《血糖仪的发展》ppt课件
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9
10
微量血糖仪检测技 术
血糖仪操作的主要步骤
• 采血、按要求血量滴在反应区域内 • 在样本中识别葡萄糖 • 与葡萄糖反应，其产物被仪器测定到 • 识别程序、环境或可能存在的其他错误
条件
11
微量血糖仪检测技 术
• 足够血量、严格掌握血样反应时间、 除血样
• 第二代－－直接机上滴血检测（无需 操作者掌握时间）
20
微量血糖仪检测技术
葡萄糖 + O2 + 还原染料
GO
葡萄糖酸 + H2O2
过氧化物酶
+ H2O
H2O2
+700mV
O2 + 2H+ + 2e-
葡萄糖反应方式（一）
21
ONETOUCH Ultra Test Strip
Creating a reaction where glucose can be measured
试纸上的滴血区应位于光度计上方
25
试纸正面示意图
光学部分横截 面示意图
隔板区域 发光二极管 + 光度监测器
光化学反应方法
LED 1b LED 1a
LED 2
监测器
镜头 LED 2 LEDs 1a,b
试纸及由发 光二极管产 生的光点
隔板区域， 包括发光二 极管和光度 监测器
26
样本量不足监测及续加血样功能 样本量不足监测
• 此中介物与指示剂反 应形成有色物质
24
光化学技术
1. GLU + GOD → 过 氧 化 物 （ 产 生 颜 色 变 化 ） 2. 用 光 度 计 ， 测 量 颜 色 变 化 的 强 弱 → GLU 值
过量血滴
试纸
光度计
血糖仪
GLU-葡 萄 糖 ； GOD-葡 萄 糖 氧 化 酶
血糖仪内部需有光度计（棱镜）
Glucose
Gluconolactone
Glucose Oxidase ox
Mediator red
Glucose Oxidase red
Mediator ox
E
l
e
c
t
r
o
e-
d e
22
微量血糖仪检测技术
Fra Baidu bibliotek
葡萄糖反应方式（二）
葡萄糖脱氢酶
葡萄糖 + NAD+
葡萄糖酸内酯
硫辛酰胺脱氢酶
NAD+ +
• 即不受测量着血氧浓度的影响
☺ 不受空气中的氧气的干扰
• 即试纸有效期不受开封的影响
• 一般可以使用至标明的有效期
特异性差，可能与麦芽糖等其他糖类发生反应
19
微量血糖仪检测技
术
实验室葡萄糖检测：
Analyzer
# Beckman Glucose
GO 电化学方法检测 反应物（氧）的耗竭
# YSI Glucose Analyzer GO 电化学方法检测 过氧化氢 （H2O2）
微量血糖仪检测技 术
• 糖尿病患病率逐年上升 • 人们健康意识不断增强 • DCCT、UKPDS证实：
自我血糖监测（SMBG）已成 为糖尿病治疗计划中重要的组成部 分
1
内容
血糖仪发展历史 血糖仪的工作原理 血糖仪准确性与精确性评估 血糖仪偏差的主要来源 如何正确看待血糖仪的偏差
2
内容
血糖仪发展历史 血糖仪的工作原理 血糖仪准确性与精确性评估 血糖仪偏差的主要来源 如何正确看待血糖仪的偏差
6-磷酸葡萄糖脱氢 酶
18
微量血糖仪检测技术
几种酶的特性：
葡萄糖氧化酶
测量结果易产生偏差
• 影响血氧浓度的因素： 哮喘， 吸烟， 肺气肿，慢性阻塞性
肺病和各种心血管疾病
• 海拔高度
• 剧烈运动
开封后易与空气中氧气发生反应
• 一般开封后仅可以使用3个月
☺ 对葡萄糖有特异性
葡萄糖脱氢酶
☺ 不受血液中氧分子的干扰
• 电流或电压 • 颜色或光强度 • 热信号
15
内容
血糖仪发展历史 血糖仪的工作原理 血糖仪准确性与精确性评估 血糖仪偏差的主要来源 如何正确看待血糖仪的偏差
16
微量血糖仪检测技 术
葡萄糖检测方法：
• 经典方法： Fehling’s reagent 、磷钼酸比色法
等 原理 葡萄糖含自由醛基，属还原糖， 在碱性溶液中，能将金属离子（Cu 2+ 、 Hg 2+ 、Ag 2+等）还原
3
微量血糖仪检测技 术
背景资料：
• 最早血糖监测技术是从尿液试纸演 变而来
• Free (1958) 研制一专利产品： GO涂在干纸片上 滴 样 H2O2 HRPO
有色物质，肉眼比色
4
第一台血糖仪发明者汤姆.克莱曼斯（Tom Clemens）
5
1971.9.14全世界第一台袖珍式血糖仪诞生
1974年德国宝灵曼公司推 出了世界上第一台针对专 业医护人员的便携式血糖 仪Reflomat
G + Cu (OH)2 = 葡萄糖酸 + Cu2O • 酶法：高效 专一 常温
17
微量血糖仪检测技 术
• 常用酶：
Glucose oxidase (GO) 葡萄糖氧化酶
Glucose dehydrogenase(GDH) 葡萄糖脱 氢酶
Hexokinase(HK) 己糖激酶(常用于大生化仪)
Glucose-6-phosphate dehydrogenase
• 机外滴血、规定时间上机检测
12
微量血糖仪检测技 术
当今血糖仪设计考虑
• 抗干扰 – 环境: 温度 湿度 光 电磁场等 – 血样: 血球容积 血样量 含氧量等
• 低耗值 • 外观 • 反应配料能快速溶解或激活 • 无创
13
14
微量血糖仪检测技 术
Biosensor技术，其基本成分是生化 标志物（酶、抗体、类似物特异反应） 联结传导物产生一种可检测的信号
6
微量血糖仪检测技 术
第一代：(2种)
• 反应后需排除血样，以免干扰比 色或因红细胞渗透到基底而使反 应物丢失
• 改良后，纸片涂上乙基纤维素或 在酶上加一层防水层
7
水洗
擦拭
8
微量血糖仪检测技 术
第二代：（2种） 血样存在时检测（包括光电比色法和电极法） 改进方面：
血样量 采血方法 操作 测定时间 新的酶、介质、染色基团（一步法） 抗干扰（血内原性） 钯、金等稀有金属电极 第 三电极 隔血屏障 低电压等 数据储存 外观
NADH + MTT
(一种染色剂）
葡萄糖脱氢酶吡咯喹啉醌（GDH－PQQ）、 糖类治疗物质包括口服木糖，注射类的包含麦芽糖、半乳糖药物，含有环糊精（艾考糊精）的 腹膜透析溶液产品
23
ACCU-CHEK® Active 罗康全TM活力型血糖试纸
反应原理
• 样本中的ß-D-葡萄糖 在葡萄糖染色氧化还原 酶的一系列氧化还原作 用下，形成一种中介物
LED2 spot: 样本量监测 LED1a/b spot: 测量葡萄糖浓度
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微量血糖仪检测技 术
血糖仪操作的主要步骤
• 采血、按要求血量滴在反应区域内 • 在样本中识别葡萄糖 • 与葡萄糖反应，其产物被仪器测定到 • 识别程序、环境或可能存在的其他错误
条件
11
微量血糖仪检测技 术
• 足够血量、严格掌握血样反应时间、 除血样
• 第二代－－直接机上滴血检测（无需 操作者掌握时间）
20
微量血糖仪检测技术
葡萄糖 + O2 + 还原染料
GO
葡萄糖酸 + H2O2
过氧化物酶
+ H2O
H2O2
+700mV
O2 + 2H+ + 2e-
葡萄糖反应方式（一）
21
ONETOUCH Ultra Test Strip
Creating a reaction where glucose can be measured
试纸上的滴血区应位于光度计上方
25
试纸正面示意图
光学部分横截 面示意图
隔板区域 发光二极管 + 光度监测器
光化学反应方法
LED 1b LED 1a
LED 2
监测器
镜头 LED 2 LEDs 1a,b
试纸及由发 光二极管产 生的光点
隔板区域， 包括发光二 极管和光度 监测器
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样本量不足监测及续加血样功能 样本量不足监测
• 此中介物与指示剂反 应形成有色物质
24
光化学技术
1. GLU + GOD → 过 氧 化 物 （ 产 生 颜 色 变 化 ） 2. 用 光 度 计 ， 测 量 颜 色 变 化 的 强 弱 → GLU 值
过量血滴
试纸
光度计
血糖仪
GLU-葡 萄 糖 ； GOD-葡 萄 糖 氧 化 酶
血糖仪内部需有光度计（棱镜）
Glucose
Gluconolactone
Glucose Oxidase ox
Mediator red
Glucose Oxidase red
Mediator ox
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c
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r
o
e-
d e
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微量血糖仪检测技术
Fra Baidu bibliotek
葡萄糖反应方式（二）
葡萄糖脱氢酶
葡萄糖 + NAD+
葡萄糖酸内酯
硫辛酰胺脱氢酶
NAD+ +
• 即不受测量着血氧浓度的影响
☺ 不受空气中的氧气的干扰
• 即试纸有效期不受开封的影响
• 一般可以使用至标明的有效期
特异性差，可能与麦芽糖等其他糖类发生反应
19
微量血糖仪检测技
术
实验室葡萄糖检测：
Analyzer
# Beckman Glucose
GO 电化学方法检测 反应物（氧）的耗竭
# YSI Glucose Analyzer GO 电化学方法检测 过氧化氢 （H2O2）
微量血糖仪检测技 术
• 糖尿病患病率逐年上升 • 人们健康意识不断增强 • DCCT、UKPDS证实：
自我血糖监测（SMBG）已成 为糖尿病治疗计划中重要的组成部 分
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内容
血糖仪发展历史 血糖仪的工作原理 血糖仪准确性与精确性评估 血糖仪偏差的主要来源 如何正确看待血糖仪的偏差
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内容
血糖仪发展历史 血糖仪的工作原理 血糖仪准确性与精确性评估 血糖仪偏差的主要来源 如何正确看待血糖仪的偏差
6-磷酸葡萄糖脱氢 酶
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微量血糖仪检测技术
几种酶的特性：
葡萄糖氧化酶
测量结果易产生偏差
• 影响血氧浓度的因素： 哮喘， 吸烟， 肺气肿，慢性阻塞性
肺病和各种心血管疾病
• 海拔高度
• 剧烈运动
开封后易与空气中氧气发生反应
• 一般开封后仅可以使用3个月
☺ 对葡萄糖有特异性
葡萄糖脱氢酶
☺ 不受血液中氧分子的干扰
• 电流或电压 • 颜色或光强度 • 热信号
15
内容
血糖仪发展历史 血糖仪的工作原理 血糖仪准确性与精确性评估 血糖仪偏差的主要来源 如何正确看待血糖仪的偏差
16
微量血糖仪检测技 术
葡萄糖检测方法：
• 经典方法： Fehling’s reagent 、磷钼酸比色法
等 原理 葡萄糖含自由醛基，属还原糖， 在碱性溶液中，能将金属离子（Cu 2+ 、 Hg 2+ 、Ag 2+等）还原
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微量血糖仪检测技 术
背景资料：
• 最早血糖监测技术是从尿液试纸演 变而来
• Free (1958) 研制一专利产品： GO涂在干纸片上 滴 样 H2O2 HRPO
有色物质，肉眼比色
4
第一台血糖仪发明者汤姆.克莱曼斯（Tom Clemens）
5
1971.9.14全世界第一台袖珍式血糖仪诞生
1974年德国宝灵曼公司推 出了世界上第一台针对专 业医护人员的便携式血糖 仪Reflomat
G + Cu (OH)2 = 葡萄糖酸 + Cu2O • 酶法：高效 专一 常温
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微量血糖仪检测技 术
• 常用酶：
Glucose oxidase (GO) 葡萄糖氧化酶
Glucose dehydrogenase(GDH) 葡萄糖脱 氢酶
Hexokinase(HK) 己糖激酶(常用于大生化仪)
Glucose-6-phosphate dehydrogenase
• 机外滴血、规定时间上机检测
12
微量血糖仪检测技 术
当今血糖仪设计考虑
• 抗干扰 – 环境: 温度 湿度 光 电磁场等 – 血样: 血球容积 血样量 含氧量等
• 低耗值 • 外观 • 反应配料能快速溶解或激活 • 无创
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微量血糖仪检测技 术
Biosensor技术，其基本成分是生化 标志物（酶、抗体、类似物特异反应） 联结传导物产生一种可检测的信号
6
微量血糖仪检测技 术
第一代：(2种)
• 反应后需排除血样，以免干扰比 色或因红细胞渗透到基底而使反 应物丢失
• 改良后，纸片涂上乙基纤维素或 在酶上加一层防水层
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水洗
擦拭
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微量血糖仪检测技 术
第二代：（2种） 血样存在时检测（包括光电比色法和电极法） 改进方面：
血样量 采血方法 操作 测定时间 新的酶、介质、染色基团（一步法） 抗干扰（血内原性） 钯、金等稀有金属电极 第 三电极 隔血屏障 低电压等 数据储存 外观
NADH + MTT
(一种染色剂）
葡萄糖脱氢酶吡咯喹啉醌（GDH－PQQ）、 糖类治疗物质包括口服木糖，注射类的包含麦芽糖、半乳糖药物，含有环糊精（艾考糊精）的 腹膜透析溶液产品
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ACCU-CHEK® Active 罗康全TM活力型血糖试纸
反应原理
• 样本中的ß-D-葡萄糖 在葡萄糖染色氧化还原 酶的一系列氧化还原作 用下，形成一种中介物
LED2 spot: 样本量监测 LED1a/b spot: 测量葡萄糖浓度