ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пример 2. Клиническая лаборатория из "Компьютеры в аналитической химии" Аналитическая химия играет чрезвычайно важную роль в охране здоровья людей, что, в частности, можно продемонстрировать на примере деятельности биохимической лаборатории при больнице или лечебном центре. На рис. 1.10 показано, как такую лабораторию лучше всего использовать, чтобы помочь в установлении диагноза и в осуществлении контроля за курсом лечения, назначенным врачом данному больному. Назначенные врачом анализы проводятся в лаборатории, где для этого используются самые различные методики — от полностью ручных до авто-.матизированных. Результаты анализов направляются врачу, а их копии сохраняются в архиве лаборатории, куда можно обратиться в будущем. [c.25] Электрохимические методы широко применяются при исследовании функций организма человека in vivo или по пробам, представленным в лабораторию для анализа. По природе сигналов, которые они выдают, эти методы часто идеально подходят для компьютеризации. Наибольшее распространение получили методы, предусматривающие использование электродов какого-либо типа. Наиболее общим и простым является метод определения pH при помощи рН-метра. Определение pH крови и состава газов, растворенных в крови (рСОг и рОг), проводится при помощи специальных приборов, в которых объединены электроды различных типов. [c.28] Диоксид углерода — это естественный продукт метаболизма клеток. Нарушение его парциального давления сигнализирует о расстройстве кислотно-основного равновесия и о возможных затруднениях в дыхательном обмене диоксидом углерода между легкими и кровью. Парциальное давление кислорода в крови или в плазме характеризует интенсивность кислородного обмена между легкими и кровью и в некоторых случаях — способность крови снабжать ткани человеческого тела кислородом в достаточном количестве [15]. [c.28] Для измерения pH, рСОг и рОг при помощи электродов различных типов [16, 17] разработан ряд методик [18, 19, 20, 121]. Особенно большое значение в этом случае имеет метод отбора и хранения проб, поскольку парциальное давление кислорода и диоксида углерода в пробах цельной крови и плазмы, если не принять специальных мер предосторожности, сравняется с их парциальным давлением в воздухе. Кроме того, так как показания электродов зависят от правильности их градуировки и эксплуатации, их следует периодически (через каждые несколько часов) проверять, используя градуировочную смесь газов соответствующей концентрации. При помощи специальной компьютерной системы операцию градуировки можно автоматизировать. Физиологические жидкости удобно анализировать методом атомно-абсорбционной [22] и эмиссионной спектроскопии [23]. После соответствующей предварительной обработки исследуемый образец вводят в виде раствора в пламя, где происходит его атомизация. В эмиссионном спектральном анализе энергия пламени используется для возбуждения атомов. В результате перехода из возбужденного состояния в основное они испускают излучение с характеристическими длинами волн, интенсивность которого пропорциональна концентрации определяемых атомов в пламени. В атомно-абсорбционном анализе через атомный пар пробы пропускают излучение и регистрируют его. При этом интенсивность излучения снижается в соответствии с I) показателем поглощения элемента при той длине волны, при которой проводятся измерения, 2) длиной пути, пройденного излучением в образце, и 3) концентрацией определяемого элемента. Если первые две величины поддерживаются постоянными, то, измерив поглощение, можно установить концентрацию элемента. Эти два метода дополняют друг друга, и в каждом конкретном случае аналитик выбирает тот из них, который в данной ситуации более чувствителен и более точен. Эмиссионный спектральный анализ может быть менее селективен, чем атомно-абсорбцион-ный, и более подвержен спектральным помехам. Одни элементы можно определять и тем и другим методом (А1, Ва, Са), другие лучше анализировать методом атомно-абсорбционной спектроскопии (например, Ве, В1, Ли, 2п), третьи же целесообразнее определять атомно-эмиссионным методом (и, Ки, N. ТЬ и т. д.). [c.29] содержание лития в сыворотке крови устанавливают атомно-эмиссионным методом, а содержание меди — атомно-абсорбционным. До проведения анализа характеристики приборов оптимизируют в соответствии с выбранной длиной волны и затем проводят градуировку с помощью раствора известной концентрации. Оптимизацию осуществляют вручную или автоматически с помощью встроенной микрокомпьютерной системы. [c.29] Методы радиохимриеского анализа широко ирименяются в клинических лабораториях. Об использовании в этих целях изотопов С [24] уже упоминалось выше. Возможно, более обычными являются методы, основанные на проведении радио-иммуиных испытаний [25]. Они лежат в основе чувствительного способа определения концентрации антигенных вепдеств в образце при сопоставлении его ингибирующего влияния на связывание антигена, меченного радиоактивной меткой, с ограниченным количеством специфических антител и ингибирующего влияния известных эталонов. Обычно методики основаны на измерении уровня радиоактивности образцов, содержащих и Со. [c.30] Иод входит в состав многих биологически важных соединений. Более того, его можно довольно легко ввести (при помощи реакции иодирования) во многие соединения, поэтому используется во многих важных клинических анализах. Так, например, щитовидная железа вырабатывает гормон тироксин, Б молекулу которого входят четыре атома иода. И чрезмерно малая, и чрезмерно высокая концентрация тироксина приводит к негативным последствиям. Его уровень можно измерить методом радиоиммунных испытаний с помощью гамма-счетчика, сравнивая число радиоактивных импульсов, даваемых образцом сыворотки после соответствующей обработки, с числом импульсов, полученных от образца с известной концентрацией 1. В результате последующего преобразования полученных таким образом данных (двойное логарифмирование с линейной регрессией, полулогарифмирование с линейной регрессией и т. д.) можно установить концентрацию тироксина в сыворотке. При этом настольный компьютер существенно oбv eгчит обработку данных. [c.30] Измерение радиоактивности жидкостным сцинциллятором, основанное на применении трития, — другой известный метод радиоанал иза [23]. Его часто применяют в тех случаях, когда ввести иод в молекулу не представляется возможным. Этим методом определяют, в частности, многие гормоны. В работе [26] описана методика определения свободного кортизола с помощью конкурирующего связывания. Основные принципы метода аналогичны описанным выше. [c.30] Непрерывный анализ в потоке основан на тех же принципах, что и кинетический анализ. Однако в данном случае образец анализируется не в виде дискретных проб, а непосредственно в потоке [27, 28]. Основная схема установки представлена на рис. 1.12. [c.30] И натрия, детекторами служат ионоселективные электроды. Работа анализатора в целом контролируется встроенным в него компьютером, который следит за состоянием прибора, регистрирует результаты определения и проводит их обработку, а также осуществляет контроль за целостностью образцов. Данный анализатор представляет собой пример высокопроизводительной установки, отвечающей задачам, стоящим перед биохимической лабораторией. [c.32] Заключение. Так, в биохидмической лаборатории при помощи многочисленных разнообразных аналитических методов осуществляется анализ самых различных образцов. Обычно в связи с большим числом образцов, подлежащих анализу, наибольший интерес представляют методики, которые требуют мало времени и поддаются автоматизации. Часто эти методики предусматривают использование измерительных приборов различного типа, и при большом объеме работы наиболее предпочтительны такие приборы, которые передают результаты определений непосредственно в компьютерную систему. [c.32] Вернуться к основной статье