第二章临床生物化学实验室基本技术与管理bqjq.docx
《第二章临床生物化学实验室基本技术与管理bqjq.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章临床生物化学实验室基本技术与管理bqjq.docx(76页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章 临床生生物化学学实验室室基本技技术与管管理实验室的的基本技技术与管管理是临临床生物物化学检检验工作作的重要要基础。本本章所涉涉及的实实验室基基本技术术与管理理主要是是应用于于临床生生物化学学检测的的分析技技术与质质量管理理,目的的在于加加强基础础,提高高生物化化学检验验的质量量。对于于实验室室的其他他基本知知识,基基本技术术以及实实验室的的管理方方法,可可参阅其其他相关关教材。第一节 常用用临床生生物化学学分析技技术 临床生生物化学学分析技技术很多多,常用用的主要要有光谱谱分析技技术、电电泳技术术、离心心技术、层层析技术术、电化化学分析析技术等等。一、光谱谱分析技技术利用各种种化学物物
2、质所具具有的发发射、吸吸收或散散射光谱谱谱系的的特征,来来确定其其性质、结结构或含含量的技技术,称称为光谱谱分析技技术。根根据光谱谱谱系的的特征不不同,可可把光谱谱分析技技术分为为发射光光谱分析析、吸收收光谱分分析和散散射光谱谱分析三三大类。在在临床生生物化学学检验中中,光谱谱分析是是一类十十分重要要的技术术,应用用极为广广泛。分光光度度法(sspecctroophootommetrry)I.光光谱分析析法(pphottomeetryy)1.定定义:根根据物质质吸收、发发射或散散射辐射射能而建建立起来来的一类类分析方方法。2.光光的基本本性质:高速传传播的电电磁辐射射;具有波动动性(l=c/v
3、)和微粒粒性(EE=hvv);短波能量量大,长长波能量量小3.物物质对光光吸收的的基本原原理:能量转移移-当光光辐射通通过某种种物质时时,组成成该物质质的分子子与光子子发生“碰撞”,光子子的能量量就转移移至分子子、原子子上,使使它们由由基态(低能态态)跃迁到到激发态态(高能态态),这种种跃迁称称为激发发。选择吸收收-组成成物质的的分子仅仅吸收与与其内能能变化(基态与与激发态态能量差差)相对应应的波长长或频率率的光,所所得到的的光谱称称为吸收收光谱。发 e.g.,射 荧光 光谱吸 收 激光 发谱激发态(E1)能量释放放-处于于较高能能态的分分子(激发态态分子)不稳定定,当其其返回基基态时,以以热
4、或发发射光谱谱的形式式将能量量释放出出来。所所发射出出的相应应光谱,称称分子发发射光谱谱。DE=E1-E2=hv基态(E0)4.分分类(1)吸吸收光谱谱分析法法:根据据溶液能能吸收由由光源发发出的某某些可见、紫外分光光度法(visible and ultraviolet spectrophotometry) *原子吸收光谱法(atomic absorption spectrophotometry):微量金属元素红外分光光度法波长的光光后所形形成的特特征光谱谱来鉴定定该物质质的性质质和含量量的方法法。(2) 发射光光谱分析析法:根根据物质质受到热热能或电电能等的的激发火焰发射光谱法(flame
5、emission photometry):碱金属/碱土金属元素荧光光谱法(fluorometry):少量无机物、酶活力、激素等后所发射射出的特特征光谱谱来进行行定性及及定量分分析的一一种方法法。(3) 比浊/散射光光谱分析析法:测测定光线线通过溶溶液混悬悬颗粒后后的光吸收收或光散散射程度度的一类类定量方方法。比浊法(turrbiddimeetryy):在在光源的的光路方方向上测测定透射射光强度度(透射光光&散射光光)与入射射光强度度的比值值和胶体体溶液中中质点浓浓度间的的关系。散射测浊浊法(nnephheloomettry):在光光路的垂垂直方向向上测量量散射光光强度和和胶体溶溶液中质质点间的
6、的关系。5. 特点:灵敏度度高;测测定简便便、快速速;试样样不被破坏等。II. 可见、紫紫外分光光光度法法1. 定义:根根据物质质分子对对于2000nmm7000nmm光区电磁辐射射的吸收收特性进进行分析析的方法法。 可见见光:44007000nm,有色物物质溶液液 紫外外光:22004000nm,无色物物质2. 特点:灵灵敏度高高(100-4110-77g/mml); 选择择性强;精确度和和准确度度高; 仪器器设备简简单,操操作易掌掌握3. 吸收光谱谱(1) 光谱的产产生:化化合物分分子的价价电子跃跃迁(2) 吸收光谱谱曲线:电子跃跃迁的吸吸收波长长和吸收收强度可可用仪器器测定,在在可见、紫
7、紫外光区区内绘制制或扫描描得到一一条以波波长(l)为横坐坐标,吸吸光度(A)为为纵坐标标的吸收收曲线。4. 光吸收的的基本定定律(LLambber-Beeerss Laaw)(1) 定律:单色光光通过吸吸光溶液液后,吸吸光度与与浓度或或厚度之之间呈正正比关系系。Lambber定定律:说说明吸收收与厚度度间的关关系Beerr定律:说明吸吸收与浓浓度间的的关系(2)表表达式:-lgIIt/Io=abc*It/Io为透光光率(ttrannsmiittaancee, TT) (%) A=-lggT= abc*A为吸光光度(aaborrbannce) *aa为吸光光系数(abssorpptivvityy
8、),即即吸光物物质在单单位浓度度及单位位厚度时时的吸光光度。 bb为液层层厚度c为溶液液浓度(conncenntraatioon)5. 比色法(colloriimettry)(1) 定义:用用可见光光作光源源,比较较溶液的的颜色深深浅度以以测定所所含有色色物质浓浓度的方方法(2) 所用仪器器:分光光光度计计(sppecttropphottomeeterr)(i)基本原原理:溶溶液中的的物质在在光的照照射激发发下,产产生了对对光吸收收的效应应,物质质对光的的吸收是是具有选选择性的的。各种种不同的的物质都都具有其其各自的的吸收光光谱,故故当某单单色光通通过溶液液时,其其能量就就会被吸吸收而减减弱,
9、光光能量减减弱的程程度和物物质的浓浓度有一一定的比比例关系系。(ii)结构组组成(以以7222分光光光度计为为例)光源:可可见光区区的光源源为钨灯灯,波长长范围是是320010000nnm。(紫外光光区的光光源为氢氢灯或氘氘灯,波波长是22003200nm)单色器:一种将将光源产产生的混混合光分分解为单单一波长长的光学学系统。一一般是根根据通过过棱镜的的折射或或光栅的的衍射而而获得的的。试样室:由比色色皿座架架及光门门组成。 可可见光区区用光学学玻璃比比色皿(紫外光光区用石石英比色色皿)光电管暗暗盒:由由光电管管(可将光光能转变变为可以以放大检检测和记记录的电电能)和微电电流放大大器组成成。显
10、示器:由放大大器和读读数元件件组成。(3) 比色法的的定量方方法:(i)标准曲曲线法:将一系系列浓度度不同的的标准溶溶液按照照一定操操作过程程显色后后,分别别测吸光光度(AA),以以A为纵坐坐标,浓浓度为横横坐标制制标准曲曲线(至少要要5点)。在相相同条件件下处理理待测物物质并测测定其吸吸光度,即即可从标标准曲线线找出相相对应的的浓度。(ii) 对比法:将标准准品与待待测样品品在相同同条件下下显色并并测定各各自的吸吸光度。由由于测定定体系温温度、厚厚度及入入射光波波长一致致,故标标准与待待测样品品a&bb值相等等,可用用下式比比较计算算待测样样品浓度度Cx=CsAs/AxIII.实验内内容1.
11、可见光光分光光光度计波波长校正正(1) 原理:镨镨钕玻璃璃是一种种含有金金属镨与与钕的玻玻璃制品品,在可可见光波波长范围围内,它它具有特特征性的的吸收光光谱,吸吸收峰的的波长固固定,可可作校对对仪器波波长正确确性的依依据。(2) 操作:用用镨钕玻玻璃与空空白光路路作对照照,作出出波长从从51225441nmm的镨钕钕玻璃吸吸收曲线线,以横横坐标为为波长,纵纵坐标为为吸光度度,每隔隔2nmm作一个个点,查查找5229nmm处是否否有一个个吸收峰峰的极值值,若这这个吸收收峰的极极值相对对应的波波长大于于5299nm,则则反时针针方向调调节波长长调节螺螺杆,使使这个极极值相对对应地靠靠近5229nm
12、m,一直直调到波波长误差差在允许许范围内内(52292nnm);反之,吸吸收峰极极值相对对应的波波长小于于5299nm,则则顺时针针方向调调节螺杆杆。2红红蛋白及及衍生物物吸收光光谱测定定(见书)H分光光度度计的使使用1开开电源开开关,打打开箱盖盖,预热热10mminss2将将空白管管、对照照管、测测定管分分别装入入比色皿皿(3/44voll),并并用吸水水纸擦干干光面外外壁。3选选定波长长4打打开箱盖盖(光路开开关自动动关闭),用空空白管调调T=05盖上上箱盖(光路开开关自动动打开),再用用空白管管调T=1000%(若调不不到,则则可调节节灵敏度度开关)6将将选择开开关旋至至A,此时时显示数
13、数值应为为0,否否 则则调节“消光零零”旋钮调调至0。7逐逐步拉出出试样架架拉手,读读取各管管吸光度度值A。8全全部测定定结束后后,取出出比色皿皿(洗净),关闭闭开关。二、电泳泳技术电泳 Eleectrrophhoreesiss一、定义义电泳带电粒粒子在直直流电场场中向着着电性相相反电极极移动的的现象。电泳分析析技术利用电电泳现象象进行物物质分离离的技术术。二、电泳泳分析技技术发展展概况18099年俄国国物理学学家首次发发现电泳泳现象。他他在湿粘粘土中插插上带玻玻璃管的的正负两两个电极极,加电电压后发发现正极极玻璃管管中原有有的水层层变混浊浊,即带带负电荷荷的粘土土颗粒向向正极移移动,这这就是
14、电电泳现象象。 19009年MMichhaellis首首次将胶胶体离子子在电场场中的移移动称为为电泳。他他用不同同pH的的溶液在在U形管管中测定定了转化化酶和过过氧化氢氢酶的电电泳移动动和等电电点。 19937年年瑞典UUppssalaa大学的的Tisseliius对对电泳仪仪器作了了改进,创创造了TTiseeliuus电泳泳仪,建建立了研研究蛋白白质的移移动界面面电泳方方法,并并首次证证明了血血清是由由白蛋白白及、球蛋白白组成的的,由于于Tisseliius在在电泳技技术方面面作出的的开拓性性贡献而而获得了了19448年的的诺贝尔尔化学奖奖。 19448年WWiellandd和Fiischh
15、er重重新发展展了以滤滤纸作为为支持介介质的电电泳方法法,对氨氨基酸的的分离进进行过研研究。 从本本世纪550年代代起,特特别是119500年Duurruum用纸纸电泳进进行了各各种蛋白白质的分分离以后后,开创创了利用用各种固固体物质质(如各各种滤纸纸、醋酸酸纤维素素薄膜、琼琼脂凝胶胶、淀粉粉凝胶等等)作为为支持介介质的区区带电泳泳方法。 1959年Raymond和Weintraub利用人工合成的凝胶作为支持介质,创建了聚丙烯酰胺凝胶电泳,极大地提高了电泳技术的分辨率,开创了近代电泳的新时代。30多年来,聚丙烯酰胺凝胶电泳仍是生物化学和分子生物学中对蛋白质、多肽、核酸等生物大分子使用最普遍,分
16、辨率最高的分析鉴定技术,是检验生化物质的最高纯度:即“电泳纯”(一维电泳一条带或二维电泳一个点)的标准分析鉴定方法,至今仍被人们称为是对生物大分子进行分析鉴定的最后、最准确的手段,即“LastCheck”。 由80年代发展起来的新的毛细管电泳技术,是化学和生化分析鉴定技术的重要新发展,己受到人们的充分重视。三、电泳分析技术的分类1.根据据被分离离样品的的量多少少分析电泳泳制备电泳泳2.根据据电泳电电压的高高低常压电泳泳 05000 V高压电泳泳 500030000V3.根据据电泳中中是否使使用支持持物自由电泳泳不使用用支持物物,在溶溶液中进进行。区带电泳泳使用支支持物(1) 按支持持物的物物理
17、性状状不同,可可分为滤纸及及其他纤纤维薄膜膜电泳,如如醋酸纤纤维素、玻玻璃纤维维、聚氯氯乙烯纤纤维凝胶电电泳,如如琼脂、琼琼脂糖、硅硅胶、淀淀粉胶、聚聚丙烯酰酰胺凝胶胶电泳粉末电电泳,如如纤维素素粉、淀淀粉、玻玻璃粉电电泳丝状电电泳,如如尼龙丝丝、人造造丝电泳泳(2)按按支持物物的装置置形式不不同,可可分为平板式式电泳垂直直板式电电泳垂直柱柱式电泳泳4.根据据电泳系系统pHH是否连连续 连续pHH电泳指电泳泳过程中中pH保持持不变,如如滤纸电电泳、醋醋纤膜电电泳 不连续ppH电泳泳指电极极缓冲液液和电泳泳支持物物的不同同区段也也有不同同的pHH,如 PAGGE、IFEE优点是在在不同 pH区区
18、之间形形成高的的电位梯梯度区,使使蛋白质质移动加加速压缩缩为一极极狭的区区带而达达到浓缩缩的目的的。电泳技术术的特点点: 凡是带电电物质均均可应用用某一电电泳技术术进行分分离,并可进进行定性性或定量量分析; 样品用量量极少; 设备简单单; 可在常温温进行; 操作简便便省时; 分辨率高高.电泳技术术应用 基础理论论研究; 临床诊断断; 工业制造造.双向凝胶胶电泳和和质谱技技术的建建立和联联用,提供了了蛋白质质组研究究所需的的技术体体系,使得蛋蛋白质组组的研究究成为可可能.四、电泳泳的基本本原理 一个质点点,如能能解离或或能吸附附带电质质点,在在电场中中便会向向正极或或负极移移动。 电泳是指指带电
19、颗颗粒在电电场的作作用下发发生迁移移的过程程。许多多重要的的生物分分子,如如氨基酸酸、多肽肽、蛋白白质、核核苷酸、核核酸等都都具有可可电离基基团,它它们在某某个特定定的pHH值下可可以带正正电或负负电,在在电场的的作用下下,这些些带电分分子会向向着与其其所带电电荷极性性相反的的电极方方向移动动。电泳泳技术就就是利用用在电场场的作用用下,由由于待分分离样品品中各种种分子带带电性质质以及分分子本身身大小、形形状等性性质的差差异,使使带电分分子产生生不同的的迁移速速度,从从而对样样品进行行分离、鉴鉴定或提提纯的技技术。 为了了更好的的了解带带电分子子在电泳泳过程中中是如何何被分离离的,下下面简单单介
20、绍一一下电泳泳的基本本原理。在在两个平平行电极极上加一一定的电电压(VV),就就会在电电极中间间产生电电场强度度(E),LL是电极极间距离离。 在稀溶溶液中,电电场对带带电分子子的作用用力(FF),等等于所带带净电荷荷与电场场强度的的乘积。 这个作用力使得带电分子向其电荷相反的电极方向移动。在移动过程中,分子会受到介质粘滞力的阻碍。粘滞力(F)的大小与分子大小、形状、电泳介质孔径大小以及缓冲液粘度等有关,并与带电分子的移动速度成正比,对于球状分子,F的大小服从Stokes定律,即: F=6r 式中r是球状分子的半径,是缓冲液粘度,是电泳速度(= d / t,单位时间粒子运动的距离,cm / s
21、)。当带电分子匀速移动时: F = F, qE = 6r 由此可以看出,迁移率与带电分子所带净电荷成正比,与分子的大小和缓冲液的粘度成反比。迁移率(Mobility)带电颗粒在单位电场强度下的泳动速度。 V Q M=-= - E 6prh五、影响响电泳速速度的因因素1.电场场强度(E) E电流流热效效应支持介介质上的的水分蒸蒸发样品的的热变性性 E电泳泳速度慢慢延长电电泳时间间样品扩扩散区带模模糊不清清分辨率率下降 电场场强度(VV/cmm)是每每厘米的的电位降降,也称称电位梯梯度。电电场强度度越大,电电泳速度度越快。但但增大电电场强度度会引起起通过介介质的电电流强度度增大,而而造成电电泳过程
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 临床 生物化学 实验室 基本 技术 管理 bqjq
限制150内