临床生化检验应用工程师基础知识培训37098.docx
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1、临床生化检验基础知识培训一、生化基础知识二、生化仪器基础知识三、部分生生化项目目的临床床意义本文档仅供供生化应应用工程程师参考考阅览,更更多专业业知识请请查阅后后附参考考文献。 刘刘伟杰20一三-6-227一、 生化基础知知识1.1生化化诊断试试剂盒为为由一定定的化学学品或者者酶类组组成的多多成分混混合试剂剂(Reeageent),最最终以水水溶液的的方式与与待测物物发生一一系列化化学或者者生化反反应,通通过生成成物或反反应物中中某物质质的吸光光度变化化,测量量待检测测物中某某种特定定物质的的含量。1.2生化化诊断试试剂用于于检测样样本,包包括:人人体血清清(主要要)、血血浆及尿尿液中的的各种
2、酶酶类和代代谢产物物,用于于预测,诊诊断以及及治疗监监测,协协助临床床医生诊诊治疾病病提供数数据参考考。1.3按功功能分为为:肝功功、血脂脂、肾功功、心肌肌、代谢谢、免疫疫&风湿、离离子&其他。1.4试剂剂性能评评价指标标:1 试剂外外观2批间差3准确度4精密度5线性(灵灵敏度)6抗干扰能能力(特特异性)7稳定性1.5试剂剂检测原原理(朗朗伯比尔尔定律):A=KKbc 式中,AA 为吸吸光度;K 为为吸收系系数,是是与入射射辐射的的波长及及吸收物物质的性性质有关关的常数数 ;bb为液层层厚度,单单位为ccm;cc 为吸吸收物质质的浓度度。当浓浓度的单单位为 moll/L时时,K 的单位位为L/
3、mollcm,称称为摩尔尔吸收系系数,通通常用 表示示。摩尔尔吸收系系数 表示示物质对对某一波波长的辐辐射的吸吸收特性性。愈大,表表示物质质对某波波长辐射射的吸收收力愈强强,因而而分光光光度法测测定的灵灵敏度就就愈高.1.6理论论值与实实测值偏偏差的解解释:实实测值偏偏离了朗朗伯比尔尔定律。偏离 Laambeert-Beeer定律律的因素素:1复合光对对Beeer 定定律的偏偏离:吸吸收定律律要求入入射光为为单色光光,而分分光光度度计单色色光的纯纯度主要要决定于于色散元元件及光光路设计计,即使使高精度度的仪器器,也得得不到纯纯单色光光,而是是波长宽宽度的复复合光,其其结果导导致偏离离Lammb
4、errt BBeerr 定律律。2 杂散光光的影响响:杂散散光(sstraay llighht) 是进入入检测器器待测波波长以外外的光。主主要来源源于仪器器色散元元件表面面的散射射、单色色器内壁壁尘埃等等。3狭缝宽度度的影响响:单色色器设有有进、出出口狭缝缝,狭缝缝愈窄,单单色光愈愈纯,吸吸光度增增加,但但辐射能能减小,对对弱吸收收带的测测量有一一定影响响。定性性分析时时,为提提高分辨辨能力常常采用较较小的狭狭缝,而而定量分分析时,在在灵敏度度允许的的情况下下,宜采采用较大大狭缝。当当出、入入射狭缝缝宽度相相等时,狭狭缝宽度度引起的的误差最最小。4非吸收作作用引起起的误差差:1.散射效效应:光
5、光吸收定定律只适适用于均均匀的吸吸收体系系,如待待测溶液液是混浊浊的,当当光通过过时,将将产生散散射效应应。其结结果使光光通过吸吸收物质质的光程程不固定定,散射射光的一一部分和和透射光光一起进进入检测测器,导导致偏离离 Beeer 定律。因因此,免免疫比浊浊法常用用多点校校准来做做标准曲曲线。2. 荧光光效应:分子吸吸收辐射射能后产产生的激激发态分分子以重重新发射射辐射的的方式回回到基态态而发射射荧光。由由于多数数显色体体系荧光光效应很很小,而而且荧光光发射是是各向同同性,只只有一部部分沿透透射光方方向进入入检测器器,使测测量吸光光度偏低低。一般般情况下下,荧光光效应对对分光光光度法产产生的影
6、影响较小小。目前前,多数数光度计计设有两两个样品品室,对对有荧光光试样可可置于离离检测器器较远的的样品室室,或在在光路中中插入适适当的滤滤光片以以消除荧荧光效应应。5测定过程程中产生生的误差差:化学学反应引引起的误误差, 人为的的误差等等,在此此不作详详细解释释。1.7生化化测定方方法:临临床化学学自动分分析仪所所涉及的的测定方方法包括括终点测测定法、连连续监测测法、固固定时间间法等。1.8.11生化分分析基本本术语概概述:1双波长:由主波波长和副副波长构构成的两两个波长长,测定定样品采采用双波波长可以以消除对对实验的的影响。主主波长是是指测定定某物质质时,生生成的产产物颜色色对光吸吸收的特特
7、有波长长。副波波长是指指测定某某物质时时,为消消除其他他干扰物物质在主主波长造造成测定定干扰所所设定的的波长。2反应杯空空白:在在特定波波长下,光光通过以以蒸馏水水或空气气为反应应体系所所测得的的吸光度度值。3试剂空白白 :在在各特定定波长下下,光通通过以蒸蒸馏水或或生理盐盐水为样样品和相相应测定定项目试试剂构成成的反应应体系所所测得的的吸光度度值。4样品空白白:在各各特定波波长下,光光通过以以生物样样品和相相应测定定项目不不含有引引起反应应的一种种或多种种成分的的试剂构构成的反反应体系系所测得得的吸光光度值;或由生生物样品品和相应应测定项项目试剂剂构成的的反应体体系产生生反应最最初时间间所测
8、得得的吸光光度值。5终点法 :这是是最常用用的分析析法。因因为该法法常有标标准液,因因此又称称比例终终点法,是是经过一一定反应应时间后后,当反反应达到到平衡(终点)时做到到的一点点分析法法。一般般是在一一定温度度下,试试剂与样样品经过过一定反反应时间间,被送送人比色色系统,然然后检测测吸光度度的变化化,由微微机系统统处理计计算和打打印显示示出结果果。其中中又分一一点终点点和两点点终点法法。6续监测法法:也叫叫速率法法,此法法通过测测定酶所所催化的的反应速速度,间间接计算算出酶的的含量,称称酶活性性测定法法。在酶酶促反应应过程中中,不是是任何时时期的反反应速率率都和酶酶浓度成成正比。当当酶促反反
9、应刚一一开始,底底物处于于过量状状态,酶酶与底物物开始结结合,生生成复合合物 (ES) ,底底物浓度度开始下下降,此此时产物物尚未生生成。当当复合物物(ESS)分解解,生成成产物(P) ,酶促促反应速速度急骤骤上升,经经过很短短的作用用时间后后,产物物的生成成量或底底物的减减少量与与反应时时间成线线性关系系,反应应速度保保持恒定定不变,这这一时期期称为零零级反应应期。随随酶促反反应继续续进行,底底物不断断消耗,酶酶促反应应条件逐逐渐变化化,酶促促反应速速度逐渐渐减慢,产产物生成成或底物物减少量量的变化化曲线遂遂趋平坦坦,这一一时期称称为一级级反应期期。此时时的反应应速率常常常不能能准确反反应酶
10、的的含量。因因此其测测光点一一般要求求取在反反应达到到平衡前前。7两点速率率法:两两点速率率法也叫叫固定时时间法,对对测定及及标准采采用两个个时间点点测定。采采用此方方法的如如肌酐(苦苦味酸法法),目目前多数数自动分分析仪还还是用 Jafffe 氏反应应测肌酐酐,即肌肌酐能同同碱性苦苦味酸盐盐生成红红橙色化化合物,这这个反应应特异性性不高,因因为维生生素 CC 、丙丙酣酸、丙丙酣、葡葡萄糖、乙乙酷醋酸酸、果糖糖、氨基基马尿酸酸、蛋白白质及其其他反应应产物亦亦能与碱碱性苦位位酸盐生生成红色色化合物物,血清清中的这这些假肌肌酐约含含25%。但真真性肌酐酐与苦味味酸的反反应为快快反应,假假肌酐为为慢
11、反应应,因此此测试时时测试时时间一般般在样品品与碱性性苦味酸酸试剂混混合后 25 秒和 1 分分 255 秒在在 5000nmm 处测测吸光度度变化。两两时间点点的吸光光度变化化之差,则则为特异异反应肌肌酐浓度度。8普通免疫疫比浊与与胶乳增增强免疫疫比浊法法:普通免疫比比浊法是是抗原与与相应的的抗体直直接结合合形成的的免疫复复合物,在在反应液液中具有有一定的的浊度,可可由一般般分光光光度法进进行透射射比浊(ttrannsmiissiion turrbiddimeetryy)测定定,可用用于某些些蛋白质质和药物物浓度等等的测定定。该法法须做多多点校准准,再经经非线性性回归,求求出抗原原或抗体体的
12、含量量。胶乳增强免免疫比浊浊法是将抗体体吸附在在大小适适中、均均匀一致致的胶乳乳颗粒上上,制成成致敏的的胶乳颗颗粒,当当遇到相相应抗原原时,发发生交联联反应,形形成抗原原抗体复复合物,胶胶乳颗粒粒发生凝凝集。单单个胶乳乳颗粒在在入射光光波长之之内并不不阻碍光光线透过过,两个个及其两两个以上上胶乳颗颗粒凝聚聚时则使使透过的的光减少少,其减减少的程程度与胶胶乳颗粒粒凝聚的的程度呈呈正比,即即与待测测抗原量量呈正比比,由此此可检测测样本中中的特定定抗原含含量。 该法比普普通免疫疫比浊敏敏感度高高,试剂剂稳定,个个体免疫疫复合物物对结果果影响也也小,因因此结果果稳定、可可靠,特特异性好好,精确确度高。
13、9参考物的的量值溯溯源性:通过一一条具有有规定不不确定度度的不间间断的比比较链,使测量量结果或或测量标标准的值值能够与与规定的的参考标标准,通通常是与与国家标标准或国国际标准准联系起起来的特特性。10检测限限: 是是指检测测系统可可检测出出的最低低分析物物浓度。又又称分析析灵敏度度。灵敏度与线线性范围围:灵敏敏度与线线性范围围有着紧紧密联系系,这也也是跟生生化仪的的性能有有关。灵灵敏度与与线性范范围的取取舍就要要根据其其医学决决定水平平而定。一一般仪器器能测的的光 密密度值最最大在3350000。假假设谋项项目的医医学决定定水平在在01100,如如果1个个单位浓浓度变化化能引起起仪器吸吸光度响
14、响应量为为10000,那那么它能能测的浓浓度范围围为035,可可以看出出,虽然然其灵敏敏度很高高,但在在其检测测范围没没有达到到其医学学决定水水平,即即线性范范围太窄窄。相反反,如果果 1个个单位浓浓度变化化能引起起仪器吸吸光度响响应量为为1000,那么么它能测测的浓度度范围为为03350,这这个线性性范围是是可以的的。因此此,灵敏敏度与线线性的评评价,要要根据其其医学决决定水平平而定。 1.9常用用校准方方法:终点法或两两点速率率法,必必须通过过使用标标准液,建建立一条条标准曲曲线;速率法,采采用标准准液校正正可消除除系统误误差,也也可直接接输入FFacttor值值。校准类型:空白定定标:以
15、以水做标标准液,消消除试剂剂本身对对测试的的干扰;(酶类类)两点定标:以水作作为零点点,标准准液作为为另一点点,建立立标准曲曲线;(Y=AX+B)多点定标:两个以以上的标标准液建建立一条条标准曲曲线;( LOGGIT-LOGG )1.10参参考区间间与医学学决定水水平: 临床实实验室检检验结果果对被检检验者低低正常还还是异常常,有何何临床意意义,如如何用检检验结果果协助临临床医生生诊断和和治疗,这这就涉及及到参考考区间和和医学决决定水平平了。 参考区区间大多多是采用用正态分分布的原原理制定定,以995%的的分布区区间(xx2s)即即为参考考区间的的上、下下限,少少数用百百分位数数来制定定参考区
16、区间。不不论采用用什么方方法,总总有少数数正常人人的测定定值落在在异常范范围内。因因此,假假性结果果是避免免不了的的。当结结果接近近上限或或下限时时,不要要轻易下下正常或或有病的的结论,要要根据被被测者的的其他表表征综合合判断或或过一段段时间复复查后,再再做分析析。 医学学决定水水平是由由Barrnettt于119688年首先先提出的的。是指指临床上上必须采采取措施施时的检检测水平平。决定定性水平平是一个个阀值,高高于该值值或低于于该值,应应决定对对患者采采取适当当的治疗疗措施。医医学决定定水平可可在疾病病诊断中中起着排排除或确确认的作作用,对对某些疾疾病进行行分级或或分类,或或愈后做做出估计
17、计,来提提醒医生生在临床床上做出出相应的的处理方方式。 医学学决定水水平与参参考区间间的区别别在于,它它不仅对对健康人人的数值值进行研研究,以以决定健健康人的的范围,同同时还对对有关疾疾病的不不同病情情的数据据进行研研究,以以定出不不同的决决定性限限值,以以引导医医生采取取不同的的临床措措施。它它的应用用可以克克服只使使用参考考范围的的缺点,使使一个检检验结果果对病人人能起到到提供诊诊断,处处理依据据的作用用。1.11酶酶法检测测基本知知识:酶是由活细细胞产生生并能在在体内起起催化作作用的,一一类特殊殊蛋白质质。体内内几乎所所有的代代谢反应应都是在在不同的的酶催化化下进行行的。酶酶的催化化效率
18、高高,对底底物有严严格的选选择性,酶酶非常不不稳定,酶酶浓度的的变化是是许多疾疾病的敏敏感指针针,这是是建立和和发展诊诊断酶学学的依据据。用酶酶作试剂剂(工具具酶)测测定非酶酶物质具具有效率率高、特特异及易易于实现现自动分分析的特特点,是是目前临临床生化化检验的的主流方方法。1.11.1酶促促反应速速度的因因素:包包括:酶酶的浓度度、底物物的浓度度、激活活剂与抑抑制剂、ppH 和和温度等等。在研研究某一一因素对对酶促反反应速度度的影响响时,反反应系统统中其他他因素不不变。酶酶促反应应中所指指速度是是初速度度,因为为这时的的反应速速度与酶酶浓度成成正比,可可以避免免产物及及其他因因素对反反应速度
19、度的影响响。在建建立定量量测定酶酶活性的的方法时时,需要要研究酶酶促反应应的速度度及影响响此速度度的因素素,通常常称之为为反应动动力学。1.11.2酶活活力测定定 酶的含量量很低,除除免疫学学方法外外,不能能直接测测定其含含量,只只能测其其催化反反应过程程中一定定时间内内物质变变化的量量,即酶酶促反应应速率,或或称酶的的活力。要要保证只只有待测测酶的量量影响反反应速率率,其他他各种影影响反应应速率的的因素都都在严格格控制之之下,并并保持各各测定间间的一致致性。(一) 酶促反应的的过程 通过测测定底物物浓度的的下降,或或测定产产物浓度度的上升升,可以以追踪酶酶反应过过程中底底物转变变为产物物的过
20、程程。通常常多测定定产物的的形成,因因为测定定产物从从零或者者从低浓浓度的增增加,比比测定高高浓度底底物的下下降更可可靠。典型的酶反反应过程程曲线分分为几个个时期。紧紧随着加加人血清清或底物物启动反反应后,在在出现明明显的变变化前为为延迟期期;此期期从几秒秒到几分分钟。随随后是底底物和产产物变化化与时间间成直线线的时期期,形成成产物的的速率恒恒定,此此时期的的速率为为反应应初速度度。此此期底物物也下降降,但实实际上反反应速度度与底物物浓无关关,对底底物浓度度而言,酶酶促反应应实际上上是零级级反应。反反应曲线线的直线线期时间间长短相相差悬殊殊。紧跟跟着是反反应速率率持续下下降,进进入速度度依赖于
21、于底物浓浓度的一一级反应应期。在在这一期期中,底底物浓度度下降,逆逆反应增增加,抑抑制性产产物蓄积积,乃至至酶本身身进行性性的灭活活等因素素也起作作用。最最后,当当底物起起尽或达达到平衡衡时,反反应停止止。在零零级反应应期中,测测定一定定时间内内形成产产物的量量,是以以此期中中速率维维持恒定定为条件件。否则则表观的的反应速速率将不不正比于于酶浓度度。也就就是选择择的监测测点必须须在反应应速率恒恒定区(零零级反应应期)。在正常测定定中,为为了能缩缩短延迟迟期和延延长线性性期,不不仅要适适量的底底物浓度度,还要要在试剂剂中加入入某些激激活剂和和其他的的辅助因因子。以以改善反反应进程程曲线。(二)固
22、定定时间法法和连续续监测法法 在我我国临床床实验室室中,目目前测定定酶活性性的方法法,已从从手工操作的固固定时间间法及两两点测定定法过渡渡到连续续监测法法。固定定时间法法在反应应过程中中测定一一点的吸吸光度;两点测测定法是是在反应应开始及及反应经经一定时时间后,分分别测两两点的吸吸光度,根根据两点点间吸光光度的差差值,推推算酶的的活力。固固定时间间法和两两点测定定法都是是在酶和和底物孵孵育一段段时间后后测定总总的变化化。两点测定法法也应属属于酶动动力学测测定方法法,但动力学学测定法法这一一术语,习习惯上仅仅指多点点测定的的动力学学方法,即即所谓速速率法或或连续监监测法,不不论用手手工法或或自动
23、法法。固定定时间法法和两点点测定法法可能会会有几种种误差:酶活力力非常高高的样品品,由于于底物消消耗速度度快,反反应很快快呈现迟迟缓或停停止;有有一些反反应类型型延迟期期长;某某些标本本的反应应曲线可可能是非非线性的的;活力力高的标标本,超超出了限限定的活活力测定定范围,若若稀释标标本可能能会引起起催化活活力不成成比例的的变化。由由于光度度计及方方法学的的改进,可可以缩短短孵育时时间,增增加酶活活力测定定范围,缩缩短延迟迟期,增增加线性性期,使使固定时时间法仍仍发挥重重要作用用;尤其其在中小小医院实实险室中中更有实实用价值值,甚至至一部分分生化分分析仪也也采用了了固定时时间法。1.11.3酶法
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