全自动生化分析仪分析参数的正交实验设计
作者：张晓宏， 赵万春
《时珍国医国药》 2006年 第9期
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【关键词】 全自动生化分析仪；,,分析参数；,,正交实验
关键词：全自动生化分析仪； 分析参数； 正交实验
全自动生化分析仪的品牌及型号繁多，而试剂厂商生产的试剂并非能一一涵盖，随试剂盒的分析参数总是只有针对具代表性的几种知名品牌，但这些试剂的分析参数在不同地域、不同环境中也并非是最佳组合。为了保证检测结果尽可能接近真实值水平，首先必须解决重新设计分析参数这一难题。而试剂说明书不可能给每种分析仪都提供准确的分析参数，使用者必须经过较长时间的反复实验才有可能得到理想的分析参数。因此，在实际工作中我们引入正交实验设计法。正交实验设计是数理统计中的一个较大的分支，是利用“正交表”进行科学地安排与分析多因素实验的方法［1］。其主要优点是能在很多实验方案中挑选出代表性强的少数几个实验方案，并且通过这少数实验方案的实验结果的分析，推断出最优方案［2］。我们通过对不同试剂十几个项目的分析参数设计表明，本法能减少实验盲目性，通过最少实验次数获得理想分析参数，下面仅以CO2的测定为例介绍分析参数的设计过程。
1 材料
1.1 材料日本HITACHI-7060全自动生化分析仪；中生北控生物科技股份有限公司生产CO2酶试剂盒，Carbon Dioxide Kit血浆与试剂比例为1：200［3］。
2 方法与结果
2.1 根据本仪器测试程序格式，找出影响实验的主要因素为样品体积、试剂体积、测定起始周期、测定终止周期。
2.2 对每个因素定出两个位级即不同的考察量
2.2.1 因素A样品用量，第1位级选用能保证重复性和最小比色量的最小量2 μl，第2位级选用稍多的3 μl用以观察样品量的增加能否明显提高实验的重复性和准确率。
2.2.2 因素B试剂用量，第1位级选用说明书提供的总体积400 μl（R1.300/R2.100），第2位级选用360 μl（R1.270/R2.90），主要用以在不影响实验性的前提下选择低试剂量又能节约成本的方案。
2.2.3 因素C测定起始时间，第1位级选用试剂说明书提供的第16个测光点（Assay Point），在HITACHI-7060全自动生化分析仪上，反应盘转1圈加2个步进约20 s，也就是说：1个测光点=20 s；第2位级选用第6个测光点，考察能否缩短测定时间。
2.2.4 因素D测定终止时间，第1位级选用说明书提供的第31个测光点，第2位级选用第21个测光点，以其考察能否缩短测定时间。
2.3 把以上因素的不同位级列入L8（27）正交表中，得到表1中8个实验方案。
2.4 用每个实验方案编写实验程序，分别进行精密度、回收率和线性测定。结果见表1。
2.4.1 精密度测定用每个测试程序分别测定CO2含量均值为12 mmol/L和32 mmol/L血清20次，计算其变异系数。
2.4.2 回收实验随机选取3份血清与浓度为25 mmol/L的CO2标准液等量混匀后测定计算其平均回收率。
2.4.3 线性测定用每个测试程序分别测定CO2含量为50 mmol/L的标准值，以其实际测得值为其线性范围。
表1 正交表排列出的8种实验方案结果（略）
3 讨论
从表1可明显看出7号实验方案实验结果各项指标优于其它方案且符合要求，因此它所采用的样品量2 μl，试剂用量360 μl，测定起始点第6测光点、终止点第21测光点可作为CO2测定的分析参数。如果8个实验方案的实验结果均不符合要求或不满意，这是位级选择偏差太大引起的，此时要通过计算极差的方法找出影响实验结果的重要因素［4］。如将试剂用量360 μl的4个方案的回收率之和与试剂用量400 μl的4个方案的回收率之和的差就是试剂用量的极差，同样方法可以算出其它因素的极差。极差越大的对实验结果影响越大，把它选出来，多设几个位级，其它因素从8个方案中择优组成新的方案重新实验即可得到理想的分析参数。用正交表安排实验，实验次数虽然不多，但考察的因素多，各种影响因素不同的考察量均衡地分散在排列合理的位级组合之中，因此能快而准地得到理想的分析参数［5］，减少实验盲目性，提高工作效率。
参考文献：
［1］ 徐仲安，王天保.正交试验设计法简介［J］.科技情报开发与经济，2002，12（5）：148.
［2］ 北京大学数学力学系概率统计组.正交设计法［M］.北京：石油化学工业出版社，2003.
［3］ 叶应妩，王毓三. 全国临床检验操作规程，第2版［M］.南京：东南大学出版社，1997：186.
［4］ 方开泰，马长兴. 正交与均匀试验设计［M］.北京：科学出版社，2001：113.
［5］ 金良超. 正交设计与多指标分析［M］.北京：中国铁道出版社，1988：57.
(湖北省黄石市妇幼保健医院 435000； 湖北省荆州市第二人民医院 434000)