ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕХНИКА • Med-of-Rita

ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕХНИКА – совокупность технических устройств, аппаратов, приборов и приспособлений, дающих возможность проводить в лабораториях различные исследования. Нередко термин «лабораторная техника» применяют для совокупной характеристики навыков и приемов лабораторного дела.

Основное назначение Л. т. в мед. учреждениях — исследование физ. и хим. свойств биол, жидкостей и тканей, а также проб окружающей среды; частичная или полная замена производственных функций работника лаборатории с целью облегчения труда и повышения его производительности.

Общие тенденции развития Л. т. определяются развитием методов мед.-биол, исследований и стремлением к повышению точности измерений и производительности труда персонала. Они характеризуются заменой классических методов исследования (весового, объемного и др.) более чувствительными, точными, быстродействующими и менее трудоемкими (электрохимическими, фотометрическими, ферментативными и т. д.); вытеснением аппаратуры, дающей субъективную визуальную оценку результатов исследований (гемометр Сали, камера Горяева, визуальный колориметр и т. д.), более объективными и точными индикаторными и измерительными приборами (гемоглобинометр, цитометр кондуктометрический, фотоэлектрический колориметр и т. д.); повышением быстродействия приборов и стремлением к автоматизации возможно большего числа этапов лаб. исследования вплоть до полной автоматизации часто встречающихся определений.

Л. т. может быть классифицирована: а) по сфере применения: общая Л. т., необходимая для всех или большинства мед.-биол, исследований, и специальная Л. т., предназначенная только для данного направления или вида исследований; б) по характеру мед.-биол, исследований, который определяется спецификой материала для исследования, приемов и методов работы (для микробиол., биохим., гематол., гистол., иммунол., патол., сан.-гиг. исследований и т. д.); в) по месту, занимаемому в лаб. процессе: для подготовки к анализу (подготовка посуды, реактивов, отбор проб, выделение исследуемого вещества), для анализа (обнаружение, идентификация, измерение), для вспомогательных операций (создание условий для подготовки к анализу и проведения анализа); г) по предназначению при создании образцов: общетехническая Л. т., применяемая не только в лабораториях леч.-проф, учреждения, но и для других лаб. исследований, и медицинская Л. т., создаваемая специально для мед.-биол, исследований.

Общая лабораторная техника

Рис. 1. Мешалка магнитная ММ-3.

Рис. 2. Аппарат для встряхивания колб и пробирок АВУ-10р.

Рис. 3. Универсальный встряхивающий аппарат типа E 203/1.

1. Аппаратура для дистилляции и деминерализации воды: дистилляторы, бидистилляторы, аппараты для получения апирогенной воды, аквадистилляторы, аппараты для деминерализации воды (см. Дистилляция). 2. Аппаратура для взвешивания: весы аналитические, технические, равноплечные, торсионные и др. (см. Весы). 3. Аппаратура для центрифугирования: центрифуги лабораторные и клинические, вакуумные и рефрижераторные, препаративные и аналитические ультрацентрифуги (см. Центрифуга). 4. Аппаратура для нагревания и термостатирования: печи тигельные, муфельные и др., инфракрасные излучатели, колбонагреватели, термостаты и ультратермостаты (см. Термостат), бани лабораторные. Последние предназначены для передачи тепловой энергии от источников тепла (пламени горелки или спиртовки, электронагревателя и др.) непосредственно реакционным сосудам. В качестве сред, передающих тепло, используются вода, масло, парафин, песок, воздух, что позволяет получить нужную температуру в реакционных сосудах. 5. Аппаратура для встряхивания и перемешивания: встряхиватели, мешалки, применяемые для ускорения эмульгирования, суспензирования, флотации, протекания хим. реакций мало-вязких жидкостей. Встряхивание и перемешивание отличаются по способу выполнения и интенсивности. В мешалках перемешивание осуществляется за счет легкого центробежного движения жидкости внутри сосуда. Перемешивающий элемент связан с электродвигателем механически (стержневые мешалки) или посредством магнитного поля (магнитные мешалки, рис. 1). В зависимости от типа и конструкции мешалки объем перемешиваемой жидкости варьирует от 50 до 1000 мл, а скорость вращения — от 30 до 1200 об/мин. В аппаратах для встряхивания (рис. 2 и 3) перемешивание жидкостей в сосудах осуществляется за счет движения платформы, на к-рой размещены сосуды. Аппараты для встряхивания отличаются разнообразием конструкций и условий перемешивания и предназначены для различных по форме и объему сосудов (для колб, пробирок, бутылей, штативов с пробирками и т. д.). Объем их от 10 мл до 3 л, нагрузка от 1 до 60 кг, форма движения — поступательное, колебательное, вращательное, сложное, число колебаний от 100 до 300 в 1 мин., амплитуда колебаний от 5 до 40 мм, окружающей средой может быть воздух, жидкость, время непрерывной работы — от нескольких минут до нескольких суток. 6. Аппаратура для обнаружения, идентификации и измерения: микроскопы, осветители, приспособления для микроскопирования и др. (см. Микроскоп, Микроскопические методы исследования), лупы (см.), колориметры, нефелометры, спектрофотометры, рефрактометры и т. д. 7. Вспомогательное оборудование включает технические средства для обработки лаб. посуды: машины и приспособления для мойки посуды, сушильные шкафы (см.), холодильники бытовые, вытяжные шкафы (см.), компрессоры, вакуум-насосы и т. д. Большинство приборов, аппаратов и оборудования Л. т. являются общетехническими.

Специальная лабораторная техника

Рис. 4. Микротитратор Такачи: 1 — приспособление для забора и разведения исследуемых жидкостей; 2 — титровальная пластинка.

Рис. 5. Цитометр кондуктометрический ЦМК-3.

Рис. 6. Комплекс гематологический КГ-2: 1 — приставка для определения гемоглобина; 2 — приставка для подсчета форменных элементов; 3 — блок управления и индикации; 4 — машина цифропечатающая; 5 — блок преобразования информации; 6 — приставка вычислительная; 7 — блок вакуума.

Рис. 7. Колориметр фотоэлектрический медицинский цифровой КФМЦ-2: 1 — блок фотометрический; 2 — блок индикации.

Рис. 8. Спектрофотометр СФ-16.

Рис. 9. Денситометр БИАН-170: 1— функциональная денситометрическая приставка; 2 — кимограф БИАН-110; 3 — интегратор; 4 — измеритель БИАН-100.

Рис. 10. Пламенный фотометр БИАН-140: 1 — измеритель БИАН-100; 2 — функциональная приставка для пламенного фотометра.

Рис. 11. Аппарат для электрофореза ЭПАУ-29-50 (комплектирующие детали): 1 — источник питания; 2 — блок-кювет; 3 — дозаторы; 4 — рамка для сушки пленок; 5 — дозаторы для иммунофореза; 6 — штамп для формирования стартовых канавок (крышка); 7 — кювета для смачивания пленок; 8 — штамп для иммунофореза (крышка); 9 — столик; 10 — камера деления.

Рис. 12. Анализатор ферментативной активности фотометрический АФАФ-1: 1 — измеритель БИАН-100; 2 — функциональная фотоэлектрическая приставка; 3 — кимограф БИАН-110.

Рис. 13. Тромбоэластометр «ТЭМ-1».

Рис. 14. Автоанализатор биохимический четырехканальный: 1 — блок дозаторов; 2 — блок термостатирования; 3 — блок измерения; 4 — система обработки информации.

1. Аппаратура для микробиол, исследований: аппараты, обеспечивающие стерильность условий работы — автоклавы (см.) или паровые стерилизаторы (см.), сушильно-стерилизационные шкафы, аппараты для хранения, выращивания и транспортировки культур — штативы для скашивания агара, низкотемпературные шкафы (см. Холодильники), приспособления для хранения вирусов; для исследования структуры, состава и свойств микрофлоры: люминесцентный микроскоп, электронный микроскоп (см. Электронная микроскопия), инфракрасные спектрофотометры (см. Спектрофотометрия), ультрацентрифуги; приборы для исследования продуктов обмена микроорганизмов с использованием методов кинетики ферментативных процессов; масс-спектрометрия (см.) в сочетании с газовой хроматографией (см.). 2. Аппаратура для гистол, исследований: аппараты и приспособления для получения препаратов в виде тонких срезов биол, тканей (кожи, кости, мышц и т. д.), их последующей окраски и измельчения — микротомы, устройства для правки и заточки микротомных ножей, размельчители тканей, гомогенизаторы (см. Гомогенаты), аппараты для окраски гистол, препаратов, автоматы (гистохроматоры) для гистол, обработки тканей (см. Гистологические методы исследования). 3. Аппаратура для иммунол, исследований: для облегчения раз-ведений и розлива компонентов серол. реакций — групповые дозаторы Флоринского, микротитраторы (рис. 4), автоматы для определения групповой и резус-принадлежности крови и проведения серол, реакций на сифилис, для исследования плазмы на австралийский антиген и др. 4. Аппаратура для гематол, исследований: приборы для определения РОЭ, гемометры Сали и гемоглобинометры для определения гемоглобина (см. Гемоглобинометрия), камера Горяева для подсчета форменных элементов крови (см. Камеры счетные), центрифуги для определения гематокрита, одиннадцатиклавишные счетчики для подсчета лейкоцитов, 8 клавиш которых имеют буквенные обозначения, соответствующие определенным лейкоцитам, а 3 клавиши предназначены для подсчета иных показателей.

Автоматизация в гематологии развивается в направлении создания: автоматических приборов — гемоглобинометров, счетчиков форменных элементов крови — цитометров кондуктометрических (рис. 5), дозаторов разведений (см. Дозирующие устройства), автоматов для окраски мазков, автоматизирующих отдельные этапы анализа; комплексов приборов и аппаратов, позволяющих в одной пробе крови одновременно определять несколько компонентов — гемоглобин, эритроциты, лейкоциты (рис. 6), автоанализаторов (см.), представляющих совокупность функц, блоков, вспомогательных узлов и ЭВМ. Имеется два типа авто-анализаторов: а) для определения 7—8 гематол, параметров: гемоглобина, количества эритроцитов и лейкоцитов, показателя гематокрита, концентрации гемоглобина в одном эритроците, среднего объема эритроцита, содержания гемоглобина в одном эритроците, в некоторых моделях — и тромбоцитов; производительность автоанализаторов этого типа 50—80 образцов в час; б) для дифференцированного подсчета различных форм лейкоцитов; производительность автомата 25—60 образцов в час. 5. Аппаратура для цитол, исследований аналогична применяемой в гематологии: автоматы для окраски анализируемого биоматериала и автоанализаторы для подсчета и идентификации клеток. 6. Измерительные приборы общетехнического назначения для биохим. исследований биол, жидкостей: фотоэлектроколориметры (рис. 7), фотометры, фотоэлектрические абсорбциометры, спектрофотометры (рис. 8), поляриметры, полярографы, рефрактометры, флюориметры, денситометры (рис. 9), атомно-абсорбционные спектрофотометры, пламенные фотометры (рис. 10), а также приборы и аппараты, использующие электрические и ионные свойства жидкостей,— аппаратура для электрофореза (рис. 11), рН-метры, аппаратура для хроматографии, осмометры и т. д. Для определения плотности жидкостей применяют ареометры (см.), урометры, а также основанные на этом методе лактоденсиметры; для определения вязкости крови — вискозиметры (см. Вязкость). С целью рационализации лаб. процессов на базе фотометра создан анализатор скорости кинетики реакций (рис. 12), применяется аппаратура (счетчики гамма- и бета-излучения) для радиоиммунных и радиолигандных исследований, отличающихся способом внесения радиоактивных изотопов (см. Радиоизотопное исследование). Специфическими аппаратами для биохим., мед.-биол, исследований являются аппараты для определения кислотно-щелочного равновесия (см.), газов крови (см. Газоанализаторы), системы свертывания — гемокоагулографы, тромбоэластографы, тромбоэластометры (рис. 13), протромбинометры и др. (см. Протромбиновое время).

Все большее распространение приобретает Л. т. для экспресс-диагностики субстратов и ферментов. Реакция обнаружения, идентификации, измерения протекает при взаимодействии биол, жидкости с набором реактивов, предварительно нанесенных в заводских условиях на бумажную полоску, ячейку ленты или образующих многослойный аналитический элемент. Интенсивность окраски оценивается и преобразуется в соответствующие единицы измерения денситометром (см. Денситометрия).

В биохим, исследованиях расширяется применение автоматизированной техники, к-рая представлена механическими устройствами для забора проб, дозаторами и электронными устройствами, выполняющими операции по калибровке, расчету и коррекции результатов, идентификации проб, контролю за работой аппаратуры. Механические устройства могут быть конструктивно решены как самостоятельные изделия: пипетка, баллон для взятия пробы; электронные устройства обычно входят в состав аппарата. Биохим, автоанализаторы (рис. 14) различаются по набору выполняемых исследований — от одного специфического (глюкозы, билирубина, тироксина) до 30 наиболее распространенных; по производительности — от 30 до 500 анализов в час; по конструктивному исполнению — моноблочный агрегат или комплекс функц, блоков, которые могут быть использованы в качестве самостоятельного изделия; по возможности использовать специфические наборы реактивов или общедоступные реактивы. Применение автоанализаторов оказывает влияние на структуру лаб. службы, меняет методы организации работы, систему подготовки персонала. Комплексы высокопроизводительных автоматических средств экономически оправдывают себя при наличии большого объема однотипных лаб. исследований.

См. также Лаборатория.

Библиография Автоматизация в клинической лабораторной диагностике: возможности и проблемы, под ред. В. В. Меньшикова, М., 1977; Кац А. М. и Канторович А. С. Руководство по приборам и оборудованию для медико-биологических исследований^., 1976; Пути совершенствования деятельности клинико-диагностических лабораторий, под ред. В. В. Меньшикова, М., 1976; Automation in microbiology and immunology ed. by G. G. He-d6n a. T. Illeni, N. Y. a. o., 1975; Laboratory instrumentation, ed. by R. Hicks a. o., Hagerstown, 1974.

А. С. Грин, В. В. Меньшиков.