第三章 生物化学检验常用技术

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K K E参
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电极电位测量:由于单个电极电位的绝对值无法测量,必须 将ISE与参比电极共同浸入待测样品中组成一个原电池,通 过测量原电池电动势(E电池)来测定EISE值 参比电极:通常为负极,常用的有甘汞电极和银-氯化银电 极,其电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化
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Baidu Nhomakorabea
第二节 电化学分析技术
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第三节 干化学分析技术
(一) 反射光度法 理论基础:遵从Kubelka-Munk理论 光反射率与固相层的厚度、单位厚度的光吸收系 数以及固相反应层的散射系数有关系,当固相层 厚度和固相反应层的散射系数固定时,光吸收系 数同待测物的浓度成正比
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第三节 干化学分析技术
多层膜干片结构 (1)样本扩散层 (2)反射层 (3)辅助试剂层 (4)试剂层 (5)透明支持层
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第二节 电化学分析技术
常用的离子选择性电极(ISE)
玻璃膜电极 敏感膜由玻璃材料制成, 最常见为pH玻璃电极 气敏电极 气敏电极是基于界面化学 反应对气体敏感而设计的一类敏化电 极。如氨气敏电极 酶电极 酶电极是另一种敏化电极, 其原理是将含酶的凝胶涂布于离子选 择性电极的敏感膜上组成酶电极
第二节 电化学分析技术
• 该方法适用 于体系比较 复杂,且与 标准溶液浓 度有较大差 别的待测液
第二节 电化学分析技术
样品测定方法:
直接法 指样品不经稀释直 接由电极测量离子活度 优点是可采用全血测定, 它迅速方便,结果准确,不 会因血清中水体积所占比例 的改变而影响结果
间接法 指样品经一定离子强 度缓冲溶液稀释后由电极测量 离子活度 优点是样品用量少;由于 样品预先进行稀释,不易堵塞 管道;降低了血脂、不溶性蛋 白质对电极的污染及损耗,使 电极的寿命延长
• 式中A为吸光度;K为比例常数,称为吸光系数;L 为溶液层厚度,称为光径;C为溶液浓度 • 根据Lambert-Beer定律,当溶液层厚度单位为 1cm,浓度单位为1mol/L时,吸光系数K称为摩尔 吸光系数(ε ) • ε 是物质的特征性常数。在固定条件(入射光波 长、温度等)下,特定物质的ε 不变,这是分光 光度法对物质进行定性的基础
第二节 电化学分析技术
电极分析法的影响因素:
离子选择性电极对任何标本的测量,都可能存在离子强度、 络合剂及干扰物质的影响,不同的分析方法其影响的大小不 同
通常在标准溶液及标本溶液中加入与待测离子无干扰的浓度 较大的电解质溶液,作为总离子强度调节缓冲液(total ionic strength adjustment buffer,TISAB)
③当待测液吸光度超过线性范围时,应将标本稀释后再测定
④标本测定的条件应和标准曲线制作时的条件完全一致 ⑤标准溶液设置的浓度范围须足够大,应达到观察拐点
第一节 光谱分析技术
(二)比较法
己知浓度的标准品和标本作同样处理,使用相同的空白, 同时测定标准管和标本的吸光度,根据测定的吸光度及标准 品浓度,可直接计算出标本的浓度,计算公式为:
第三节 干化学分析技术
一、干化学分析技术的基本原理
• 干化学技术普遍采用多层膜固相试剂技术,即干式化学的 多层膜试剂载体,它集中现代化学、光学、酶工程学、化 学计量学和计算机技术于一体,已使其作为定量方法
基于反射光度法的多层膜
干式化学的多层膜试剂 载体
基于差示电位法的离子选择 电极的多层膜 基于荧光技术和竞争免疫技 术的荧光反射光度法多层膜
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第一节 光谱分析技术
荧光光谱基本原理:荧光是分子吸收光能量被激发后,从激 发态的最低振动能级跃迁返回基态时所发射出的光
荧 光 的 激 发 光 谱
固定荧光的发射波 长而不断改变激发 光(即入射光)的 波长,并记录相应 的荧光强度,所得 到的荧光强度对激 发波长的谱图称为 荧光的激发光谱
使激发光的波长和 强度保持不变,不 断改变荧光的发射 波长并记录相应的 荧光强度,所得到 的荧光强度对发射 波长的谱图称为荧 光的发射光谱
灵敏、准确 快速、简便 选择性强 应用范围广
生物化学检验中最基本 和最常用的分析技术
第一节 光谱分析技术
光谱分析技术分类
可见光及紫外分光光度法 吸收光谱分析 原子吸收分光光度法 红外分光光度法 火焰光度法 光谱分析技术 发射光谱分析 原子发射分光光度法 荧光光谱法 散射比浊法
散射光谱分析
透射比浊法
TISAB可保持较大且相对稳定的离子强度,使活度系数恒定; 维持溶液在适宜的pH范围内,满足离子电极的要求;还能掩 蔽干扰离子
第二节 电化学分析技术
电极分析法在临床检验中的应用—电解质分析仪
第二节 电化学分析技术
二、电导分析法
电导分析法
将被分析溶液放在固定面积、固定距离的两个电极所构 成的电导池中,通过测定电导池中电解质溶液的电导值 来确定物质的含量
电化学分析法
电导法 通过测定电阻以求物质含量 的分析法
电容量分析法 借助某些物理量的突 变作为滴定分析终点的指示
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第二节 电化学分析技术
一、电位分析法
电位分析法基本原理:利用电极电位和浓度之间的关系来确 定物质含量的分析方法,表示电极电位的基本公式是Nernst 方程式
E电池
2.303RT K lg i nF
(一)火焰光度法
(二)荧光分光光度法
第一节 光谱分析技术
• 火焰光度法基本原理:指在一定条件下,以火焰 作为激发源提供热能,使样品中待测元素原子化, 由于原子能级的变化,产生特征的发射谱线
热能(火焰) 基态元素M E 特征辐射 激发态M*
• 火焰光度法临床应用:主要用于血清及尿液样品 中钠、钾的测定
第三章 生物化学检验常用技术
学习目标:
掌握分光光度技术、离子选择性电极分析技术、干 化学分析技术、电泳分析技术的基本原理
熟悉生化常规检验仪器的使用方法,及其影响因素 和有关注意事项
了解各种生化常用技术的临床应用,关注生物化学 检验常用技术的发展趋势
第一节 光谱分析技术
光谱分析技术 利用物质具有吸收、发射或散射光谱谱系的特点,对 物质进行定性或定量的分析技术
离子选择性电极的分析方法:
标准曲线法
• 配置一系列 浓度的标准 溶液,对测 得的系列电 动势(E)值与 浓度对数 (lgC)作图, 得E-lgC标 准曲线
标准比较法
• 在相同条件下 测定标准溶液 和待测溶液的 Es和Ex值,由 于标准溶液浓 度Cs是已知的, 根据比较法即 可测出待测物 质浓度Cx
标准加入法
第一节 光谱分析技术
应用Lambert-Beer定律时必须符合3个条件:
一是入射光必须为单色光 二是被测样品必须是均匀介质
应用Lambert-Beer定律时必须符合3个条件: 三是在吸收过程中,吸收物质之间不能发生相互作用
第一节 光谱分析技术
Lambert-Beer定律的偏离现象:
溶液不是稀溶液时会引起偏离 非单色入射光会引起偏离 光的散射、折射引起的偏离 溶液本身发生化学变化引起的偏离 仪器因素引起的偏离
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第二节 电化学分析技术
第二节 电化学分析技术
电化学分析技术 利用物质的电化学性质,测定化学电池的电流、电位、 电导、电量等物理量的变化,从而测定物质组成及含 量的分析方法
灵敏、准确 快速、简便 仪器简单 价格低廉
它是电化学和分析化 学学科的重要组成部 分
第二节 电化学分析技术
电位分析法 测定原电池电动势以求 物质含量的分析方法
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第一节 光谱分析技术
溶剂空白 当显色剂及其它试剂均无 色,被测试样中又无其他 有色粒子时,选用空白溶 剂参比
样品空白 当样品基体溶液有颜色, 而显色剂无颜色且显色剂 也不与样品基体显色时, 选用样品空白 试剂空白 当显色剂或其它试剂有颜 色,而被测试样中又无其 他有色粒子时,选用试剂 空白参比
空白溶液 的选择
Cx=(Ax×Cs)/As
其中Cx和Ax为标本管浓度和吸光度,Cs和As分别为标准 管浓度和吸光度。用标准品法定量时,标准品的浓度应尽量 和标本管浓度相近
(三)其它分析方法
包括差示法、多组分混合物分析和利用摩尔吸光系数分析 等方法
第一节 光谱分析技术
二、发射光谱分析法
发射光谱
分子、原子或离子在辐射能的作用下,由基态或低能态 跃迁到激发态,当它们返回基态或低能态时,以辐射的 形式释放出能量,由此而产生的光谱
离子选择性电极分析法(ion selective electrode,ISE)是电位分 析法中发展最为迅速、最为活跃的分支 ISE基本结构 ①电极腔体:玻璃或 高分子聚合物材料做 成 ②内参比电极:通常 为Ag/AgCl电极 ③内参比溶液:由氯 化物及响应离子的强 电解质溶液组成 ④敏感膜(电极膜)
基于反射光度法的多层膜干片结构 示意图
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第三节 干化学分析技术
(二) 差示电位法 基于传统湿化学分析的离子选择电极原理,用于 测定无机离子
多层膜结构 (1)离子选择性敏感膜 (2)参比层 (3)氯化银层 (4)银层 (5)支持层
第三节 干化学分析技术
二、干化学分析技术在临床检验中的应用 • 干化学自动分析仪已广泛应用于检验医学的各个 方面,检测的项目已多达70余项,包括常规生化、 内分泌激素、毒素、药物浓度分析以及特种蛋白 等免疫学检验
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第一节 光谱分析技术
(1)标准曲线法
根据Lambert-Beer定律,液体的浓度在一定范围内与吸 光度成正比关系
待测溶液测定吸光度后,从标准曲线上可查出其相应的 浓度
第一节 光谱分析技术
• 制作和应用标准曲线时应注意下面几点:
①当测定条件发生变化时(如更换标准品、更换光电池或光
源以及试剂批号不同时),标准曲线应重新绘制 ②标准品应有高的纯度,标准液的配制必须准确
第三节 干化学分析技术
第三节 干化学分析技术
干化学分析
指将液态样品如血浆、血清、尿液等置于含有试剂的固 相载体上发生反应,依照反应结果定量测定样品中特定 成分的浓度或活度的一项技术 干化学分析仪 是一种专门使用固相载体试剂进行临床化学检验的分析 仪,它通过反射光度法、差示电位法等方法定量测出样 品中特定成分的浓度或活度
检测红细胞压积 红细胞由于其具有脂质 双分子层的膜结构而被 认为是电的绝缘体
应用
血细胞计数 其原理基于血细胞的电 导率低于作为悬浮介质 的盐溶液的电导率 (“库尔特原理”)
第二节 电化学分析技术
三、电容量分析法
电容量分析法
根据滴定过程中电极电位的变化来确定滴定终点的分 析方法。滴定过程中,随着滴定剂的加入,发生化学 反应,待测离子或与之有关的离子活度(浓度)发生 变化,指示电极的电极电位(或电池电动势)也随着 发生变化,在化学计量点附近,电位(或电动势)发 生突跃,由此确定滴定的终点
荧光的发射光谱
荧光光谱临床应用:大量具有生物意义的物质,都可采用荧 光分光光度法进行分析测定,如氨基酸、蛋白质、核酸、酶 和辅酶、嘌呤、嘧啶、卟啉、维生素等
第一节 光谱分析技术
三、散射光谱分析法
散射光谱分析法
利用悬浮颗粒混浊液的散射光强度或对入射光减弱的原 理进行定量分析的方法
(一)散射比浊法
(二)透射比浊法
平行操作空白 与样品分析完全相同的操 作步骤,用不含待测元素 的样品溶液进行平行操作
不显色空白 当显色剂和被测试样均有 颜色时,选用不显色空白
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第一节 光谱分析技术
一、吸收光谱分析法
(二)分光光度法在生化检验中的应用
1.对未知化合物进行定性分析 2.对待测物质进行定量测定 (1)标准曲线法 (2)比较法 (3)其它分析方法
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第一节 光谱分析技术
三、散射光谱分析法
散射比浊法基本原理:一定 波长的光沿水平轴照射,通 过溶液时,遇到抗原抗体复 合物粒子,光线被粒子颗粒 折射,发生偏转,光线偏转 的角度与发射光的波长和抗 原抗体复合物颗粒大小和多 少密切相关,光强度与复合 物的含量成正比
透射比浊法基本原理:当光线 通过一定体积的溶液时,由于 溶液中存在颗粒(抗原-抗体 复合物)对光线的反射和吸收, 引起透射光的减少,透射光的 透光率和粒子的量成反比。通 过测定透射光的透光率来反映 粒子的量的方法即透射比浊法
第一节 光谱分析技术
一、吸收光谱分析法 (一)分光光度法的基本原理 根据Lambert-Beer定律,当一束平行单色光通 过均匀的非散射样品时,吸光度与溶液层厚度和溶 液浓度成正比
入射光 I0 透射光 I
I0 I 1 A = -lgT = -lg = lg = lg = KLC I0 I T
第一节 光谱分析技术
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