自动化免疫分析汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇自动化免疫分析范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

1 材料和方法

1.1 检测对象 无锡市体育管理中心运动员122人， 年龄≥15岁， 其中男64人， 女58人。对照组为来我院正常体检的中学生， 男、 女各30人。采运动员清晨静脉血2 mL， 分离血清后进行检测。

1.2 材料 血清睾酮的检测采用Access磁微粒化学发光免疫分析系统。Access免疫分析系统及配套的T试剂盒， 冲洗缓冲液， 碱性液， 酸性液， 定标液， 基质液(Substrste)， 反应杯(RV管)由BeckmanCoulter公司提供。

1.3 方法

1.3.1 标准曲线 分别取0、 1.7、 5.2、 13.9、 27.8、 55.5 nmol/L T标准液， 在Access免疫分析系统中执行自动定标程序。以2次测定结果的均值， 进行数学逻辑处理， 绘制标准曲线。

1.3.2 统计学分析 两组间数据采用t检验。

2 结果

2.1 精密度测试 取低、 中、 高值的混合血清分别重复测定20次， 计算变异系数CV， 反映批内精密度。每天对不同浓度的质控血清测定1次， 连续20 d， 评价批间精密度。低、 中、 高值批内CV分别为4.1、 2.7、 1.6; 批间CV 分别为4.4、 3.2、 2.6。

2.2 血清睾酮检测结果及统计分析 运动员血清睾酮检测结果显示， 男女运动员与各自相同性别正常人对照组之间无统计学意义（P>0.05）。 表1 运动员血清睾酮检测

3 讨论

Access免疫分析通过在RV管中加入包被单克隆抗体的磁性微粒、 血清样品、 碱性磷酸酶(ALP)标记的抗原， 经37℃孵育后， 形成竞争法抗原抗体结合成的复合物。再加入底物 AMPDD(一种金刚基二螺［4， 4］二氧乙烷的磷酸脂)发光剂。AMPDD经ALP水解， 生成一种不稳定的阴离子， 该阴离子分解时持续发光， 且与ALP量成正比， 通过测定相对发光单位(relative light unit， RLU)定量检测血清中物质的浓度［2］。

对运动员血清T检测结果表明， CV％值较小， 说明仪器重复性较好， 测定结果稳定。 T的测定浓度范围在0～55.5 nmol/L之间， 能够满足运动员正常测试的需要。自动化的Access免疫分析系统， 既具有化学发光检测的高灵敏度， 又具有免疫分析的高特异性， 准确性、 稳定性， 能够快速及时的为运动员训练监控提供可靠的依据。另外， 它是用化学试剂来标记抗原或抗体， 避免了因使用放射性核素而带来的对人体和环境的危害。

但由于试剂成本的原因， Access免疫分析系统仍未广泛应用于临床。随着临床需求的进一步扩展， 高灵敏度、 宽线性Access免疫分析系统的将得到广泛应用。

篇（2）

关键词：全自动化学发光免疫分析仪；标本容易加错现象；标本识别移位故障；改良方案

【中图分类号】

R249 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）07-0272-01

Architect i2000SR全自动免疫分析仪是由美国雅培公司研发的第三代大型全自动免疫分析仪，采用化学发光的原理进行检测，具有较高的灵敏度、特异性和稳定性，具有检测速度快，测量范围宽广等诸多优点，且可与生化模块C8000相连。且检测试剂稳定并易于进行室内与室间质量控制。然而全自动化仪器的高故障率亦对检验技术人员提出了更高标准的要求。本文即是作者在雅培i2000SR全自动化学发光免疫分析仪应用实践中遇到的：容易出现加错标本，和机器本身出现标本识别移位的故障现象，分析其原因、探讨改造方案并付诸实践成功解决故障的过程，以便应用到其他的现代化的检验设备使用中去。

1 标本容易加错的改良方案

1.1 标本容易加错的现象：

由于该机器的原来的设计是每个标本架只有5个孔，也就是每个标本架只能放置5个标本，这样就使使用者放置标本时，必须要好好的记着所加标本的原来的编号，待放到架子上时要好好的计算出标本的位置是在第几个架子、第几号位置编号。譬如：手里拿着16号标本需要放置到标本架子上时，就必须计算出是第4个架子的第1号位置才是16号的位置。是非常的不方便吧？

1.2 标本容易加错现象的解决方案：

因为我发现了这个非常不容易计算出所要加的标本位置，并且又很容易加错标本，工作起来非常不方便的现象时，就一直在脑子里寻求一个解决这个问题的方案。

不久我就想出来了个解决的办法：那就是在每个标本架的靠近1号位置端，设计出了一个不干胶贴，上端标明1、2、3、4……架子号顺序号，下端标明该架子的5个标本号在该架子上的应有的顺序范围。详见附图1改造后的第一个托盘俯视图

2 标本识别移位故障的改良方案

2.1 故障现象：

应用ARCHITECTi2000SR全自动化学发光免疫分析仪进行批量编程，每个标本架放置5个标本，每5个标本架为一组，每一组用一个托盘托起，即标本号依次为1-25、26-50、51-75、76-100四组。在全部标本仪器检测完成后，对HBsAg阳性标本利用金标法复查时，偶然发现阴阳性结果极为不符合的现象。遂对每个标本对应的架号、位置、结果逐一排查，发现个别标本架上的标本并没有消耗（即没有被取样），但却赋上了数值。经逐一检查仪器所加样本与操作者编程的标本架号位置明显不同，即发生了跳跃，如31号标本所赋值实为36号样本测试值或其它样本值。

2.2 故障分析：

经与使用ARCHITECTi2000SR全自动化学发光免疫分析仪的兄弟单位工作人员及雅培中国工程师沟通，了解其工作过程原理是：利用ARCHITECTi2000SR化学发光免疫分析仪批量编程1-25、26-50、51-75、76-100号标本架号位置后，仪器会首先会进行标本架条码扫描，同时也给每个标本进行扫描。如果某个标本架的条码没有扫描到，则机器会自动顺延一个标本架进行操作，这样就会出现跳架移位现象，也就是我们上述的故障现象。譬如仪器在批量编程，31-35号标本架的条码扫描过程中没有扫到，仪器则默认该架子不存在，标本也不存在，跳过了该标本架，将36-40号标本架或及其它标本架上的标本默认为31-35号标本。以后的标本均以同样的方法顺延赋值，即后面的所有标本均顺延了5个号码，如不复查而直接报告传输的结果，必然出现张冠李戴的严重后果。上述现象并非偶然，随着工作量的增加，出现的频率越来越高，为日常检验工作带来相当大的不便，工作人员往往会花费很大的时间和精力，去排查或复查标本与结果是否相符，一度认为此仪器的标本识别和处理软件系统存在巨大缺陷。

3 标本识别移位故障的解决方案

通过细致的观察分析、严密的科学探讨和积极的创新实践，我们对ARCHIT -ECT i2000SR全自动化学发光免疫分析仪的进样系统，进行了简单而合理的改良，使上述故障得以完全解决。具体方法如下：

准备100个改造过的与架同高的平口空试管（以合适放置加样杯为宜），利用条码机打印1-100编号号码的条码，分别贴在每个试管上条码器能够扫描到的位置。将这些贴有条码的试管按顺序放置在标本架上，并保持条码向外，易于条码系统识别判读；实验操作时只需将加样杯放置在对应贴有条码的试管上即可。请注意：只需更换加样杯加病人血清标本。更多的标本亦可用类似方法粘贴上1-100或更多的试管条码。

详见附图1 图2所改造的H540试管架俯视图和侧视图

经过如此改良，仪器在进行标本架条码扫描时，同时也会给每个试管条码进行扫描，如果其中某个标本架条码漏扫，但仍会扫描到试管上的条码号，机器则自动的默认标本架的存在，就不会出现跳架移位的现象。

4 思路扩展与推广应用

标本容易加错的解决方案：就是以较小的改造或改良，而改变了原来的设计的不足，避免了工作中容易出现的错误。像这种小的改造可以用到大多数的试管架子是5个试管位置的大型生化分析仪、放免分析仪等的仪器上。

篇（3）

在矿井的生产过程中，采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力，因此，要尽量选用先进的采煤工艺，从而达到矿井高产高效的目的。由于煤矿是高危行业，提高综机设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大限度的减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿综合自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

1 地质概况

耿村煤矿综合自动化13160工作面位于东三采区（2-3）煤轨道延伸西翼。工作面采用走向长壁式布置，下巷标高+81.914～+101.718m ，上巷标高+115.520～+142.344m ，工作面切眼长206m ，走向长753m ，煤层倾角8°～12°煤层储量利用厚度13.5m。地质构造条件较简单，煤层整体呈一向南东倾斜的单斜构造，煤层结构较复杂，局部层理紊乱煤层松软。

从以上两个表格对比可以看出，综合自动化放顶煤工作面与普通工作面相比，虽然前期在资金、设备上投入较大（大约多投入3700万元），但自动化综放工作面每月原煤产量增加7万吨，按照每吨450元的售价，价值3150万元，也就是说自动化工作面多投入的3700万元用一个多月的时间就完全收回了。煤炭作为我国现代工业发展的主要能源，供求的不平衡严重影响和制约着我们的经济发展，自动化采煤工作面相比普通工作面每年可以增加84万吨原煤产量，在一定程度上可以环节供需矛盾，满足社会需求，促进经济发展。

（2）资源回收利用率比较：

①电液支架护帮板结构以及立柱自动补压功能，能给工作面顶板和煤壁提供了必要的支护，减轻了顶板和煤壁的破碎程度，基本上杜绝了片帮冒顶的发生，因此在后部放煤时容易将顶煤放净，并能保证煤矸分离提高煤质。根据统计化验，煤质较原来提高50—70大卡/公斤。

②13160工作面电液支架的放煤过程分为两部，先是程序控制自动放煤80%以上，然后由人工结合每架的具体情况进行放煤，见矸关门，达到甚至超过了人工放煤的效果，保证了后部顶煤的完全放落和回收。与普通综放工作面相比，综合自动化放顶煤工作面的回采率可提高2个百分点，每年多生产原煤7万吨，直接经济效益3000余万元。

③排头支架选用ZFC9600型液压端头架，支护高度由2.8m增加到3.5m，工作阻力有7000KN增加到9600KN，加上SAC系统的自动补压功能，使上下端头支护能力得到了加强，上下巷17架ZT2×4000型超前支护液压巷道支架的配套使用，使得上下端头的支护能力得到极大的提高，这就加大了端头支架的放煤量，相比普通放顶煤工作面每放一排煤可增加70吨产量，一个工作面可多出10多万吨煤，原煤回采率可达95% ，回采率提高3个百分点，一定程度上提高了矿井的服务年限。

（3）节能方面：煤炭是不可再生能源，自动化采煤设备和技术的使用在合理利用煤炭资源、节能降耗以及环境保护方面的效果显著。

①变频智能型乳化液泵站，自动启动或闭合设备及调配功率输出，达到节能省电，一班可节约用电 680度，一天节约2000度 ，按这样计算，一年可节约用电72万度，价值约45万元。

②泵站的自动配液功能，使乳化液浓度达到科学合理，即满足了电液系统的使用要求，又降低了阀组、大立柱及各种千斤顶的损坏，一个月可降低材料费5万元。

③与1140V供电相比，电缆投入减少50%，节约资金80多万元，同时电耗下降近11%。

4 社会效益分析：

（1）自动化采煤技术为打造本质安全型工作面，保障职工群众人身安全及设备安全方面发挥了巨大的作用。

①上下巷安全出口使用了巷道支架进行支护，解决了上下端头支护难题，杜绝了上下端头片帮冒顶事故的发生，改善了职工工作环境。SAC型电液系统的成组动作控制功能、支架跟随采煤机自动控制功能以及安全操作功能等，实现了无人操作或远距离操作，极大程度的保证了操作人员的人身安全。支架立柱自动补压功能和护帮板结构保证了支架对顶板和煤墙有效支护，杜绝了工作面片帮冒顶事故的发生。

②自动化设备的实时工况监控、智能故障诊断、工作面矿压监测等实用功能，让井上下都能随时掌握关键部位的工作状态，及时发现设备故障，杜绝了设备事故的发生，极大的降低了设备运行成本，提高了设备开机率。

（2）耿村矿通过对13160工作面对自动化采煤技术的实践和探索，将促进和带动集团公司以及煤炭行业的科技进步，全面提高集团公司及我矿综采技术装备水平。

自动化工作面科技含量高主要体现在：

①集中控制：将采煤机电控系统（随采煤机成套）、支架电液控制系统、工作面三机通信控制系统、泵站控制系统及供电系统有机结合起来，并接入矿井自动化系统的以太网，实现综采工作面设备的集中控制、保护、闭锁、沿线通讯等功能，确保各设备协调、连续、高效、安全运行。

②信息网络化：实现数据上传，在地面调度指挥中心实现对综采工作面设备的远程监控以及各种数据实时显示等功能，并通过计算机网络实现共享，实现生产管理的信息化。这是普通综采工作面所不具备的。

③大量新设备的投入使用：SAC电液控制系统、变频控制开关、集中控制系统、乳化液泵站自动配液、软化水装置等，具有较高的科技含量，提高了井下设备的自动化程度，很好的促进了安全生产。达到了“多上设备少上人”的目的，诠释了“人的生命至关无上”的意义，为集团公司的科学发展和可持续发展做出了卓越贡献。

篇（4）

中图分类号：F276.3 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2011）11-286-02

一、概述

袋装粉体的全自动包装生产线是国内包装行业急需发展的重要装备。当前，我国粉体生产企业迫切期望采用拥有自主知识产权的全自动粉体包装生产线来实现低碳包装。全自动粉体包装生产线需达到如下要求：（1）采用清洁包装技术解决现场粉尘污染问题；（2）减小包装体积，降低包装耗材，节约包装资源；（3）采用拥有自主知识产权的码垛机器人，降低码垛耗能。

由于粉体物料物性的多变，带来粉体包装方式的个性化、多样化要求，在包装技术上有较高的难度，给全自动粉体包装生产线的产业化带来了技术风险。扬州市创新包装有限公司新研发的全自动粉体包装生产线克服了技术难题，具有广阔的产业化前景。

二、粉体包装行业在国内的发展现状

随着市场的需求及包装技术的发展，粉体行业采用的包装方式从最初的人工包装，发展到采用定量自动包装设备进行的半自动包装。目前，在工业发达国家，大多数粉体物料生产厂家都装备了以定量自动包装机和码垛机器人为主要部件的自动化包装生产线，代表着目前粉体包装技术的最高水平。其包装工艺实现了高度自动化，计量、计数、装袋、封口、打包等都形成了流水线作业，包装效率高，而且现场环境整洁。由于目前国内劳动力成本的增加以及工人劳动保护的重视，结合发达国家包装行业的发展轨迹，采用基于机器人进行码垛的全自动粉体包装生产线，成为国内粉体包装行业当前的发展趋势。

粉体包装的高难度，导致国内很多包装设备制造企业不愿意涉足该领域，而大力开发粮食、饲料等颗、粒料全自动包装设备，致使行业发展不均衡。国内粉体包装行业，尤其是粘性粉体及超轻细粉体为代表的特殊粉体包装设备远不能满足市场需求。很多粉体生产企业在国内不能找到合适的包装设备，或使用人工包装，或使用普通包装机进行半自动粗放式包装，或花费大量金额从国外进口包装设备。

据国内某锑品生产龙头企业介绍，由于该公司没有找到国产包装设备实现全自动包装，只能从日本进口。不仅价格非常昂贵，核心技术掌握在日本企业手中，而且附加条件为每年必须保证一定量的产品供应给该日本企业，从而受制于人。

粉体物料包装通常会出现以下几个难点：（1）粉尘污染严重，尤其是超轻细粉体及含气量大的粉体散逸性强，易造成现场工人尘肺等职业病；（2）粘性粉体包装机出料口易挂料，造成掉料现象，严重污染包装现场环境；（3）流动性过强的粉体包装时冲料，导致计量不准，污染现场；（4）粉体物料易混合气体，尤其是超轻细粉体及含气量大的粉体物料包装体积大，包装袋容积率低，极大浪费了包装耗材，加大了运输成本；（5）传统高低位机械式码垛机耗能高，占地大，使用、维护成本高。

目前，国内粉体包装技术发展缓慢，市场急需此领域包装设备的产业化生产。

三、全自动粉体包装生产线在低碳包装方面的意义

扬州市创新包装有限公司新研发的全自动粉体包装生产线通过自动上袋机、粉体定量自动包装机、输送机、倒袋机、重量复检机、剔除机、整形机、喷码机、码垛机器人等成套设备完成粉体物料的自动包装、检测、码垛。该生产线在低碳包装方面有以下意义：

1.实现包括超轻细、粘性等粉体物料的清洁包装。粉体物料包装过程中粉尘污染严重，尤其是超轻细粉体及含气量大的粉体散逸性强，易造成现场工人尘肺等职业病。全自动粉体包装生产线采用负压沉积技术，将物料中气体抽出，防止粉尘飘散；采用螺旋反转，气吹式自清理出料口等技术防止包装机出料口掉料。有效减少了包装现场的粉尘污染，避免了工人在恶劣环境下的工作。

2.减少粉体物料的包装体积，降低包装耗材，节约包装资源。本包装生产线在国内率先使用螺旋压缩和负压沉积相结合的技术，可以有效减少粉体物料中的含气量。

以超轻细粉体物料为例，使用本生产线包装，可以降低物料中含气量80%以上，提高包装袋容积率35/%，可节约35%的包装袋制作原料。

按照包装袋制作采用3层克重80g/m2的牛皮纸，尺寸80（长）×50（宽）cm，年产5万吨物料（使用包装袋200万条），每年节省牛皮纸计算如下：

0.8m×0.5m×2面×3层×0.08kg/m2×2000000条×35%=134.4吨。

所以年产5万吨超轻细粉体生产厂家，使用本生产线，每年可节约134.4吨牛皮纸。同时可减少使用PE膜原料35%，并降低运输成本35%。

3.节能、降耗，采用拥有自主知识产权的码垛机器人，降低码垛能耗，符合国家低碳经济发展的要求。

国内广泛使用的机械式码垛机单机功率为30KW左右，而本生产线使用的码垛机器人单机功率为4KW，设备按照330天/年，16小时/天的工作制度计算，每套全自动粉体包装生产线年节约用电量如下：

（30-4）千瓦时×16小时×330天/年=137280千瓦时/年。

折合标准煤：13.728万千瓦×3.6吨/万千瓦时=49.42吨。

所以每使用一套全自动粉体包装生产线，每年可节约标准煤49.42吨。

同时，机械式码垛机单机尺寸为17（长）×5.5（宽）×3.5（高）m左右，而码垛机器人主机尺寸为1.5（长）×0.7（宽）×3.1（高）m左右，耗材小，并大大降低了加工耗能。

4.极大提高生产效率，降低人工成本。以年产5万吨粉料的生产厂家为例，人工包装需设置8个出料口及储料仓，每个包装口处需称重灌装人员两人，复检缝包一人，搬运、码垛两人，以两个工作班组计算，共需80个人进行包装，且工人的劳动强度非常大。如采用半自动包装，需设置6个出料口和储料仓，每台包装机需要操作人员一名，重量复检人员一名，码垛人员一名，以两个工作班组计算，共需36人进行包装。如采用全自动粉体包装生产线，只需要一套设备就可以满足年产10万吨物料的包装需求，而操作人员仅需8名。

四、全自动粉体包装生产线的市场前景

全自动粉体包装生产线主要用于包含超轻细、粘性等粉体物料的全自动包装。粉体工业的前景广阔，粉体材料已在化工、建材、冶金、电子、医药、生物工程、陶瓷、农药、涂料、国防及尖端技术等领域得到了广泛的应用。粉体材料的快速发展，给全自动粉体包装生产线带来了广阔的市场发展空间。

结合发达国家的发展历程，国内粉体行业发展前景广阔，并向聚集化发展。以钛白粉行业为例，中国达到世界发达水平之后，对钛白粉的需求量将达520万吨，而目前，离这个数字差不多还有400万吨的缺口{2}。2009年，除中国以外，全球只有18个钛白粉生产商，总产能为470万t/a，其中前7名生产厂家产能合计400万t/a，占全球总产能的85%。而同期中国具有基本生产条件的大大小小的生产企业57家，规模以上的就有37家。2010年以来，国内大型企业不断扩大产能、重组企业，以期做大做强，在大型企业的市场挤压下，小型企业逐渐被淘汰或收购{3}。全自动粉体包装生产线主要面对的客户为规模企业，此发展趋势大大增加了本包装生产线的市场规模。

据统计，中国规模以上粉体物料生产厂家有5000家左右，其中95％的企业利用人工包装或半自动包装。如果每家使用四条全自动粉体包装生产线，则需要20000条，市场规模达600亿元，并逐年扩大。

五、全自动粉体包装生产线关键技术的突破

全自动粉体包装生产线的技术难度是其产业化的主要风险，扬州市创新包装有限公司现已攻克了以下关键技术：

1.包装过程中粉料与气体的充分分离，有效防止超轻细粉尘逸出，以及包装袋退出后，防止挂在包装机出料口处的物料掉落污染包装现场环境，是清洁包装生产的关键技术问题。

技术突破：包装过程中，采用负压沉积技术，并设计了过渡料仓抽气、输送体抽气、抽气棒抽气置等真空抽气装置，有效防止了超轻细粉体生产包装过程中的外溢。还在包装机出料口设计了气吹夹层微孔，实现瞬间气吹，将挂在包装机出料口处的少量粘性粉体吹至包装袋内，从而防止包装袋退出后，挂在包装机出料口处的物料掉落，污染包装现场环境。采用上述的粉料、气体分离，负压沉积技术，减小了污染，并可有效减少包装体积30%以上，抽气后的粉料密度大为增加，方便运输和仓贮，节约30%以上的包装和运输成本。在国内处于领先水平。

2.粘性粉体在包装袋内易出现堆尖，粘性粉体的包装对加料顺畅性有很高的要求，确保包装物料顺畅是前提；而且包装速度、料口粉料外挂都会影响到包装精度，确保高计量精度是关键。

技术突破：全自动粉体包装生产线采用独有的振动料仓设计，解决了粘性粉体加料顺畅性的难题；变频调速加料装置能够根据剩余包装重量的大小及时调整加料电机的转动速度，解决了包装速度和包装精度相冲突的问题；采用双传感器计量，且在给料完毕后，对挂在包装机出料口处的少量粉料统计计量，并作计量预留，从而保证了包装精度。在计量系统上，突破性采用了振动计量一体化设计。在国内处于领先水平。

3.机器人控制的体系结构、控制框架，正确、方便、安全的信息交互，以及在线方式下各种模式的行为控制和可达性分析计算，是码垛机器人四轴运动协调控制的关键技术。

技术突破:生产线采用CAN总线技术、模块化设计、开放性结构，可移植性、易修改的标准接口，和复杂动态系统的分析与鲁棒控制技术，实现了码垛机器人的四轴运动协调控制技术：自由度数4、轨迹重复性为±1.0mm。在国内处于先进水平。

4.作业对象变更时，机器人作业系统的功能柔性和任务适应性，变位操作的全局可达和柔性配置，以及两个电磁离合器背对背连接使用的控制难度是码垛机器人灵活运动规划的关键技术。

技术突破: 全自动粉体包装生产线采用独有的连杆机构、替代两个电磁离合器背对背使用的双向电磁离合器结构，开发了变位机设计与机器人作业系统协调运动灵活规划软件，使结构重量轻、控制方便。独有的连杆机构，减少零部件的点数，提高传动效率，效率高达96%。双向电磁离合器结构还减少了伺服电机的数量，成本低、能耗小。在国内处于先进水平。

5.全自动包装码垛生产线包括了自动上袋、定量包装、输送整形、机器码垛等多个生产环节，各工序设备的协调运行、稳定可靠，以及提高生产效率是控制高度智能化自动化的关键。

技术突破：全自动粉体包装生产线通过对各工序工况进行实时监测，现场PLC进行监控和冗余控制，顶层用高速实时SYSNET网把各工序控制站联成一体，SYSNET既可以与PLC也可以与普通计算机联网，从而便于与其他类型的DCS系统互联，达到系统开放的目的，在国内处于先进水平。

六、结语

全自动粉体包装生产线的研发具有重要意义，可以提升国内包装行业的整体水平，实现粉体物料的低碳包装。其市场规模大，技术含量高，关键技术已攻克，拥有广阔的产业化前景。

注释：

{1}李晓刚，刘晋浩.码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策，包装工程，2011（3）：96～102

{2}徐高栋.关于我国钛白产业的发展现状以及未来市场规范问题分析，中国粉体工业，2011（2）：11～14

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中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 12-0000-01

一、基于EIP协议的综采自动化系统通信平台的研究

（一）EIP协议概述

EtherNet/IP（Ethernet Industrial Protocol）技术是包含EtherNet/IP，DeviceNet，ControlNet等多种协议的CIP（通用工业协议）技术与以太网技术的巧妙结合，它基于标准的TCP/IP协议，只是在TCP或UDP报文的数据部分嵌入了CIP封装协议，封装协议的主要任务是定义和规范了如何封装和传输上层协议报文，以及如何管理和利用下层TCP/IP连接，起到承上启下的作用目前，EtherNet/IP己经成为国际标准，在世界上已经得到数以百计的厂商支持，国际上ODVA、CI、IAONA和IEA，也一直在进行EtherNet/IP的技术开发和管理工作。相应开发工具可以从和中获得。

（二）EtherNet/IP协议通信原理

CIP控制和信息协议是EtherNet/IP的特色，该协议既提供实时的I/O通信功能，又实现数据信息的对等传输功能，其控制模块利用隐形报文来实现实时的I/O通信功能，信息模块则利用显性报文实现非实时状态的信息交换功能。CIP协议的一个非常重要的特点是介质的无关性，即实施CIP应用层协议时与底层介质无关，这使得人们能够在控制系统和I/O设备上随意实施这一开放协议。与源/目的通信模式有很大不同，EtherNet/IP协议采用的是生产/消费的模式，即允许网络上的节点存取数据时可以同时存取来自同一个源的数据。在新的生产/消费的模式中，数据会被附加上一个属于自身的唯一标识，数据源将把数据一次性发送到网络，节点可以选择性地对这些数据进行读取，这样大大提高了数据的传输效率。

（三）EtherNet/IP协议的特点

1.Ethernet/IP协议两类报文

（1）隐式报文：主要用来传输系统中的实时I/O数据、功能性安全数据和系统动作控制数据等周期实时性数据。采用以太网中的UDP协议，将UDP报文映射到IP多播传送，实现高效I/O交换，有力的支持了生产者/消费者通信模式；（2）显式报文：主要用来传输系统中的配置、诊断、状态等非周期、非实时性的数据。采用以太网中的TCP协议，利用TCP的流量控制和点对点特性能够对特定的节点进行信息获取。

（四）EtherNet/IP的优点

EtherNet/P的显著优越性在于融合了Ethernet和TCP/IP技术。另外，专门用于工业控制设计的应用层协议CIP也被吸纳到商业以太网中来，提供访问数据和用于控制设备操作的对象集。EtherNet/IP的优越性可归纳如下：

（1）设备间一致性。EtherNet/IP解决了网络设备之间互操作难的问题，这归功于网络设备共同遵守一致的规范，可以相互传送具有明确含义的信息；（2）易集成性。由于EtherNet/IP使用标准的TCP/IP以太网，便于通过Internet对企业进行管理；（3）广泛的支持性。EtherNet/IP应用层采用CIP协议很明显的好处是与ControlNet和DeviceNet使用相同的共享对象库和设备规范，具备了最广泛的支持性；（4）同步和安全技术。前沿同步技术在EtherNet/IP的应用使得同步精度不超过100ns，而尖端安全技术实现了不间断地系统集成，并且能够在同一网络上同时运行安全设备和标准。

二、技术展望

（一）EIP技术在综采自动化系统中应用前景分析

综采工作面是煤矿生产最前沿的工作环节，也是最复杂的工作环节。其设备数量多，设备之间互相制约、相互协调，任何单一设备都无法脱离其它设备而单独完成任务。此外，随着国内外综采工作面设备自动化技术水平的发展，以及实现综采自动化、无人化的目标，也都是建立在各个综采设备间大数据量的高速、准确、可靠的信息交互的基础上的。当前综采自动化系统的通信平台存在设备间协议“各自为政”和通信协议安全性、准确性和链路带宽低的问题，迫切需要制定一种适用于各设备之间能够自由开放的、高速稳定的交互数据的统一的通信协议。

（二）基于EIP技术的综采自动化系统通信平台的发展

近年来，随着“无人化”开采以及数字矿山的技术的发展，以及十二五期间国家对煤炭安全生产的高度重视，各大煤矿集团都越来越加大对煤炭自动化、无人化开采的投入，不可避免的对综采工作面的自动化水平要求越来越高，而综采自动化系统水平的提高是建立在综采设备大量数据的基础上的。因此，这就要求综采自动化系统的通信平台能够具备以下几点特性：

（1）大数据量、远距离传输：能够很好的支持综采工作面自动化系统，乃至整个数字矿山的实现；（2）高度的开放性：能够支持综采自动化系统中任意设备的快速方便的接入；（3）协议的一致性：实现综采工作面各设备乃至整个矿山设备的通信协议的一致性；（4）数据传输的高速、稳定和安全性：为了保证自动化系统安全可靠的运行，必须保证在通信平台上传输数据的高速、稳定和安全。

三、结束语

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现行临床免疫检验应用较多，特别是在肿瘤的发生、发展、复发及存活期期间，多依靠免疫检验帮助临床判断患者的当下情况，并未患者的治疗提供帮助。而在免疫检验自动化的发展过程中，也经历了诸多的变化，随着医疗设备的不断发展，免疫检验自动化也得到了巨大的进步，经过多年的研究，免疫检验自动化分析的操作步骤也在逐渐减少，检查报告结果更加准确详细，免疫检验已经从微量检测进一步发展为超微量检测[1]。而对免疫检验自动化进展总结分析，也具有较强的现实指导意义。

1免疫检验自动化的概念以及现状

1.1 临床免疫检验自动化的概念 免疫自动化检验指的是计算机控制检测仪器进行免疫检测分析，不需要人工操作。主要涉及三方面的工作：①加样品、分配试剂、以及洗涤和检测的自动化。②检测数据的自动化处理。③提示操作人员仪器出现故障以及解决办法[2]。

1.2现状分析 今年来临床免疫检验的工作量逐步增大，传染性疾病对检验人员的构成的风险不断加大，对检验工作的效率也提出了很高的要求，因此临床上免疫检验的自动化要求已经刻不容缓。自动生化分析技术在七十年代应用于临床检验实验室，经过二十年的发展，至九十年代免疫检验分析技术已经发展的越来越成熟，其中时间分辨荧光检测技术、化学发光检测技术等先进的分析技术不断的应用于临床免疫检验，这些检验技术灵敏度高、特异性好，抗干扰能力较强。

随着临床检验技术的不断发展，极大的促进了免疫检验技术的自动化的发展，很多自动化的分析仪应用于临床，大大降低了检验人员的工作强度，缩短了分析的流程，提高了检验结果的特异性以及准确性和灵敏度，所以自动化检验备受临床医学检验人员的青睐。

2临床免疫检验自动化的发展

2.1标记免疫检验技术的自动化发展 标记免疫指的是采用酶、放射性同位素等物质标记抗原或者抗体发生抗体、抗原反应。已经广泛应用于临床。由于其标记方法不尽相同，主要可以分为：放射免疫技术、酶标记技术、免疫荧光标记技术。其中临床检验中使用最广泛的是放射免疫技术和免疫荧光标记技术。但是两者都有明显的缺点，免疫荧光标记技术比较费时而且不能进行定量和自动化，放射免疫技术检测所需仪器复杂且价格昂贵，对人体危害比较大。酶标记技术则是一项易于操作的一项新技术，具有无需特殊设备、适用范围广泛、检测周期短等优点。

免疫标记检测技术主要具有两方面的优点：灵敏度高，测定目标由待测物转变为待测物上的微量标记物质，利用其放大效应，大大降低了待测物的检测下限，可进一步发展到超微量检测。特异性高，从传统的有机或者无机试剂发展为抗体和抗原，使得检测的特异性显著提高，随着酶试剂、稀土元素等更加灵敏、高效的标记物质的出现，免疫标记检测技术发展迅速，已经成为了临床免疫检验检测各种激素、肝炎抗体、肿瘤标记物等微量蛋白物质的主要检测分析手段[3]。

2.2 免疫浊度检测的发展

2.2.1 透射浊度检测法 免疫浊度的测定可以通过检测光源光路方向透射光的强度，分析其与测定溶液溶度的关系的方法。透射光的吸光度与待测定免疫物质的量呈现正相关，抗体量固定时，根据待测定免疫物质的吸光度，计算出相应抗原的量，这种方法的优点是只要试剂合适，在普通的生化分析仪上就可以进行全自动化的分析，可以使得人体液中的特异性蛋白质测定的准确度和灵敏度显著提高，检验流程更加简洁。

2.2.2散射浊度检测法 散射浊度检测法指的是波长一定的光照射溶液，当遇到抗原抗体复合物分子时，复合物颗粒导致光线折射，出现偏转，其偏转角度与光线波长以及复合物分子的大小和量有很大关系。光强度与抗原抗体复合物含量成正比，散射光强越强，那么形成的抗原抗体复合物也就越多。这种方法的优点是检测范围宽、检测速度快、敏感度高，但是要求所检测的抗体质量比较高。

3免疫检验自动化的总结

免疫检验自动化的主要技术参数主要有：临床检验中的抗体、抗原需具有高度的特异性和亲和力；检验中的固体载体一般为磁性微球，以达到增加免疫反应的面积的目的；自动化分析仪都要结合相关的计算机软件对测定的数据进行转化和分析。新的分析仪设计智能化程度不断提高，其自动化程度不断发展，已经成为了新时期临床免疫检验的最重要的检验方法之一。在不断的临床实践过程中，对临床免疫检验自动化的发展进行深入的研究。随着科学技术的不断进步，一些高灵敏度、高精确度的免疫检验技术将会广泛应用于临床，提高临床免疫学检验的效率，促使检验技术不断向着更高质量的方法发展。

参考文献：

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第二：从检验技术上来讲，检验医学正在向自动化、信息化、分子化、标准化和床边化发展。

自动化技术；LAC分为两类：一类是模块式自动化，将一定的自动化分析仪组合，完成组合项目，应用较多的形式。一类是TLA，将临床实验室中各种独立的自动化仪器以特殊的物流传送设备串联起来，在信息流的主导控制下，构成流水线作业的组合。也称为临床实验室自动化检验流水线。可以提高工作效率，降低成本，缩短检测周期，提高工作质量，减少差错的发生，有利于提高科研水平和人员素质。

信息技术：LIS是集计算机和现代化管理思想为一体的综合技术。可用于患者标本的识别、检验申请、样本分析、结果报告、质量控制、行政后勤，科研总结等数据管理。

生物传感器：是可将生物信息，如蛋白质、细胞器、活细胞、组织、微生物等转换为分析信号的器件，如床旁分析POCT，具有很好的应用前景。

分子生物学技术、聚合酶链反应、生物蕊片、飞行质谱又叫蛋白质指纹图谱技术。广泛地用于多种疾病的诊断，尤其是癌症，肝癌的敏感性和特异性为91%和89%，卵巢癌的敏感性和特异性为82%和98%，乳腺癌的敏感性和特异性为93%和91%。免疫标记技术更多被人接受和应用，将成为21世纪免疫标记技术的热点。

篇（8）

梅毒是国家规定的血液筛查的项目之一，在乙肝、丙肝、艾滋三个项目已经开始采用核酸筛查血液时，梅毒检测现阶段有哪些更好的方法可以用在血液筛查中提高血液筛查效果呢？最近20多年，随着科学技术的迅速发展，梅毒的检测方法与技术也取得了长足进步，不仅表现在检测试剂的灵敏度和特异性不断提高上，还表现在化学发光技术与核酸检测技术（NAT）的引入。笔者现就梅毒螺旋体的实验室检测技术做一评述。

1使用类脂质抗原的梅毒螺旋体

血清学检测技术＼[1＼]此类试验主要包括VDRL、USR、RPR、TRUST等，其中VDRL和USR需要使用显微镜观察结果，RPR和TRUST用肉眼观察结果。

1.1VDRL（性病研究实验室试验）

20世纪50、60年代最为常用的梅毒血清学试验。反应素（梅毒螺旋体破坏机体组织过程中，机体产生的相应抗体）与抗原（从牛心中提取的心磷脂和从鸡蛋黄中提取的卵磷脂及胆固醇等有效成分）发生反应，试验时的摇动，使得反应素与抗原反应，形成的颗粒互相粘附，形成显微镜下可见的凝集沉淀，即为阳性。VDRL试验有几个缺点，即抗原需要每日配置；血清标本需加热灭活；要在显微镜下观察结果。因此，后来又推出了改良的USR和RPR。

1.2USR（不加热血清反应素试验）

本方法对VDRL抗原进行了改良，即将VDRL抗原稀释后，再将抗原悬液离心，然后在沉淀物中加入含有EDTA-Na2即氯化胆碱等的缓冲液。EDTA可使抗原半年内不变性，氯化胆碱可以灭活补体，这样就无需每天配置抗原，也无需血清加热灭活，但仍需显微镜下观察结果。

1.3RPR（快速血浆反应素环状卡片试验）

本方法是在USR抗原的基础上，加入特制的活性炭颗粒，这样，抗原抗体反应呈现出黑色的凝集颗粒，在白色纸片上，肉眼易于观察。

1.4TRUST（甲苯胺红不加热血清试验）

本方法是在前述抗原试剂中加入了甲苯胺红。甲苯胺红是一种颗粒均匀的化学染料，阳性结果呈现出红色的凝集颗粒，更加便于观察。目前，用于梅毒筛查的常用方法是TRUST和RPR。

上述4种试验都使用类脂质抗原，采用凝集反应方法测定，操作简单快速，但4种方法的特异性较差。多种疾病如类风湿关节炎、红斑狼疮等，会出现生物学假阳性。有报道在没有梅毒感染史的正常人群中上述实验会有0.1%的阳性率。TRUST方法曾经用于血液筛查，但从2000年起逐渐停用，取而代之的是灵敏度和特异性更高的酶免方法。

2使用密螺旋体抗原的梅毒螺旋体

血清学检测技术此类试验是梅毒特异性抗体检测试验，比较常用的有如下几种。

2.1TPHA（梅毒螺旋体血球凝集试验）

本实验是以梅毒螺旋体作为抗原的间接血细胞凝集试验。所用抗原为将梅毒螺旋体nichols株经超声裂解后得到的可溶性抗原成分，用其致敏火鸡或羊红细胞，然后用Reiter株（无毒株）制成的吸收剂稀释血清，吸收血清中的非特异性抗体。经过上述处理后TPHA试剂的特异性和敏感性均较高。本试验无需特殊设备，尚未实现自动化检测，试验中可发生自凝现象，需引起重视。由于TPHA试剂成本较高，且不能实现批量自动化检测，因此本方法暂不适合用于血液筛查。

2.2TPPA（梅毒螺旋体明胶颗粒凝集试验）

本实验原理与TPHA类似，其所用凝集颗粒为明胶颗粒而非红细胞。TPPA在2002年为美国疾病预防控制中心推荐用作梅毒确证试验，其灵敏度和特异性均较高，但试剂价格较贵。据文献报道，TPPA与ELISA检测结果之间符合性很好＼[2，3＼]。

有报道称TPPA试验可以实现自动化检测＼[2＼]，但未见TPPA试验自动化的明确报道。TPPA的自动化检测也是笔者科研立项的题目。如果TPPA可以实现自动化检测，那本方法是很适宜用作血液筛查的。应用TPPA作为血液筛查方法其意义不仅在于它是一项确认试验，还在于进行献血者告之时给予肯定的结果，从而避免引起各种纠纷。

2.3ELISA（酶联免疫吸附试验）

本方法所用试剂经过十余年的发展，现采用基因工程的方法，得到高纯度的梅毒螺旋体外膜蛋白作为抗原，大大提高了试剂的特异性。用于检测TP的IgG和IgM抗体。大量的试验表明其与TPPA，TPHA有较好的相关性＼[2，3＼]。本试验操作简单，可实现自动化检测，是梅毒血清学诊断试验的首选方法。现阶段血液筛查要求使用两个不同厂家生产的试剂进行筛查，本方法应用已经十分成熟。

2.4金标法

本法是以基因工程生产重组纯化的TP外膜蛋白，采用胶体金标法和免疫层析技术进行TP抗体的检测，该方法快速，简便，但有假阳性的结果，需做进一步的确认试验。本方法主要用于街头血液TP的快速筛查。

2.5FTA-ABS（荧光螺旋体抗体吸附试验）

本试验为定性试验，是公认的“经典”血清学试验。它是将Nichols株抗原涂在玻片上，然后用Reiter株制成吸收剂加入待测血清中，30min后将混合血清加在涂有抗原的玻片上37℃孵育30min，然后用PBS缓冲液冲洗晾干，加上荧光素标记的抗人IgG，37℃孵育后冲洗晾干，最后用荧光显微镜观察结果。由于本试验需要荧光显微镜，以及不能进行自动化检测，因而不适合应用于血液筛查中。

2.6WB（蛋白印迹技术）

20世纪80年代蛋白印迹试验逐渐发展起来，它是一种膜上免疫测定技术。首先将梅毒螺旋体Nichols株菌体细胞用超声波破碎，再使用聚丙烯酰胺凝胶电泳将梅毒螺旋体各种抗原成分分开形成不同区带，经电转印可将这些条带转移到硝酸纤维素膜上作为抗原，最后用酶标技术检测病人血清中的相应特异抗原。如果出现特异性区带15.5KD和45KD，这时即可确诊梅毒。这种方法通常作为筛查阳性标本的确认试验。RPR， FTA-ABS，和TPHA，TPPA等试验出现的假阳性，用本实验检测均为阴性，有研究表明本方法要优于上述这些方法，是一种很不错的确认试验。

3化学发光免疫分析法

本法是化学发光法和免疫分析法结合的产物，是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，它采用化学发光反应试剂标记抗原或抗体，等其与待测物经过一系列反应后，测定发光强度以确定待测物的含量。该方法广泛用于各种抗原、抗体、酶、药物等物质的检测，是一项最新的免疫测定技术＼[4＼]。在检测梅毒抗体方面，三甲医院临床实验室逐渐采用化学发光免疫分析仪进行检测，在近几年的文献中多有报道，其结果与TPPA、ELISA等符合性较好＼[5，6＼]。由于其自动化程度高，检测快速，灵敏度特异性与TPPA持平或更高＼[5＼]，因此在血液筛查检测中也是一个很好的选择，其唯一不足之处在于检测成本较高。

4PCR（聚合酶链反应）

经过持续不懈的努力，对于梅毒螺旋体的基因结构已经清楚＼[7＼]，是由1，138，006个碱基对组成的环状DNA链，有1041个开放读码框架，已经发现TP膜抗原有22种，内鞭毛蛋白36种，其中外膜蛋白47KD蛋白和内鞭毛37KD蛋白具有高度免疫原性。以下就常用PCR的方法做一介绍。

4.1常规PCR

常规PCR首先要选取适宜的靶基因进行扩增。早在1990年，国外有学者使用tmp基因作为靶基因来设计相应引物，之后又曾尝试过bmp、47Kda等基因，但效果均不理想。2000年时，经研究比较发现，polA基因具有较高的特异性和敏感性＼[8＼]，随后将其用于引物设计。经过临床试验验证，其敏感性和特异性达到95.8%和95.7%，效果显著。常规PCR后期工作比较繁琐，因其需要做凝胶电泳。本试验需要重点控制的环节是防止扩增产物受到污染。

4.2多重PCR

本方法在常规PCR的基础上进行了改进。在使用靶基因作为引物设计上采用了多个特异性抗原基因设计多个引物同时扩增几条DN段。试验的反应原理、反应试剂、操作过程都与常规PCR一样。有学者应用多重PCR检测梅毒螺旋体感染者的标本后再与确认PCR比较，其一致率达99.3%，而且该方法很适合在常规实验室使用＼[9＼]。

4.3实时荧光定量PCR＼[10＼]

本方法是在PCR反应体系中加入荧光基团，利用对荧光信号积累的实时检测来监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。Holland及其同事最早提出了TaqMan原理＼[11＼]。利用这一原理，设计出了TaqMan荧光探针，使用实时荧光PCR仪实时检测荧光信号。在TaqMan荧光探针的基础上，进一步又发展了MGB探针＼[12＼]。我国学者徐瑾等构建了重组质粒PMD18-T-TP，建立了利用MGB-Taqman探针的实时荧光定量PCR＼[13＼]。几年之后，Leslie等使用改进的实时荧光定量PCR与血清学方法比较，结果Real-Time PCR的敏感性和特异性均较高。与常规PCR相比，实时荧光定量PCR不仅不需要电泳确证，因其采用闭管荧光检测，还大大减少了假阳性。实时荧光定量PCR的过程自动化程度高，其高灵敏度和特异性也使其广泛应用于医学检测的各领域。

4.4巢式PCR

又称二次PCR，也即进行两次扩增。本方法首先用外引物进行第一轮PCR，利用第一次扩增的DNA序列内部的一对引物再次扩增。有报道称巢式PCR可检测1.6fg的TP DNA，因此适用于检测血清等标本中微量的梅毒螺旋体。多名学者设计试验对巢式PCR与常规PCR、血清学方法进行比较＼[14＼]，实验结果显示巢式PCR与血清学方法无显著性差异，但与常规PCR有显著性差异。由于巢式PCR使用了两对引物进行了两次扩增，其敏感性和特异性均得到了增强，故可以作为血清学方法的补充用于梅毒螺旋体的诊断。

4.5逆转录PCR（RT-PCR）

本方法首先是提取目标细胞中总RNA，利用mRNA做为模板，反转录生成cDNA，然后将cDNA做为模板扩增，即可获得目的基因。虽然检测结果优于常规PCR，但其操作较常规PCR繁杂，注意事项较多，故不利于推广使用。

梅毒是一种由苍白密螺旋体引起的传染病，最近几年发病率逐年上升，这种情况对输血安全构成了严重威胁。实验室检测梅毒的方法较多，梅毒研究中常使用WB、TPPA和PCR三种方法；临床实验室常用的方法有ELISA、TRUST、TPPA、化学发光法等＼[15＼]；血液筛查是使用不同厂家的两种ELISA试剂进行。为了提高血液筛查水平，根据不同实验的特点，建议在血液检测中使用TPPA或化学发光法筛查梅毒，以便更好的保证输血安全。

参考文献

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＼[2＼]赵艳梅，周子昱，曹红荣，等.徐州市无偿献血者梅毒ELISA和TPPA检测结果分析.临床输血与检验，2012，14（3）：255-257.

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中图分类号Q819 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0174-02

自1950年来，专家学者开始研究仿生学，生物在几万年的进化中自然有很多优秀的生物控制系统。所以参照生物进化机制，人们提出了很多新型方法解决以往难以解决的工程问题，例如：遗传学算法、神经网络控制等等。生物中的免疫系统能够有效识别出抗原，并进行系统记忆，再次遇到同类型抗原时能够直接产生响应抗体，从而能够对外界的物质及时反应，在动态的环境中表现出稳定的特质，所以专家参考免疫系统设计出人工免疫系统，解决生活生产中的识别问题。下面以MOCVD系统为例，对免疫反应机理在该系统中的温度控制的作用进行分析。

1 免疫反馈与系统控制

免疫系统虽然复杂，但是抵抗外界因素和自我适应能力非常强，免疫优化算法也是根据这个机理解决实际问题，外来抗原对应问题、抗体对应问题的解。在控制系统中，我们可以将系统中可能出现的问题对应抗原，根据仿生学，定下总原则：识别出抗原并设计出对应抗体解决问题。若是采用数学方法表示，就是记录下抗原子集以便识别，抗体则是抗原子集的非集。

在自动化应用领域，免疫反馈机理也是能够解决很多从前不能有效解决的问题的。例如故障检测，传感器感应到故障后，能够反馈给处理器，处理器分析后能够自动分析出故障解决方式并记录下该故障，将故障解决方法传送到故障区，使之能够自动解决排除故障，随后感应器感应到故障已经解决，便停止传递故障信号，从而处理器也停止发送处理信号，留下本次故障的记忆，设备正常运行。若是再次出现同样的故障，处理器便可以根据相关记忆直接处理，省去很多时间，提高工作效率。

2 MOCVD系统温度控制简介

MOCVD系统用于高质量半导体材料的生长，包括第三主族到第五主族的化合物、第四主族的半导体、金属合金薄膜等等。材料的生长过程中温度是比较重要的影响因素，温度高低、保温时间、升温速度都会直接影响到材料的生长状况。所以，材料的生长过程中必须控制好温度。在大规模的工业生产中，温度是很难控制在规定范围内的，一直是生产中的难题，虽然国内外一直在进行相关问题研究，但是成果很少。

由于研发困难，专家学者们也在多方向寻求解决方案，直到引入了生物免疫反馈机理，将传统的PI温度控制模式和新进技术进行了有效组合，改进了控制系统，大大加强了系统温度控制功能。

3 MOCVD系统的免疫反馈控制分析

在MOCVD系统中，通过PLC控制实际温度，在石墨基座下端有相应的测温装置，用来测量温度并显示在温控器上，经过大量实验分析可知，升温的过程是自衡的非振荡过程，由于滞后时间较长，采用PI控制，计算出相应的比例和积分参数。只采用PI控制器整定出的参数并不能满足工程的超调量和反应速度的相关要求，会使系统响应速度过快，从而造成超调量过大。但在实际的温度系统控制中并不要求过快的响应速度，而是对于超调量有着比较严格的要求。所以，选定参数时要综合考虑相应速度和超调量，保证实际控温时能够满足实际要求。

通过进行仿真实验研究，得出，只要参数选择合理，免疫控制器的加入能够有效抑制超调量，即在同样的参数下，加入免疫系统控制器能够减小系统超调量。即在MOCVD系统或其它相似的系统中串联进免疫控制器后，能够有效改善原有性能，特别是抑制超调量。

4 免疫反应机理在控制领域的应用现状

免疫优化算法已经取得了一些领域上的成功，例如：规划问题、网络设计、故障诊断等等，尤其是控制领域。

4.1 免疫系统解决识别问题

免疫系统能够通过抗体解决抗原侵入问题，即便是首次遇见的抗原，该系统也能通过自身的设计产生出针对性的抗体。即面积系统能够跟随环境进行进化，是动态的系统。给出基本算法：

1）随机产生B细胞；

2）引入抗原；

3）运行下列算法，直到终止：

（1）从抗原群体中任选一个；

（2）将抗原插入到B细胞网络中；

（3）选择该B细胞邻域指定范围所有B细胞；

（4）对选中的B细胞计算每一个的免疫相应程度；

（5）按照反应程度排序；

（6）消除反应较差的5%；

（7）产生25%的新B细胞；

（8）选定5%的B细胞加入到免疫系统中。

这种算法能够有效识别DNA序列。

4.2 采用免疫原理的优化算法

优化算法将抗原和抗体对应目标函数和搜索空间的解，按照抗原抗体间的关系选定解，当抗体数量过大时，产生抗体细胞会分化为记忆细胞和抑制细胞，减少抗体增加，加深对应的局部记忆。这种算法能够对研究全局进行快速优化。

4.3 高级智能控制器的行为模拟

智能控制器的设计和人工免疫网络系统具有非常相似的四个层次，即：鲁棒反馈控制对应天然免疫防御、根据误差准则判据进行参数自适应控制对应T细胞激活B细胞响应、目标函数优化自适应控制对应抗原激活T细胞响应、目标函数会随条件变化而发生变化使其适应全局优化对应微噬菌体也会对其他抗原产生反应。这种高度的一致性能够让专家学者通过研究免疫系统，探索高层次智能系统的新形式。

5 结论

将免疫反馈机理应用到温度控制系统中后有效改善了整个系统的温度控制，该系统还能进一步继续探讨，找出更合适的相关参数，所以，专家学者还应不断探索研究，设计出更加合理有效的控制系统。

参考文献

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中图分类号：TP319 R197.324 文献标识码：B 文章编号：2095-5200（2016）06-007-03

DOI：10.11876/mimt201606003

随着国内外检验医学的飞速发展，实验仪器已基本自动化，国外大型医院逐渐实现全实验室自动化（TLA），取得了良好成效[1]。但TLA对医院整体水平要求较高，这对国内中小型医院实验室来说是较大的挑战[2]。VersaCell X3微型检验流水线的出现为提高基层检验科自动化程度和医院诊疗水平提供了很大帮助，我院围绕VersaCell X3的使用对LIS（实验室信息系统）进行了升级优化，先总结如下。

1 流水线模块

1.1 仪器特点

VersaCell X3微型检验流水线是西门子公司近期上市的一款实验室系统，其区别于大型轨道式流水线，仅借助VersaCell X3模块作为衔接，操作简便，故障率低，能较好完成中小医院检验科工作需求，提升实验室的自动化程度和工作效率。

1.2 硬件信息

我院VersaCell X3微型检验流水线仅占地约25平米，包括1台ADVIA1800全自动生化分析仪、1台VersaCell X3中控系统、1台ADVIA Centaur XP免疫分析仪、2台接口轮模块。VersaCell X3中控系统共预留三台仪器端口（“m”型），后期可选择性添加仪器。VersaCell X3标本缓冲区具有4个标本架（200个标本位）和1个急诊架（8个急诊位），与各仪器衔接的接口轮模块各设有12个标本缓冲位。

1.3 软件信息

VersaCell X3（软件版本4.2）中控显示器上可同步显示各分机状态，如标本进度、报警信息、试剂耗材等情况，所接分析仪可在不影响样本处理的情况补充试剂耗材、仪器清洗维护等。我院LIS系统为上海科华生物Lab5.0版本，使用后置打印条码（Code 128条码码制），与医院HIS系统无缝连接。

2 流水线应用探索

2.1 系统升级方案

我院检验科LIS于2008年启用，流水线使用初期发现LIS滞后，暂时独立使用ADVIA1800全自动生化分析仪和ADVIA Centaur XP免疫分析仪，仅体检中心标本通过VersaCell X3模块操作，与往常工作无明显改进。为真正实现一管血检测，检验科联合信息科、厂家工程师共同合作对LIS系统进行为期2个月的升级优化，期间赴多家医院参观学习，最终采取项目并管方案，使得流水线相关项目可任意组合，如生化全全套+性激素六项、肾功能+肿瘤全套+HBsAg、心肌酶谱+心梗三联等，通过系统可查找未完成项目标本，进一步减少了漏做的几率，充分发挥了VersaCell X3流水线的功能。

2.2 系统实现功能

系统可精确统计各检测项目用血量，在LIS后台对应设置各检测项目用血体积，超出单管血量自动打印下一张条码，保证了标本检测及复查的需求；精确统计检测项目所包含的分项数量，超出化验单（A5纸）容纳量自动打印下一张条码，使得单个标本的所有检测数据在一张报告单上查阅审核。

检验科标本检测分线上和线下两种方法，线上可检测生化32项、免疫27项，线下分杯检测42项，各线下检测组从LIS软件打出清单取走标本，由专人负责监管线下分杯，务必做到三查七对。这意味着一管血为临床提供了很大选择项目余地，为患者提供了很大的便利。

机器设定自动开机清洗，早班人员将急诊标本（系统设定为红色盖头）优先离心等待上机，基本避免了送检高峰期间急诊位紧张的情况。晚班人员除处理急诊标本外，核对登记临床危急值处理情况，若大屏幕上有未处理的危急值，及时电话联系临床。最后对仪器进行维护保养，认真完成一天的收尾工作。

检验结果可根据需要统一上传至医院官网，患者可自主查询，并像体检报告一样附上初步诊疗意见，另外患者可登陆医院微信公共账号和相关医生取得联系，进行相关咨询，这对距离较远的病人提供了很大的帮助。实现此功能我们注意做好网络安全，保障信息安全。

3 流水线应用成效

3.1 节约人力

LIS优化配合VersaCell X3后，生化免疫由7名工作人员缩减为4人，大致分工为1人负责质量控制、仪器维护、试剂耗材的加载，1人负责条码录入、异常标本的备注、实习生的带教，2人负责报告的审核发送以及线下标本的分杯监管。

3.2 检验标本量增加，周转时间降低

优化后检验量较去年同期增长约30%，与标本相关的人为误差降低约60%，实验室标本周转时间（TAT）从3.5小时降低为1.5小时，上午11：00完成标本量由原来的50%增加至80%。

3.3 误差及劳动强度降低

生化免疫人员工作时间由原来50h/每周降低至35h/每周，劳动强度大大降低，工作人员有更多的时间和精力对结果校正和审核，并对仪器做好充分保养，各方面差错明显减少，使得临床相关纠纷/投诉从全年平均6次降低至2次。

3.4 临床和患者满意度提高

系统升级后人为造成的仪器故障率明显下降，实验室自动化程度及检验结果可靠性提高，人力资源和工作流程明显优化，临床和患者满意度得到显著改善。

4 流水线应用注意事项

1）VersaCell X3微型检验流水线对实验室仍有较多的要求，包括科室收支平衡、场地规划、标本量、信息化程度等等，因此引进前需要做好评估，并安排好备用机器的使用工作，以免影响实验室的正常工作[3]。2） VersaCell X3微型检验流水线各仪器之间没有固定连接，各模块由工程师调试后锁定底部滑轮，因此日常工作中严禁私自移动位置。如果VersaCell X3系统遇到硬件问题或者在维护中，可使用“旁路”模式来维持与LIS通信。3） 检验流水线做为实验室主要的仪器，后期应根据自身情况加大LIS系统的开发及维护，尽量多的配合其日常使用，这也间接为实验室其他仪器提供很好的技术支持，真正实现信息网络化管理，提高仪器工作效率[4-5]。

另外流水线对电脑的数据处理能力要求较高，应尽量使用高配置电脑设备，以免死机带来LIS数据丢失。4）检验科中心实验室除如流水线外还包括多台仪器，因此夏季空调必须24小时长开，以确保仪器安全正常使用。另外众多仪器和试验操作均需要去离子水，日常工作中要密切关注水机的工作情况，有能力的话应尽量配置反渗透的中央纯水系统，如水质较硬还需配置前处理设备[6]。

5）VersaCell X3微型检验流水线属于较复杂的自动化试验系统，全英文界操作面，工作人员需经专业培训合格后方可操作。另外仪器清洗保养液多达十余种，需指定专人进行维护保养，相关容器做好标注。

5 讨论

目前国内LAS系统使用中遇到的最大问题就是LIS系统的协调配合，因此对LIS系统进行优化升级是提升实验室系统工作效率最佳的方法[7]。本科室VersaCell X3微型检验流水线做为微型LAS系统，最初应用没有达到良好效果的主要原因也是LIS系统的滞后，没能很好的配合实验仪器的使用。LIS系统发挥出作用才能实现高效率运转，实现实验室系统流程的规范和优化[8]。进而减轻检验技师的工作压力和工作时间，也使人为原因导致的医疗事故降到最低[9]。

VersaCell X3微型检验流水线作为检验科发展为TLA的一个桥梁，能提高基层医院检验科自动化程度。虽然在自动化水平和标本处理能力上与大型轨道式全自动流水线相比仍存在一定差距，如缺少标本前/后处理等模块，远程监控处理系统的应用等[10-11]，但其较适合国内基层医院的发展。据国家卫计委统计信息中心统计，截至2015年3月底，我国三级医院1933家，二级医院6908家，一级医院7129家。可见中小医院仍是中国医疗的主力军，提高中小医院的整体实力是非常必要的。

数字化临床实验室的建设是现代医学发展的必然趋势，也是未来检验发展的目标，而实现数字化临床实验室的基础就是试验仪器和LIS系统的优化配合[12]。考虑到商业LIS购置和维护成本较高，各医院也可根据自身情况自建LIS系统，也能取得良好的成效[13]。总而言之，选择适合的检验流水线设备，优化LIS系统配合其使用，能很好地促进中小医院检验科发展。

参 考 文 献

[1] SEABERG RS， STALLONE RO， STATLAND BE. The role of total laboratory automation in a consolidated laboratory network[J]. Clin Chem， 2000， 46（5）： 751-756.

[2] 肖洪广，林勇平，高月亭，等.我国临床实验室全自动化发展面临的挑战及对策[J].中华检验医学杂志，2006，29（4）：301-303.

[3] 王志伟，杨汝.临床实验室自动化流水线引进前的评估[J].中国医疗设备，2009，24（12）：85-86.

[4] 牛爱军， 王开森， 张玮玮，等. 医学检验自动化流水线信息化管理系统的构建及应用[C]// 中国医师协会全国检验与临床学术会议暨国际检验与临床高峰论坛. 2011.

[5] 刘博， 夏新， 陈彦东. 自动化流水线与LIS系统的研究与应用[C]// 2014中华医院信息网络大会. 2014.

[6] 周炳烨，王志新.纯水质量对全自动生化分析仪检测的影响[J].现代检验医学杂志，2010，25（1）：150-152.

[7] 兰小鹏. LAS与LIS的系统整合与优化在提高LAS效率中的作用[C]// 中华医学会第七次全国中青年检验医学学术会议论文汇编. 2012.

[8] 李小强， 刘岚， 张渝美. LIS系统实施过程中若干问题的思考[C]// 中华医学会第七次全国检验医学学术会议资料汇编. 2008.

[9] 廖伟娇，黎毅敏，陈涛，等.临床实验室全自动化系统检验流水线的建立与应用[J]. 中华检验医学杂志，2006，02：188-189.

[10] 龙峰，段桂开.临床检验实验室自动化流水线的应用[J].中华检验医学杂志，2012，35（4）：378-379.