(shí)現(xiàn)低碳包裝。全自動粉體包裝生產(chǎn)線需達(dá)到如下要求：（1）采用清潔包裝技術(shù)解決現(xiàn)場粉塵污染問題；（2）減小包裝體積，降低包裝耗材，節(jié)約包裝資源；（3）采用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的碼垛機(jī)器人，降低碼垛耗能。

由于粉體物料物性的多變，帶來粉體包裝方式的個性化、多樣化要求，在包裝技術(shù)上有較高的難度，給全自動粉體包裝生產(chǎn)線的產(chǎn)業(yè)化帶來了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。揚(yáng)州市創(chuàng)新包裝有限公司新研發(fā)的全自動粉體包裝生產(chǎn)線克服了技術(shù)難題，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。

二、粉體包裝行業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著市場的需求及包裝技術(shù)的發(fā)展，粉體行業(yè)采用的包裝方式從最初的人工包裝，發(fā)展到采用定量自動包裝設(shè)備進(jìn)行的半自動包裝。目前，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，大多數(shù)粉體物料生產(chǎn)廠家都裝備了以定量自動包裝機(jī)和碼垛機(jī)器人為主要部件的自動化包裝生產(chǎn)線，代表著目前粉體包裝技術(shù)的最高水平。其包裝工藝實(shí)現(xiàn)了高度自動化，計(jì)量、計(jì)數(shù)、裝袋、封口、打包等都形成了流水線作業(yè)，包裝效率高，而且現(xiàn)場環(huán)境整潔。由于目前國內(nèi)勞動力成本的增加以及工人勞動保護(hù)的重視，結(jié)合發(fā)達(dá)國家包裝行業(yè)的發(fā)展軌跡，采用基于機(jī)器人進(jìn)行碼垛的全自動粉體包裝生產(chǎn)線，成為國內(nèi)粉體包裝行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展趨勢。

粉體包裝的高難度，導(dǎo)致國內(nèi)很多包裝設(shè)備制造企業(yè)不愿意涉足該領(lǐng)域，而大力開發(fā)糧食、飼料等顆、粒料全自動包裝設(shè)備，致使行業(yè)發(fā)展不均衡。國內(nèi)粉體包裝行業(yè)，尤其是粘性粉體及超輕細(xì)粉體為代表的特殊粉體包裝設(shè)備遠(yuǎn)不能滿足市場需求。很多粉體生產(chǎn)企業(yè)在國內(nèi)不能找到合適的包裝設(shè)備，或使用人工包裝，或使用普通包裝機(jī)進(jìn)行半自動粗放式包裝，或花費(fèi)大量金額從國外進(jìn)口包裝設(shè)備。

據(jù)國內(nèi)某銻品生產(chǎn)龍頭企業(yè)介紹，由于該公司沒有找到國產(chǎn)包裝設(shè)備實(shí)現(xiàn)全自動包裝，只能從日本進(jìn)口。不僅價(jià)格非常昂貴，核心技術(shù)掌握在日本企業(yè)手中，而且附加條件為每年必須保證一定量的產(chǎn)品供應(yīng)給該日本企業(yè)，從而受制于人。

粉體物料包裝通常會出現(xiàn)以下幾個難點(diǎn)：（1）粉塵污染嚴(yán)重，尤其是超輕細(xì)粉體及含氣量大的粉體散逸性強(qiáng)，易造成現(xiàn)場工人塵肺等職業(yè)?。唬?）粘性粉體包裝機(jī)出料口易掛料，造成掉料現(xiàn)象，嚴(yán)重污染包裝現(xiàn)場環(huán)境；（3）流動性過強(qiáng)的粉體包裝時沖料，導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)，污染現(xiàn)場；（4）粉體物料易混合氣體，尤其是超輕細(xì)粉體及含氣量大的粉體物料包裝體積大，包裝袋容積率低，極大浪費(fèi)了包裝耗材，加大了運(yùn)輸成本；（5）傳統(tǒng)高低位機(jī)械式碼垛機(jī)耗能高，占地大，使用、維護(hù)成本高。

目前，國內(nèi)粉體包裝技術(shù)發(fā)展緩慢，市場急需此領(lǐng)域包裝設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

三、全自動粉體包裝生產(chǎn)線在低碳包裝方面的意義

揚(yáng)州市創(chuàng)新包裝有限公司新研發(fā)的全自動粉體包裝生產(chǎn)線通過自動上袋機(jī)、粉體定量自動包裝機(jī)、輸送機(jī)、倒袋機(jī)、重量復(fù)檢機(jī)、剔除機(jī)、整形機(jī)、噴碼機(jī)、碼垛機(jī)器人等成套設(shè)備完成粉體物料的自動包裝、檢測、碼垛。該生產(chǎn)線在低碳包裝方面有以下意義：

1.實(shí)現(xiàn)包括超輕細(xì)、粘性等粉體物料的清潔包裝。粉體物料包裝過程中粉塵污染嚴(yán)重，尤其是超輕細(xì)粉體及含氣量大的粉體散逸性強(qiáng)，易造成現(xiàn)場工人塵肺等職業(yè)病。全自動粉體包裝生產(chǎn)線采用負(fù)壓沉積技術(shù)，將物料中氣體抽出，防止粉塵飄散；采用螺旋反轉(zhuǎn)，氣吹式自清理出料口等技術(shù)防止包裝機(jī)出料口掉料。有效減少了包裝現(xiàn)場的粉塵污染，避免了工人在惡劣環(huán)境下的工作。

2.減少粉體物料的包裝體積，降低包裝耗材，節(jié)約包裝資源。本包裝生產(chǎn)線在國內(nèi)率先使用螺旋壓縮和負(fù)壓沉積相結(jié)合的技術(shù)，可以有效減少粉體物料中的含氣量。

以超輕細(xì)粉體物料為例，使用本生產(chǎn)線包裝，可以降低物料中含氣量80%以上，提高包裝袋容積率35/%，可節(jié)約35%的包裝袋制作原料。

按照包裝袋制作采用3層克重80g/m2的牛皮紙，尺寸80（長）×50（寬）cm，年產(chǎn)5萬噸物料（使用包裝袋200萬條），每年節(jié)省牛皮紙計(jì)算如下：

0.8m×0.5m×2面×3層×0.08kg/m2×2000000條×35%=134.4噸。

所以年產(chǎn)5萬噸超輕細(xì)粉體生產(chǎn)廠家，使用本生產(chǎn)線，每年可節(jié)約134.4噸牛皮紙。同時可減少使用PE膜原料35%，并降低運(yùn)輸成本35%。

3.節(jié)能、降耗，采用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的碼垛機(jī)器人，降低碼垛能耗，符合國家低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。

國內(nèi)廣泛使用的機(jī)械式碼垛機(jī)單機(jī)功率為30KW左右，而本生產(chǎn)線使用的碼垛機(jī)器人單機(jī)功率為4KW，設(shè)備按照330天/年，16小時/天的工作制度計(jì)算，每套全自動粉體包裝生產(chǎn)線年節(jié)約用電量如下：

（30-4）千瓦時×16小時×330天/年=137280千瓦時/年。

折合標(biāo)準(zhǔn)煤：13.728萬千瓦×3.6噸/萬千瓦時=49.42噸。

所以每使用一套全自動粉體包裝生產(chǎn)線，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤49.42噸。

同時，機(jī)械式碼垛機(jī)單機(jī)尺寸為17（長）×5.5（寬）×3.5（高）m左右，而碼垛機(jī)器人主機(jī)尺寸為1.5（長）×0.7（寬）×3.1（高）m左右，耗材小，并大大降低了加工耗能。

4.極大提高生產(chǎn)效率，降低人工成本。以年產(chǎn)5萬噸粉料的生產(chǎn)廠家為例，人工包裝需設(shè)置8個出料口及儲料倉，每個包裝口處需稱重灌裝人員兩人，復(fù)檢縫包一人，搬運(yùn)、碼垛兩人，以兩個工作班組計(jì)算，共需80個人進(jìn)行包裝，且工人的勞動強(qiáng)度非常大。如采用半自動包裝，需設(shè)置6個出料口和儲料倉，每臺包裝機(jī)需要操作人員一名，重量復(fù)檢人員一名，碼垛人員一名，以兩個工作班組計(jì)算，共需36人進(jìn)行包裝。如采用全自動粉體包裝生產(chǎn)線，只需要一套設(shè)備就可以滿足年產(chǎn)10萬噸物料的包裝需求，而操作人員僅需8名。

四、全自動粉體包裝生產(chǎn)線的市場前景

全自動粉體包裝生產(chǎn)線主要用于包含超輕細(xì)、粘性等粉體物料的全自動包裝。粉體工業(yè)的前景廣闊，粉體材料已在化工、建材、冶金、電子、醫(yī)藥、生物工程、陶瓷、農(nóng)藥、涂料、國防及尖端技術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。粉體材料的快速發(fā)展，給全自動粉體包裝生產(chǎn)線帶來了廣闊的市場發(fā)展空間。

結(jié)合發(fā)達(dá)國家的發(fā)展歷程，國內(nèi)粉體行業(yè)發(fā)展前景廣闊，并向聚集化發(fā)展。以鈦白粉行業(yè)為例，中國達(dá)到世界發(fā)達(dá)水平之后，對鈦白粉的需求量將達(dá)520萬噸，而目前，離這個數(shù)字差不多還有400萬噸的缺口{2}。2009年，除中國以外，全球只有18個鈦白粉生產(chǎn)商，總產(chǎn)能為470萬t/a，其中前7名生產(chǎn)廠家產(chǎn)能合計(jì)400萬t/a，占全球總產(chǎn)能的85%。而同期中國具有基本生產(chǎn)條件的大大小小的生產(chǎn)企業(yè)57家，規(guī)模以上的就有37家。2010年以來，國內(nèi)大型企業(yè)不斷擴(kuò)大產(chǎn)能、重組企業(yè)，以期做大做強(qiáng)，在大型企業(yè)的市場擠壓下，小型企業(yè)逐漸被淘汰或收購{3}。全自動粉體包裝生產(chǎn)線主要面對的客戶為規(guī)模企業(yè)，此發(fā)展趨勢大大增加了本包裝生產(chǎn)線的市場規(guī)模。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國規(guī)模以上粉體物料生產(chǎn)廠家有5000家左右，其中95％的企業(yè)利用人工包裝或半自動包裝。如果每家使用四條全自動粉體包裝生產(chǎn)線，則需要20000條，市場規(guī)模達(dá)600億元，并逐年擴(kuò)大。

五、全自動粉體包裝生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)的突破

全自動粉體包裝生產(chǎn)線的技術(shù)難度是其產(chǎn)業(yè)化的主要風(fēng)險(xiǎn)，揚(yáng)州市創(chuàng)新包裝有限公司現(xiàn)已攻克了以下關(guān)鍵技術(shù)：

1.包裝過程中粉料與氣體的充分分離，有效防止超輕細(xì)粉塵逸出，以及包裝袋退出后，防止掛在包裝機(jī)出料口處的物料掉落污染包裝現(xiàn)場環(huán)境，是清潔包裝生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)突破：包裝過程中，采用負(fù)壓沉積技術(shù)，并設(shè)計(jì)了過渡料倉抽氣、輸送體抽氣、抽氣棒抽氣置等真空抽氣裝置，有效防止了超輕細(xì)粉體生產(chǎn)包裝過程中的外溢。還在包裝機(jī)出料口設(shè)計(jì)了氣吹夾層微孔，實(shí)現(xiàn)瞬間氣吹，將掛在包裝機(jī)出料口處的少量粘性粉體吹至包裝袋內(nèi)，從而防止包裝袋退出后，掛在包裝機(jī)出料口處的物料掉落，污染包裝現(xiàn)場環(huán)境。采用上述的粉料、氣體分離，負(fù)壓沉積技術(shù)，減小了污染，并可有效減少包裝體積30%以上，抽氣后的粉料密度大為增加，方便運(yùn)輸和倉貯，節(jié)約30%以上的包裝和運(yùn)輸成本。在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

2.粘性粉體在包裝袋內(nèi)易出現(xiàn)堆尖，粘性粉體的包裝對加料順暢性有很高的要求，確保包裝物料順暢是前提；而且包裝速度、料口粉料外掛都會影響到包裝精度，確保高計(jì)量精度是關(guān)鍵。

技術(shù)突破：全自動粉體包裝生產(chǎn)線采用獨(dú)有的振動料倉設(shè)計(jì)，解決了粘性粉體加料順暢性的難題；變頻調(diào)速加料裝置能夠根據(jù)剩余包裝重量的大小及時調(diào)整加料電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度，解決了包裝速度和包裝精度相沖突的問題；采用雙傳感器計(jì)量，且在給料完畢后，對掛在包裝機(jī)出料口處的少量粉料統(tǒng)計(jì)計(jì)量，并作計(jì)量預(yù)留，從而保證了包裝精度。在計(jì)量系統(tǒng)上，突破性采用了振動計(jì)量一體化設(shè)計(jì)。在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

3.機(jī)器人控制的體系結(jié)構(gòu)、控制框架，正確、方便、安全的信息交互，以及在線方式下各種模式的行為控制和可達(dá)性分析計(jì)算，是碼垛機(jī)器人四軸運(yùn)動協(xié)調(diào)控制的關(guān)鍵技術(shù)。

技術(shù)突破:生產(chǎn)線采用CAN總線技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)、開放性結(jié)構(gòu)，可移植性、易修改的標(biāo)準(zhǔn)接口，和復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)的分析與魯棒控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了碼垛機(jī)器人的四軸運(yùn)動協(xié)調(diào)控制技術(shù)：自由度數(shù)4、軌跡重復(fù)性為±1.0mm。在國內(nèi)處于先進(jìn)水平。

4.作業(yè)對象變更時，機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)的功能柔性和任務(wù)適應(yīng)性，變位操作的全局可達(dá)和柔性配置，以及兩個電磁離合器背對背連接使用的控制難度是碼垛機(jī)器人靈活運(yùn)動規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù)。

技術(shù)突破: 全自動粉體包裝生產(chǎn)線采用獨(dú)有的連桿機(jī)構(gòu)、替代兩個電磁離合器背對背使用的雙向電磁離合器結(jié)構(gòu)，開發(fā)了變位機(jī)設(shè)計(jì)與機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)動靈活規(guī)劃軟件，使結(jié)構(gòu)重量輕、控制方便。獨(dú)有的連桿機(jī)構(gòu)，減少零部件的點(diǎn)數(shù)，提高傳動效率，效率高達(dá)96%。雙向電磁離合器結(jié)構(gòu)還減少了伺服電機(jī)的數(shù)量，成本低、能耗小。在國內(nèi)處于先進(jìn)水平。

5.全自動包裝碼垛生產(chǎn)線包括了自動上袋、定量包裝、輸送整形、機(jī)器碼垛等多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，各工序設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)行、穩(wěn)定可靠，以及提高生產(chǎn)效率是控制高度智能化自動化的關(guān)鍵。

技術(shù)突破：全自動粉體包裝生產(chǎn)線通過對各工序工況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，現(xiàn)場PLC進(jìn)行監(jiān)控和冗余控制，頂層用高速實(shí)時SYSNET網(wǎng)把各工序控制站聯(lián)成一體，SYSNET既可以與PLC也可以與普通計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，從而便于與其他類型的DCS系統(tǒng)互聯(lián)，達(dá)到系統(tǒng)開放的目的，在國內(nèi)處于先進(jìn)水平。

六、結(jié)語

全自動粉體包裝生產(chǎn)線的研發(fā)具有重要意義，可以提升國內(nèi)包裝行業(yè)的整體水平，實(shí)現(xiàn)粉體物料的低碳包裝。其市場規(guī)模大，技術(shù)含量高，關(guān)鍵技術(shù)已攻克，擁有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。

注釋：

{1}李曉剛，劉晉浩.碼垛機(jī)器人的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀、問題及對策，包裝工程，2011（3）：96～102

{2}徐高棟.關(guān)于我國鈦白產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來市場規(guī)范問題分析，中國粉體工業(yè)，2011（2）：11～14

篇（5）

中圖分類號：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

一、基于EIP協(xié)議的綜采自動化系統(tǒng)通信平臺的研究

（一）EIP協(xié)議概述

EtherNet/IP（Ethernet Industrial Protocol）技術(shù)是包含EtherNet/IP，DeviceNet，ControlNet等多種協(xié)議的CIP（通用工業(yè)協(xié)議）技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)的巧妙結(jié)合，它基于標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，只是在TCP或UDP報(bào)文的數(shù)據(jù)部分嵌入了CIP封裝協(xié)議，封裝協(xié)議的主要任務(wù)是定義和規(guī)范了如何封裝和傳輸上層協(xié)議報(bào)文，以及如何管理和利用下層TCP/IP連接，起到承上啟下的作用目前，EtherNet/IP己經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)，在世界上已經(jīng)得到數(shù)以百計(jì)的廠商支持，國際上ODVA、CI、IAONA和IEA，也一直在進(jìn)行EtherNet/IP的技術(shù)開發(fā)和管理工作。相應(yīng)開發(fā)工具可以從和中獲得。

（二）EtherNet/IP協(xié)議通信原理

CIP控制和信息協(xié)議是EtherNet/IP的特色，該協(xié)議既提供實(shí)時的I/O通信功能，又實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的對等傳輸功能，其控制模塊利用隱形報(bào)文來實(shí)現(xiàn)實(shí)時的I/O通信功能，信息模塊則利用顯性報(bào)文實(shí)現(xiàn)非實(shí)時狀態(tài)的信息交換功能。CIP協(xié)議的一個非常重要的特點(diǎn)是介質(zhì)的無關(guān)性，即實(shí)施CIP應(yīng)用層協(xié)議時與底層介質(zhì)無關(guān)，這使得人們能夠在控制系統(tǒng)和I/O設(shè)備上隨意實(shí)施這一開放協(xié)議。與源/目的通信模式有很大不同，EtherNet/IP協(xié)議采用的是生產(chǎn)/消費(fèi)的模式，即允許網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)存取數(shù)據(jù)時可以同時存取來自同一個源的數(shù)據(jù)。在新的生產(chǎn)/消費(fèi)的模式中，數(shù)據(jù)會被附加上一個屬于自身的唯一標(biāo)識，數(shù)據(jù)源將把數(shù)據(jù)一次性發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)可以選擇性地對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，這樣大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率。

（三）EtherNet/IP協(xié)議的特點(diǎn)

1.Ethernet/IP協(xié)議兩類報(bào)文

（1）隱式報(bào)文：主要用來傳輸系統(tǒng)中的實(shí)時I/O數(shù)據(jù)、功能性安全數(shù)據(jù)和系統(tǒng)動作控制數(shù)據(jù)等周期實(shí)時性數(shù)據(jù)。采用以太網(wǎng)中的UDP協(xié)議，將UDP報(bào)文映射到IP多播傳送，實(shí)現(xiàn)高效I/O交換，有力的支持了生產(chǎn)者/消費(fèi)者通信模式；（2）顯式報(bào)文：主要用來傳輸系統(tǒng)中的配置、診斷、狀態(tài)等非周期、非實(shí)時性的數(shù)據(jù)。采用以太網(wǎng)中的TCP協(xié)議，利用TCP的流量控制和點(diǎn)對點(diǎn)特性能夠?qū)μ囟ǖ墓?jié)點(diǎn)進(jìn)行信息獲取。

（四）EtherNet/IP的優(yōu)點(diǎn)

EtherNet/P的顯著優(yōu)越性在于融合了Ethernet和TCP/IP技術(shù)。另外，專門用于工業(yè)控制設(shè)計(jì)的應(yīng)用層協(xié)議CIP也被吸納到商業(yè)以太網(wǎng)中來，提供訪問數(shù)據(jù)和用于控制設(shè)備操作的對象集。EtherNet/IP的優(yōu)越性可歸納如下：

（1）設(shè)備間一致性。EtherNet/IP解決了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間互操作難的問題，這歸功于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共同遵守一致的規(guī)范，可以相互傳送具有明確含義的信息；（2）易集成性。由于EtherNet/IP使用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP以太網(wǎng)，便于通過Internet對企業(yè)進(jìn)行管理；（3）廣泛的支持性。EtherNet/IP應(yīng)用層采用CIP協(xié)議很明顯的好處是與ControlNet和DeviceNet使用相同的共享對象庫和設(shè)備規(guī)范，具備了最廣泛的支持性；（4）同步和安全技術(shù)。前沿同步技術(shù)在EtherNet/IP的應(yīng)用使得同步精度不超過100ns，而尖端安全技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不間斷地系統(tǒng)集成，并且能夠在同一網(wǎng)絡(luò)上同時運(yùn)行安全設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)。

二、技術(shù)展望

（一）EIP技術(shù)在綜采自動化系統(tǒng)中應(yīng)用前景分析

綜采工作面是煤礦生產(chǎn)最前沿的工作環(huán)節(jié)，也是最復(fù)雜的工作環(huán)節(jié)。其設(shè)備數(shù)量多，設(shè)備之間互相制約、相互協(xié)調(diào)，任何單一設(shè)備都無法脫離其它設(shè)備而單獨(dú)完成任務(wù)。此外，隨著國內(nèi)外綜采工作面設(shè)備自動化技術(shù)水平的發(fā)展，以及實(shí)現(xiàn)綜采自動化、無人化的目標(biāo)，也都是建立在各個綜采設(shè)備間大數(shù)據(jù)量的高速、準(zhǔn)確、可靠的信息交互的基礎(chǔ)上的。當(dāng)前綜采自動化系統(tǒng)的通信平臺存在設(shè)備間協(xié)議“各自為政”和通信協(xié)議安全性、準(zhǔn)確性和鏈路帶寬低的問題，迫切需要制定一種適用于各設(shè)備之間能夠自由開放的、高速穩(wěn)定的交互數(shù)據(jù)的統(tǒng)一的通信協(xié)議。

（二）基于EIP技術(shù)的綜采自動化系統(tǒng)通信平臺的發(fā)展

近年來，隨著“無人化”開采以及數(shù)字礦山的技術(shù)的發(fā)展，以及十二五期間國家對煤炭安全生產(chǎn)的高度重視，各大煤礦集團(tuán)都越來越加大對煤炭自動化、無人化開采的投入，不可避免的對綜采工作面的自動化水平要求越來越高，而綜采自動化系統(tǒng)水平的提高是建立在綜采設(shè)備大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的。因此，這就要求綜采自動化系統(tǒng)的通信平臺能夠具備以下幾點(diǎn)特性：

（1）大數(shù)據(jù)量、遠(yuǎn)距離傳輸：能夠很好的支持綜采工作面自動化系統(tǒng)，乃至整個數(shù)字礦山的實(shí)現(xiàn)；（2）高度的開放性：能夠支持綜采自動化系統(tǒng)中任意設(shè)備的快速方便的接入；（3）協(xié)議的一致性：實(shí)現(xiàn)綜采工作面各設(shè)備乃至整個礦山設(shè)備的通信協(xié)議的一致性；（4）數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚?、穩(wěn)定和安全性：為了保證自動化系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，必須保證在通信平臺上傳輸數(shù)據(jù)的高速、穩(wěn)定和安全。

三、結(jié)束語

篇（6）

現(xiàn)行臨床免疫檢驗(yàn)應(yīng)用較多，特別是在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)及存活期期間，多依靠免疫檢驗(yàn)幫助臨床判斷患者的當(dāng)下情況，并未患者的治療提供幫助。而在免疫檢驗(yàn)自動化的發(fā)展過程中，也經(jīng)歷了諸多的變化，隨著醫(yī)療設(shè)備的不斷發(fā)展，免疫檢驗(yàn)自動化也得到了巨大的進(jìn)步，經(jīng)過多年的研究，免疫檢驗(yàn)自動化分析的操作步驟也在逐漸減少，檢查報(bào)告結(jié)果更加準(zhǔn)確詳細(xì)，免疫檢驗(yàn)已經(jīng)從微量檢測進(jìn)一步發(fā)展為超微量檢測[1]。而對免疫檢驗(yàn)自動化進(jìn)展總結(jié)分析，也具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1免疫檢驗(yàn)自動化的概念以及現(xiàn)狀

1.1 臨床免疫檢驗(yàn)自動化的概念 免疫自動化檢驗(yàn)指的是計(jì)算機(jī)控制檢測儀器進(jìn)行免疫檢測分析，不需要人工操作。主要涉及三方面的工作：①加樣品、分配試劑、以及洗滌和檢測的自動化。②檢測數(shù)據(jù)的自動化處理。③提示操作人員儀器出現(xiàn)故障以及解決辦法[2]。

1.2現(xiàn)狀分析 今年來臨床免疫檢驗(yàn)的工作量逐步增大，傳染性疾病對檢驗(yàn)人員的構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)不斷加大，對檢驗(yàn)工作的效率也提出了很高的要求，因此臨床上免疫檢驗(yàn)的自動化要求已經(jīng)刻不容緩。自動生化分析技術(shù)在七十年代應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過二十年的發(fā)展，至九十年代免疫檢驗(yàn)分析技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的越來越成熟，其中時間分辨熒光檢測技術(shù)、化學(xué)發(fā)光檢測技術(shù)等先進(jìn)的分析技術(shù)不斷的應(yīng)用于臨床免疫檢驗(yàn)，這些檢驗(yàn)技術(shù)靈敏度高、特異性好，抗干擾能力較強(qiáng)。

隨著臨床檢驗(yàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大的促進(jìn)了免疫檢驗(yàn)技術(shù)的自動化的發(fā)展，很多自動化的分析儀應(yīng)用于臨床，大大降低了檢驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度，縮短了分析的流程，提高了檢驗(yàn)結(jié)果的特異性以及準(zhǔn)確性和靈敏度，所以自動化檢驗(yàn)備受臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)人員的青睞。

2臨床免疫檢驗(yàn)自動化的發(fā)展

2.1標(biāo)記免疫檢驗(yàn)技術(shù)的自動化發(fā)展 標(biāo)記免疫指的是采用酶、放射性同位素等物質(zhì)標(biāo)記抗原或者抗體發(fā)生抗體、抗原反應(yīng)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。由于其標(biāo)記方法不盡相同，主要可以分為：放射免疫技術(shù)、酶標(biāo)記技術(shù)、免疫熒光標(biāo)記技術(shù)。其中臨床檢驗(yàn)中使用最廣泛的是放射免疫技術(shù)和免疫熒光標(biāo)記技術(shù)。但是兩者都有明顯的缺點(diǎn)，免疫熒光標(biāo)記技術(shù)比較費(fèi)時而且不能進(jìn)行定量和自動化，放射免疫技術(shù)檢測所需儀器復(fù)雜且價(jià)格昂貴，對人體危害比較大。酶標(biāo)記技術(shù)則是一項(xiàng)易于操作的一項(xiàng)新技術(shù)，具有無需特殊設(shè)備、適用范圍廣泛、檢測周期短等優(yōu)點(diǎn)。

免疫標(biāo)記檢測技術(shù)主要具有兩方面的優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，測定目標(biāo)由待測物轉(zhuǎn)變?yōu)榇郎y物上的微量標(biāo)記物質(zhì)，利用其放大效應(yīng)，大大降低了待測物的檢測下限，可進(jìn)一步發(fā)展到超微量檢測。特異性高，從傳統(tǒng)的有機(jī)或者無機(jī)試劑發(fā)展為抗體和抗原，使得檢測的特異性顯著提高，隨著酶試劑、稀土元素等更加靈敏、高效的標(biāo)記物質(zhì)的出現(xiàn)，免疫標(biāo)記檢測技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為了臨床免疫檢驗(yàn)檢測各種激素、肝炎抗體、腫瘤標(biāo)記物等微量蛋白物質(zhì)的主要檢測分析手段[3]。

2.2 免疫濁度檢測的發(fā)展

2.2.1 透射濁度檢測法 免疫濁度的測定可以通過檢測光源光路方向透射光的強(qiáng)度，分析其與測定溶液溶度的關(guān)系的方法。透射光的吸光度與待測定免疫物質(zhì)的量呈現(xiàn)正相關(guān)，抗體量固定時，根據(jù)待測定免疫物質(zhì)的吸光度，計(jì)算出相應(yīng)抗原的量，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是只要試劑合適，在普通的生化分析儀上就可以進(jìn)行全自動化的分析，可以使得人體液中的特異性蛋白質(zhì)測定的準(zhǔn)確度和靈敏度顯著提高，檢驗(yàn)流程更加簡潔。

2.2.2散射濁度檢測法 散射濁度檢測法指的是波長一定的光照射溶液，當(dāng)遇到抗原抗體復(fù)合物分子時，復(fù)合物顆粒導(dǎo)致光線折射，出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角度與光線波長以及復(fù)合物分子的大小和量有很大關(guān)系。光強(qiáng)度與抗原抗體復(fù)合物含量成正比，散射光強(qiáng)越強(qiáng)，那么形成的抗原抗體復(fù)合物也就越多。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是檢測范圍寬、檢測速度快、敏感度高，但是要求所檢測的抗體質(zhì)量比較高。

3免疫檢驗(yàn)自動化的總結(jié)

免疫檢驗(yàn)自動化的主要技術(shù)參數(shù)主要有：臨床檢驗(yàn)中的抗體、抗原需具有高度的特異性和親和力；檢驗(yàn)中的固體載體一般為磁性微球，以達(dá)到增加免疫反應(yīng)的面積的目的；自動化分析儀都要結(jié)合相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件對測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分析。新的分析儀設(shè)計(jì)智能化程度不斷提高，其自動化程度不斷發(fā)展，已經(jīng)成為了新時期臨床免疫檢驗(yàn)的最重要的檢驗(yàn)方法之一。在不斷的臨床實(shí)踐過程中，對臨床免疫檢驗(yàn)自動化的發(fā)展進(jìn)行深入的研究。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些高靈敏度、高精確度的免疫檢驗(yàn)技術(shù)將會廣泛應(yīng)用于臨床，提高臨床免疫學(xué)檢驗(yàn)的效率，促使檢驗(yàn)技術(shù)不斷向著更高質(zhì)量的方法發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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第二：從檢驗(yàn)技術(shù)上來講，檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)正在向自動化、信息化、分子化、標(biāo)準(zhǔn)化和床邊化發(fā)展。

自動化技術(shù)；LAC分為兩類：一類是模塊式自動化，將一定的自動化分析儀組合，完成組合項(xiàng)目，應(yīng)用較多的形式。一類是TLA，將臨床實(shí)驗(yàn)室中各種獨(dú)立的自動化儀器以特殊的物流傳送設(shè)備串聯(lián)起來，在信息流的主導(dǎo)控制下，構(gòu)成流水線作業(yè)的組合。也稱為臨床實(shí)驗(yàn)室自動化檢驗(yàn)流水線。可以提高工作效率，降低成本，縮短檢測周期，提高工作質(zhì)量，減少差錯的發(fā)生，有利于提高科研水平和人員素質(zhì)。

信息技術(shù)：LIS是集計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代化管理思想為一體的綜合技術(shù)?？捎糜诨颊邩?biāo)本的識別、檢驗(yàn)申請、樣本分析、結(jié)果報(bào)告、質(zhì)量控制、行政后勤，科研總結(jié)等數(shù)據(jù)管理。

生物傳感器：是可將生物信息，如蛋白質(zhì)、細(xì)胞器、活細(xì)胞、組織、微生物等轉(zhuǎn)換為分析信號的器件，如床旁分析POCT，具有很好的應(yīng)用前景。

分子生物學(xué)技術(shù)、聚合酶鏈反應(yīng)、生物蕊片、飛行質(zhì)譜又叫蛋白質(zhì)指紋圖譜技術(shù)。廣泛地用于多種疾病的診斷，尤其是癌癥，肝癌的敏感性和特異性為91%和89%，卵巢癌的敏感性和特異性為82%和98%，乳腺癌的敏感性和特異性為93%和91%。免疫標(biāo)記技術(shù)更多被人接受和應(yīng)用，將成為21世紀(jì)免疫標(biāo)記技術(shù)的熱點(diǎn)。

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梅毒是國家規(guī)定的血液篩查的項(xiàng)目之一，在乙肝、丙肝、艾滋三個項(xiàng)目已經(jīng)開始采用核酸篩查血液時，梅毒檢測現(xiàn)階段有哪些更好的方法可以用在血液篩查中提高血液篩查效果呢？最近20多年，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，梅毒的檢測方法與技術(shù)也取得了長足進(jìn)步，不僅表現(xiàn)在檢測試劑的靈敏度和特異性不斷提高上，還表現(xiàn)在化學(xué)發(fā)光技術(shù)與核酸檢測技術(shù)（NAT）的引入。筆者現(xiàn)就梅毒螺旋體的實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)做一評述。

1使用類脂質(zhì)抗原的梅毒螺旋體

血清學(xué)檢測技術(shù)＼[1＼]此類試驗(yàn)主要包括VDRL、USR、RPR、TRUST等，其中VDRL和USR需要使用顯微鏡觀察結(jié)果，RPR和TRUST用肉眼觀察結(jié)果。

1.1VDRL（性病研究實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)）

20世紀(jì)50、60年代最為常用的梅毒血清學(xué)試驗(yàn)。反應(yīng)素（梅毒螺旋體破壞機(jī)體組織過程中，機(jī)體產(chǎn)生的相應(yīng)抗體）與抗原（從牛心中提取的心磷脂和從雞蛋黃中提取的卵磷脂及膽固醇等有效成分）發(fā)生反應(yīng)，試驗(yàn)時的搖動，使得反應(yīng)素與抗原反應(yīng)，形成的顆粒互相粘附，形成顯微鏡下可見的凝集沉淀，即為陽性。VDRL試驗(yàn)有幾個缺點(diǎn)，即抗原需要每日配置；血清標(biāo)本需加熱滅活；要在顯微鏡下觀察結(jié)果。因此，后來又推出了改良的USR和RPR。

1.2USR（不加熱血清反應(yīng)素試驗(yàn)）

本方法對VDRL抗原進(jìn)行了改良，即將VDRL抗原稀釋后，再將抗原懸液離心，然后在沉淀物中加入含有EDTA-Na2即氯化膽堿等的緩沖液。EDTA可使抗原半年內(nèi)不變性，氯化膽堿可以滅活補(bǔ)體，這樣就無需每天配置抗原，也無需血清加熱滅活，但仍需顯微鏡下觀察結(jié)果。

1.3RPR（快速血漿反應(yīng)素環(huán)狀卡片試驗(yàn)）

本方法是在USR抗原的基礎(chǔ)上，加入特制的活性炭顆粒，這樣，抗原抗體反應(yīng)呈現(xiàn)出黑色的凝集顆粒，在白色紙片上，肉眼易于觀察。

1.4TRUST（甲苯胺紅不加熱血清試驗(yàn)）

本方法是在前述抗原試劑中加入了甲苯胺紅。甲苯胺紅是一種顆粒均勻的化學(xué)染料，陽性結(jié)果呈現(xiàn)出紅色的凝集顆粒，更加便于觀察。目前，用于梅毒篩查的常用方法是TRUST和RPR。

上述4種試驗(yàn)都使用類脂質(zhì)抗原，采用凝集反應(yīng)方法測定，操作簡單快速，但4種方法的特異性較差。多種疾病如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、紅斑狼瘡等，會出現(xiàn)生物學(xué)假陽性。有報(bào)道在沒有梅毒感染史的正常人群中上述實(shí)驗(yàn)會有0.1%的陽性率。TRUST方法曾經(jīng)用于血液篩查，但從2000年起逐漸停用，取而代之的是靈敏度和特異性更高的酶免方法。

2使用密螺旋體抗原的梅毒螺旋體

血清學(xué)檢測技術(shù)此類試驗(yàn)是梅毒特異性抗體檢測試驗(yàn)，比較常用的有如下幾種。

2.1TPHA（梅毒螺旋體血球凝集試驗(yàn)）

本實(shí)驗(yàn)是以梅毒螺旋體作為抗原的間接血細(xì)胞凝集試驗(yàn)。所用抗原為將梅毒螺旋體nichols株經(jīng)超聲裂解后得到的可溶性抗原成分，用其致敏火雞或羊紅細(xì)胞，然后用Reiter株（無毒株）制成的吸收劑稀釋血清，吸收血清中的非特異性抗體。經(jīng)過上述處理后TPHA試劑的特異性和敏感性均較高。本試驗(yàn)無需特殊設(shè)備，尚未實(shí)現(xiàn)自動化檢測，試驗(yàn)中可發(fā)生自凝現(xiàn)象，需引起重視。由于TPHA試劑成本較高，且不能實(shí)現(xiàn)批量自動化檢測，因此本方法暫不適合用于血液篩查。

2.2TPPA（梅毒螺旋體明膠顆粒凝集試驗(yàn)）

本實(shí)驗(yàn)原理與TPHA類似，其所用凝集顆粒為明膠顆粒而非紅細(xì)胞。TPPA在2002年為美國疾病預(yù)防控制中心推薦用作梅毒確證試驗(yàn)，其靈敏度和特異性均較高，但試劑價(jià)格較貴。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，TPPA與ELISA檢測結(jié)果之間符合性很好＼[2，3＼]。

有報(bào)道稱TPPA試驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)自動化檢測＼[2＼]，但未見TPPA試驗(yàn)自動化的明確報(bào)道。TPPA的自動化檢測也是筆者科研立項(xiàng)的題目。如果TPPA可以實(shí)現(xiàn)自動化檢測，那本方法是很適宜用作血液篩查的。應(yīng)用TPPA作為血液篩查方法其意義不僅在于它是一項(xiàng)確認(rèn)試驗(yàn)，還在于進(jìn)行獻(xiàn)血者告之時給予肯定的結(jié)果，從而避免引起各種糾紛。

2.3ELISA（酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)）

本方法所用試劑經(jīng)過十余年的發(fā)展，現(xiàn)采用基因工程的方法，得到高純度的梅毒螺旋體外膜蛋白作為抗原，大大提高了試劑的特異性。用于檢測TP的IgG和IgM抗體。大量的試驗(yàn)表明其與TPPA，TPHA有較好的相關(guān)性＼[2，3＼]。本試驗(yàn)操作簡單，可實(shí)現(xiàn)自動化檢測，是梅毒血清學(xué)診斷試驗(yàn)的首選方法。現(xiàn)階段血液篩查要求使用兩個不同廠家生產(chǎn)的試劑進(jìn)行篩查，本方法應(yīng)用已經(jīng)十分成熟。

2.4金標(biāo)法

本法是以基因工程生產(chǎn)重組純化的TP外膜蛋白，采用膠體金標(biāo)法和免疫層析技術(shù)進(jìn)行TP抗體的檢測，該方法快速，簡便，但有假陽性的結(jié)果，需做進(jìn)一步的確認(rèn)試驗(yàn)。本方法主要用于街頭血液TP的快速篩查。

2.5FTA-ABS（熒光螺旋體抗體吸附試驗(yàn)）

本試驗(yàn)為定性試驗(yàn)，是公認(rèn)的“經(jīng)典”血清學(xué)試驗(yàn)。它是將Nichols株抗原涂在玻片上，然后用Reiter株制成吸收劑加入待測血清中，30min后將混合血清加在涂有抗原的玻片上37℃孵育30min，然后用PBS緩沖液沖洗晾干，加上熒光素標(biāo)記的抗人IgG，37℃孵育后沖洗晾干，最后用熒光顯微鏡觀察結(jié)果。由于本試驗(yàn)需要熒光顯微鏡，以及不能進(jìn)行自動化檢測，因而不適合應(yīng)用于血液篩查中。

2.6WB（蛋白印跡技術(shù)）

20世紀(jì)80年代蛋白印跡試驗(yàn)逐漸發(fā)展起來，它是一種膜上免疫測定技術(shù)。首先將梅毒螺旋體Nichols株菌體細(xì)胞用超聲波破碎，再使用聚丙烯酰胺凝膠電泳將梅毒螺旋體各種抗原成分分開形成不同區(qū)帶，經(jīng)電轉(zhuǎn)印可將這些條帶轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜上作為抗原，最后用酶標(biāo)技術(shù)檢測病人血清中的相應(yīng)特異抗原。如果出現(xiàn)特異性區(qū)帶15.5KD和45KD，這時即可確診梅毒。這種方法通常作為篩查陽性標(biāo)本的確認(rèn)試驗(yàn)。RPR， FTA-ABS，和TPHA，TPPA等試驗(yàn)出現(xiàn)的假陽性，用本實(shí)驗(yàn)檢測均為陰性，有研究表明本方法要優(yōu)于上述這些方法，是一種很不錯的確認(rèn)試驗(yàn)。

3化學(xué)發(fā)光免疫分析法

本法是化學(xué)發(fā)光法和免疫分析法結(jié)合的產(chǎn)物，是將具有高靈敏度的化學(xué)發(fā)光測定技術(shù)與高特異性的免疫反應(yīng)相結(jié)合，它采用化學(xué)發(fā)光反應(yīng)試劑標(biāo)記抗原或抗體，等其與待測物經(jīng)過一系列反應(yīng)后，測定發(fā)光強(qiáng)度以確定待測物的含量。該方法廣泛用于各種抗原、抗體、酶、藥物等物質(zhì)的檢測，是一項(xiàng)最新的免疫測定技術(shù)＼[4＼]。在檢測梅毒抗體方面，三甲醫(yī)院臨床實(shí)驗(yàn)室逐漸采用化學(xué)發(fā)光免疫分析儀進(jìn)行檢測，在近幾年的文獻(xiàn)中多有報(bào)道，其結(jié)果與TPPA、ELISA等符合性較好＼[5，6＼]。由于其自動化程度高，檢測快速，靈敏度特異性與TPPA持平或更高＼[5＼]，因此在血液篩查檢測中也是一個很好的選擇，其唯一不足之處在于檢測成本較高。

4PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）

經(jīng)過持續(xù)不懈的努力，對于梅毒螺旋體的基因結(jié)構(gòu)已經(jīng)清楚＼[7＼]，是由1，138，006個堿基對組成的環(huán)狀DNA鏈，有1041個開放讀碼框架，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)TP膜抗原有22種，內(nèi)鞭毛蛋白36種，其中外膜蛋白47KD蛋白和內(nèi)鞭毛37KD蛋白具有高度免疫原性。以下就常用PCR的方法做一介紹。

4.1常規(guī)PCR

常規(guī)PCR首先要選取適宜的靶基因進(jìn)行擴(kuò)增。早在1990年，國外有學(xué)者使用tmp基因作為靶基因來設(shè)計(jì)相應(yīng)引物，之后又曾嘗試過bmp、47Kda等基因，但效果均不理想。2000年時，經(jīng)研究比較發(fā)現(xiàn)，polA基因具有較高的特異性和敏感性＼[8＼]，隨后將其用于引物設(shè)計(jì)。經(jīng)過臨床試驗(yàn)驗(yàn)證，其敏感性和特異性達(dá)到95.8%和95.7%，效果顯著。常規(guī)PCR后期工作比較繁瑣，因其需要做凝膠電泳。本試驗(yàn)需要重點(diǎn)控制的環(huán)節(jié)是防止擴(kuò)增產(chǎn)物受到污染。

4.2多重PCR

本方法在常規(guī)PCR的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。在使用靶基因作為引物設(shè)計(jì)上采用了多個特異性抗原基因設(shè)計(jì)多個引物同時擴(kuò)增幾條DN段。試驗(yàn)的反應(yīng)原理、反應(yīng)試劑、操作過程都與常規(guī)PCR一樣。有學(xué)者應(yīng)用多重PCR檢測梅毒螺旋體感染者的標(biāo)本后再與確認(rèn)PCR比較，其一致率達(dá)99.3%，而且該方法很適合在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室使用＼[9＼]。

4.3實(shí)時熒光定量PCR＼[10＼]

本方法是在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán)，利用對熒光信號積累的實(shí)時檢測來監(jiān)測整個PCR進(jìn)程，最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知模板進(jìn)行定量分析的方法。Holland及其同事最早提出了TaqMan原理＼[11＼]。利用這一原理，設(shè)計(jì)出了TaqMan熒光探針，使用實(shí)時熒光PCR儀實(shí)時檢測熒光信號。在TaqMan熒光探針的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步又發(fā)展了MGB探針＼[12＼]。我國學(xué)者徐瑾等構(gòu)建了重組質(zhì)粒PMD18-T-TP，建立了利用MGB-Taqman探針的實(shí)時熒光定量PCR＼[13＼]。幾年之后，Leslie等使用改進(jìn)的實(shí)時熒光定量PCR與血清學(xué)方法比較，結(jié)果Real-Time PCR的敏感性和特異性均較高。與常規(guī)PCR相比，實(shí)時熒光定量PCR不僅不需要電泳確證，因其采用閉管熒光檢測，還大大減少了假陽性。實(shí)時熒光定量PCR的過程自動化程度高，其高靈敏度和特異性也使其廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢測的各領(lǐng)域。

4.4巢式PCR

又稱二次PCR，也即進(jìn)行兩次擴(kuò)增。本方法首先用外引物進(jìn)行第一輪PCR，利用第一次擴(kuò)增的DNA序列內(nèi)部的一對引物再次擴(kuò)增。有報(bào)道稱巢式PCR可檢測1.6fg的TP DNA，因此適用于檢測血清等標(biāo)本中微量的梅毒螺旋體。多名學(xué)者設(shè)計(jì)試驗(yàn)對巢式PCR與常規(guī)PCR、血清學(xué)方法進(jìn)行比較＼[14＼]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示巢式PCR與血清學(xué)方法無顯著性差異，但與常規(guī)PCR有顯著性差異。由于巢式PCR使用了兩對引物進(jìn)行了兩次擴(kuò)增，其敏感性和特異性均得到了增強(qiáng)，故可以作為血清學(xué)方法的補(bǔ)充用于梅毒螺旋體的診斷。

4.5逆轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）

本方法首先是提取目標(biāo)細(xì)胞中總RNA，利用mRNA做為模板，反轉(zhuǎn)錄生成cDNA，然后將cDNA做為模板擴(kuò)增，即可獲得目的基因。雖然檢測結(jié)果優(yōu)于常規(guī)PCR，但其操作較常規(guī)PCR繁雜，注意事項(xiàng)較多，故不利于推廣使用。

梅毒是一種由蒼白密螺旋體引起的傳染病，最近幾年發(fā)病率逐年上升，這種情況對輸血安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。實(shí)驗(yàn)室檢測梅毒的方法較多，梅毒研究中常使用WB、TPPA和PCR三種方法；臨床實(shí)驗(yàn)室常用的方法有ELISA、TRUST、TPPA、化學(xué)發(fā)光法等＼[15＼]；血液篩查是使用不同廠家的兩種ELISA試劑進(jìn)行。為了提高血液篩查水平，根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，建議在血液檢測中使用TPPA或化學(xué)發(fā)光法篩查梅毒，以便更好的保證輸血安全。

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篇（9）

中圖分類號Q819 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2014）123-0174-02

自1950年來，專家學(xué)者開始研究仿生學(xué)，生物在幾萬年的進(jìn)化中自然有很多優(yōu)秀的生物控制系統(tǒng)。所以參照生物進(jìn)化機(jī)制，人們提出了很多新型方法解決以往難以解決的工程問題，例如：遺傳學(xué)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等等。生物中的免疫系統(tǒng)能夠有效識別出抗原，并進(jìn)行系統(tǒng)記憶，再次遇到同類型抗原時能夠直接產(chǎn)生響應(yīng)抗體，從而能夠?qū)ν饨绲奈镔|(zhì)及時反應(yīng)，在動態(tài)的環(huán)境中表現(xiàn)出穩(wěn)定的特質(zhì)，所以專家參考免疫系統(tǒng)設(shè)計(jì)出人工免疫系統(tǒng)，解決生活生產(chǎn)中的識別問題。下面以MOCVD系統(tǒng)為例，對免疫反應(yīng)機(jī)理在該系統(tǒng)中的溫度控制的作用進(jìn)行分析。

1 免疫反饋與系統(tǒng)控制

免疫系統(tǒng)雖然復(fù)雜，但是抵抗外界因素和自我適應(yīng)能力非常強(qiáng)，免疫優(yōu)化算法也是根據(jù)這個機(jī)理解決實(shí)際問題，外來抗原對應(yīng)問題、抗體對應(yīng)問題的解。在控制系統(tǒng)中，我們可以將系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問題對應(yīng)抗原，根據(jù)仿生學(xué)，定下總原則：識別出抗原并設(shè)計(jì)出對應(yīng)抗體解決問題。若是采用數(shù)學(xué)方法表示，就是記錄下抗原子集以便識別，抗體則是抗原子集的非集。

在自動化應(yīng)用領(lǐng)域，免疫反饋機(jī)理也是能夠解決很多從前不能有效解決的問題的。例如故障檢測，傳感器感應(yīng)到故障后，能夠反饋給處理器，處理器分析后能夠自動分析出故障解決方式并記錄下該故障，將故障解決方法傳送到故障區(qū)，使之能夠自動解決排除故障，隨后感應(yīng)器感應(yīng)到故障已經(jīng)解決，便停止傳遞故障信號，從而處理器也停止發(fā)送處理信號，留下本次故障的記憶，設(shè)備正常運(yùn)行。若是再次出現(xiàn)同樣的故障，處理器便可以根據(jù)相關(guān)記憶直接處理，省去很多時間，提高工作效率。

2 MOCVD系統(tǒng)溫度控制簡介

MOCVD系統(tǒng)用于高質(zhì)量半導(dǎo)體材料的生長，包括第三主族到第五主族的化合物、第四主族的半導(dǎo)體、金屬合金薄膜等等。材料的生長過程中溫度是比較重要的影響因素，溫度高低、保溫時間、升溫速度都會直接影響到材料的生長狀況。所以，材料的生長過程中必須控制好溫度。在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中，溫度是很難控制在規(guī)定范圍內(nèi)的，一直是生產(chǎn)中的難題，雖然國內(nèi)外一直在進(jìn)行相關(guān)問題研究，但是成果很少。

由于研發(fā)困難，專家學(xué)者們也在多方向?qū)で蠼鉀Q方案，直到引入了生物免疫反饋機(jī)理，將傳統(tǒng)的PI溫度控制模式和新進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了有效組合，改進(jìn)了控制系統(tǒng)，大大加強(qiáng)了系統(tǒng)溫度控制功能。

3 MOCVD系統(tǒng)的免疫反饋控制分析

在MOCVD系統(tǒng)中，通過PLC控制實(shí)際溫度，在石墨基座下端有相應(yīng)的測溫裝置，用來測量溫度并顯示在溫控器上，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)分析可知，升溫的過程是自衡的非振蕩過程，由于滯后時間較長，采用PI控制，計(jì)算出相應(yīng)的比例和積分參數(shù)。只采用PI控制器整定出的參數(shù)并不能滿足工程的超調(diào)量和反應(yīng)速度的相關(guān)要求，會使系統(tǒng)響應(yīng)速度過快，從而造成超調(diào)量過大。但在實(shí)際的溫度系統(tǒng)控制中并不要求過快的響應(yīng)速度，而是對于超調(diào)量有著比較嚴(yán)格的要求。所以，選定參數(shù)時要綜合考慮相應(yīng)速度和超調(diào)量，保證實(shí)際控溫時能夠滿足實(shí)際要求。

通過進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)研究，得出，只要參數(shù)選擇合理，免疫控制器的加入能夠有效抑制超調(diào)量，即在同樣的參數(shù)下，加入免疫系統(tǒng)控制器能夠減小系統(tǒng)超調(diào)量。即在MOCVD系統(tǒng)或其它相似的系統(tǒng)中串聯(lián)進(jìn)免疫控制器后，能夠有效改善原有性能，特別是抑制超調(diào)量。

4 免疫反應(yīng)機(jī)理在控制領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

免疫優(yōu)化算法已經(jīng)取得了一些領(lǐng)域上的成功，例如：規(guī)劃問題、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、故障診斷等等，尤其是控制領(lǐng)域。

4.1 免疫系統(tǒng)解決識別問題

免疫系統(tǒng)能夠通過抗體解決抗原侵入問題，即便是首次遇見的抗原，該系統(tǒng)也能通過自身的設(shè)計(jì)產(chǎn)生出針對性的抗體。即面積系統(tǒng)能夠跟隨環(huán)境進(jìn)行進(jìn)化，是動態(tài)的系統(tǒng)。給出基本算法：

1）隨機(jī)產(chǎn)生B細(xì)胞；

2）引入抗原；

3）運(yùn)行下列算法，直到終止：

（1）從抗原群體中任選一個；

（2）將抗原插入到B細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中；

（3）選擇該B細(xì)胞鄰域指定范圍所有B細(xì)胞；

（4）對選中的B細(xì)胞計(jì)算每一個的免疫相應(yīng)程度；

（5）按照反應(yīng)程度排序；

（6）消除反應(yīng)較差的5%；

（7）產(chǎn)生25%的新B細(xì)胞；

（8）選定5%的B細(xì)胞加入到免疫系統(tǒng)中。

這種算法能夠有效識別DNA序列。

4.2 采用免疫原理的優(yōu)化算法

優(yōu)化算法將抗原和抗體對應(yīng)目標(biāo)函數(shù)和搜索空間的解，按照抗原抗體間的關(guān)系選定解，當(dāng)抗體數(shù)量過大時，產(chǎn)生抗體細(xì)胞會分化為記憶細(xì)胞和抑制細(xì)胞，減少抗體增加，加深對應(yīng)的局部記憶。這種算法能夠?qū)ρ芯咳诌M(jìn)行快速優(yōu)化。

4.3 高級智能控制器的行為模擬

智能控制器的設(shè)計(jì)和人工免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有非常相似的四個層次，即：魯棒反饋控制對應(yīng)天然免疫防御、根據(jù)誤差準(zhǔn)則判據(jù)進(jìn)行參數(shù)自適應(yīng)控制對應(yīng)T細(xì)胞激活B細(xì)胞響應(yīng)、目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化自適應(yīng)控制對應(yīng)抗原激活T細(xì)胞響應(yīng)、目標(biāo)函數(shù)會隨條件變化而發(fā)生變化使其適應(yīng)全局優(yōu)化對應(yīng)微噬菌體也會對其他抗原產(chǎn)生反應(yīng)。這種高度的一致性能夠讓專家學(xué)者通過研究免疫系統(tǒng)，探索高層次智能系統(tǒng)的新形式。

5 結(jié)論

將免疫反饋機(jī)理應(yīng)用到溫度控制系統(tǒng)中后有效改善了整個系統(tǒng)的溫度控制，該系統(tǒng)還能進(jìn)一步繼續(xù)探討，找出更合適的相關(guān)參數(shù)，所以，專家學(xué)者還應(yīng)不斷探索研究，設(shè)計(jì)出更加合理有效的控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

篇（10）

中圖分類號：TP319 R197.324 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095-5200（2016）06-007-03

DOI：10.11876/mimt201606003

隨著國內(nèi)外檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)儀器已基本自動化，國外大型醫(yī)院逐漸實(shí)現(xiàn)全實(shí)驗(yàn)室自動化（TLA），取得了良好成效[1]。但TLA對醫(yī)院整體水平要求較高，這對國內(nèi)中小型醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室來說是較大的挑戰(zhàn)[2]。VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線的出現(xiàn)為提高基層檢驗(yàn)科自動化程度和醫(yī)院診療水平提供了很大幫助，我院圍繞VersaCell X3的使用對LIS（實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)）進(jìn)行了升級優(yōu)化，先總結(jié)如下。

1 流水線模塊

1.1 儀器特點(diǎn)

VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線是西門子公司近期上市的一款實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，其區(qū)別于大型軌道式流水線，僅借助VersaCell X3模塊作為銜接，操作簡便，故障率低，能較好完成中小醫(yī)院檢驗(yàn)科工作需求，提升實(shí)驗(yàn)室的自動化程度和工作效率。

1.2 硬件信息

我院VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線僅占地約25平米，包括1臺ADVIA1800全自動生化分析儀、1臺VersaCell X3中控系統(tǒng)、1臺ADVIA Centaur XP免疫分析儀、2臺接口輪模塊。VersaCell X3中控系統(tǒng)共預(yù)留三臺儀器端口（“m”型），后期可選擇性添加儀器。VersaCell X3標(biāo)本緩沖區(qū)具有4個標(biāo)本架（200個標(biāo)本位）和1個急診架（8個急診位），與各儀器銜接的接口輪模塊各設(shè)有12個標(biāo)本緩沖位。

1.3 軟件信息

VersaCell X3（軟件版本4.2）中控顯示器上可同步顯示各分機(jī)狀態(tài)，如標(biāo)本進(jìn)度、報(bào)警信息、試劑耗材等情況，所接分析儀可在不影響樣本處理的情況補(bǔ)充試劑耗材、儀器清洗維護(hù)等。我院LIS系統(tǒng)為上?？迫A生物L(fēng)ab5.0版本，使用后置打印條碼（Code 128條碼碼制），與醫(yī)院HIS系統(tǒng)無縫連接。

2 流水線應(yīng)用探索

2.1 系統(tǒng)升級方案

我院檢驗(yàn)科LIS于2008年啟用，流水線使用初期發(fā)現(xiàn)LIS滯后，暫時獨(dú)立使用ADVIA1800全自動生化分析儀和ADVIA Centaur XP免疫分析儀，僅體檢中心標(biāo)本通過VersaCell X3模塊操作，與往常工作無明顯改進(jìn)。為真正實(shí)現(xiàn)一管血檢測，檢驗(yàn)科聯(lián)合信息科、廠家工程師共同合作對LIS系統(tǒng)進(jìn)行為期2個月的升級優(yōu)化，期間赴多家醫(yī)院參觀學(xué)習(xí)，最終采取項(xiàng)目并管方案，使得流水線相關(guān)項(xiàng)目可任意組合，如生化全全套+性激素六項(xiàng)、腎功能+腫瘤全套+HBsAg、心肌酶譜+心梗三聯(lián)等，通過系統(tǒng)可查找未完成項(xiàng)目標(biāo)本，進(jìn)一步減少了漏做的幾率，充分發(fā)揮了VersaCell X3流水線的功能。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

系統(tǒng)可精確統(tǒng)計(jì)各檢測項(xiàng)目用血量，在LIS后臺對應(yīng)設(shè)置各檢測項(xiàng)目用血體積，超出單管血量自動打印下一張條碼，保證了標(biāo)本檢測及復(fù)查的需求；精確統(tǒng)計(jì)檢測項(xiàng)目所包含的分項(xiàng)數(shù)量，超出化驗(yàn)單（A5紙）容納量自動打印下一張條碼，使得單個標(biāo)本的所有檢測數(shù)據(jù)在一張報(bào)告單上查閱審核。

檢驗(yàn)科標(biāo)本檢測分線上和線下兩種方法，線上可檢測生化32項(xiàng)、免疫27項(xiàng)，線下分杯檢測42項(xiàng)，各線下檢測組從LIS軟件打出清單取走標(biāo)本，由專人負(fù)責(zé)監(jiān)管線下分杯，務(wù)必做到三查七對。這意味著一管血為臨床提供了很大選擇項(xiàng)目余地，為患者提供了很大的便利。

機(jī)器設(shè)定自動開機(jī)清洗，早班人員將急診標(biāo)本（系統(tǒng)設(shè)定為紅色蓋頭）優(yōu)先離心等待上機(jī)，基本避免了送檢高峰期間急診位緊張的情況。晚班人員除處理急診標(biāo)本外，核對登記臨床危急值處理情況，若大屏幕上有未處理的危急值，及時電話聯(lián)系臨床。最后對儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，認(rèn)真完成一天的收尾工作。

檢驗(yàn)結(jié)果可根據(jù)需要統(tǒng)一上傳至醫(yī)院官網(wǎng)，患者可自主查詢，并像體檢報(bào)告一樣附上初步診療意見，另外患者可登陸醫(yī)院微信公共賬號和相關(guān)醫(yī)生取得聯(lián)系，進(jìn)行相關(guān)咨詢，這對距離較遠(yuǎn)的病人提供了很大的幫助。實(shí)現(xiàn)此功能我們注意做好網(wǎng)絡(luò)安全，保障信息安全。

3 流水線應(yīng)用成效

3.1 節(jié)約人力

LIS優(yōu)化配合VersaCell X3后，生化免疫由7名工作人員縮減為4人，大致分工為1人負(fù)責(zé)質(zhì)量控制、儀器維護(hù)、試劑耗材的加載，1人負(fù)責(zé)條碼錄入、異常標(biāo)本的備注、實(shí)習(xí)生的帶教，2人負(fù)責(zé)報(bào)告的審核發(fā)送以及線下標(biāo)本的分杯監(jiān)管。

3.2 檢驗(yàn)標(biāo)本量增加，周轉(zhuǎn)時間降低

優(yōu)化后檢驗(yàn)量較去年同期增長約30%，與標(biāo)本相關(guān)的人為誤差降低約60%，實(shí)驗(yàn)室標(biāo)本周轉(zhuǎn)時間（TAT）從3.5小時降低為1.5小時，上午11：00完成標(biāo)本量由原來的50%增加至80%。

3.3 誤差及勞動強(qiáng)度降低

生化免疫人員工作時間由原來50h/每周降低至35h/每周，勞動強(qiáng)度大大降低，工作人員有更多的時間和精力對結(jié)果校正和審核，并對儀器做好充分保養(yǎng)，各方面差錯明顯減少，使得臨床相關(guān)糾紛/投訴從全年平均6次降低至2次。

3.4 臨床和患者滿意度提高

系統(tǒng)升級后人為造成的儀器故障率明顯下降，實(shí)驗(yàn)室自動化程度及檢驗(yàn)結(jié)果可靠性提高，人力資源和工作流程明顯優(yōu)化，臨床和患者滿意度得到顯著改善。

4 流水線應(yīng)用注意事項(xiàng)

1）VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線對實(shí)驗(yàn)室仍有較多的要求，包括科室收支平衡、場地規(guī)劃、標(biāo)本量、信息化程度等等，因此引進(jìn)前需要做好評估，并安排好備用機(jī)器的使用工作，以免影響實(shí)驗(yàn)室的正常工作[3]。2） VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線各儀器之間沒有固定連接，各模塊由工程師調(diào)試后鎖定底部滑輪，因此日常工作中嚴(yán)禁私自移動位置。如果VersaCell X3系統(tǒng)遇到硬件問題或者在維護(hù)中，可使用“旁路”模式來維持與LIS通信。3） 檢驗(yàn)流水線做為實(shí)驗(yàn)室主要的儀器，后期應(yīng)根據(jù)自身情況加大LIS系統(tǒng)的開發(fā)及維護(hù)，盡量多的配合其日常使用，這也間接為實(shí)驗(yàn)室其他儀器提供很好的技術(shù)支持，真正實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)化管理，提高儀器工作效率[4-5]。

另外流水線對電腦的數(shù)據(jù)處理能力要求較高，應(yīng)盡量使用高配置電腦設(shè)備，以免死機(jī)帶來LIS數(shù)據(jù)丟失。4）檢驗(yàn)科中心實(shí)驗(yàn)室除如流水線外還包括多臺儀器，因此夏季空調(diào)必須24小時長開，以確保儀器安全正常使用。另外眾多儀器和試驗(yàn)操作均需要去離子水，日常工作中要密切關(guān)注水機(jī)的工作情況，有能力的話應(yīng)盡量配置反滲透的中央純水系統(tǒng)，如水質(zhì)較硬還需配置前處理設(shè)備[6]。

5）VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線屬于較復(fù)雜的自動化試驗(yàn)系統(tǒng)，全英文界操作面，工作人員需經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)合格后方可操作。另外儀器清洗保養(yǎng)液多達(dá)十余種，需指定專人進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，相關(guān)容器做好標(biāo)注。

5 討論

目前國內(nèi)LAS系統(tǒng)使用中遇到的最大問題就是LIS系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，因此對LIS系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級是提升實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)工作效率最佳的方法[7]。本科室VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線做為微型LAS系統(tǒng)，最初應(yīng)用沒有達(dá)到良好效果的主要原因也是LIS系統(tǒng)的滯后，沒能很好的配合實(shí)驗(yàn)儀器的使用。LIS系統(tǒng)發(fā)揮出作用才能實(shí)現(xiàn)高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)流程的規(guī)范和優(yōu)化[8]。進(jìn)而減輕檢驗(yàn)技師的工作壓力和工作時間，也使人為原因?qū)е碌尼t(yī)療事故降到最低[9]。

VersaCell X3微型檢驗(yàn)流水線作為檢驗(yàn)科發(fā)展為TLA的一個橋梁，能提高基層醫(yī)院檢驗(yàn)科自動化程度。雖然在自動化水平和標(biāo)本處理能力上與大型軌道式全自動流水線相比仍存在一定差距，如缺少標(biāo)本前/后處理等模塊，遠(yuǎn)程監(jiān)控處理系統(tǒng)的應(yīng)用等[10-11]，但其較適合國內(nèi)基層醫(yī)院的發(fā)展。據(jù)國家衛(wèi)計(jì)委統(tǒng)計(jì)信息中心統(tǒng)計(jì)，截至2015年3月底，我國三級醫(yī)院1933家，二級醫(yī)院6908家，一級醫(yī)院7129家?？梢娭行♂t(yī)院仍是中國醫(yī)療的主力軍，提高中小醫(yī)院的整體實(shí)力是非常必要的。

數(shù)字化臨床實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然趨勢，也是未來檢驗(yàn)發(fā)展的目標(biāo)，而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化臨床實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)就是試驗(yàn)儀器和LIS系統(tǒng)的優(yōu)化配合[12]。考慮到商業(yè)LIS購置和維護(hù)成本較高，各醫(yī)院也可根據(jù)自身情況自建LIS系統(tǒng)，也能取得良好的成效[13]?？偠灾x擇適合的檢驗(yàn)流水線設(shè)備，優(yōu)化LIS系統(tǒng)配合其使用，能很好地促進(jìn)中小醫(yī)院檢驗(yàn)科發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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