临床生物化学实验原理方法及检测介绍
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生物化学实验原理和方法
生物化学实验是研究生物体内化学反应的实验方法,主要用于研究生物体内分子结构、代谢途径、蛋白质结构和功能等方面的问题。
生物化学实验的基本原理是利用生物体内的生物分子(如蛋白质、核酸、酶等)进行化学反应或与其他物质相互作用,从而检测、分离或定量这些分子。
生物化学实验主要包括以下几个方面的原则和方法:
1. 分离与纯化:将某一特定生物分子从其他组分中分离出来,获得纯净的样品。
常用方法包括离心、电泳、柱层析、过滤等。
2. 分析与测定:对生物分子的含量、结构和性质进行定量或定性的研究。
常用方法包括分光光度法、荧光法、比色法、拉曼光谱等。
3. 酶反应:酶是生物体内催化生物化学反应的一类蛋白质,其活性与底物浓度、温度、pH值等因素有关。
通过测定底物转化率来研究酶的活性。
常见的酶反应方法有酶解反应、酶促进反应等。
4. 蛋白质分析:蛋白质是生物体内最为重要的分子之一,可以通过电泳、质谱、Western blot等方法进行分析,从而了解蛋白质的结构、含量和功能。
5. 核酸分析:核酸是生物体内遗传信息的主要载体,可以通过PCR、凝胶电泳、
Southern blot等方法进行分析,用于检测基因的突变、限制性片段长度多态性等。
以上是一些常用的生物化学实验原理和方法,实际的生物化学实验会根据具体的研究目的和问题而选择适合的方法和技术。
生化中的化学实验原理
生化学实验是通过化学反应、分离纯化、鉴定结构等手段研究生物大分子结构和功能的一种实验方法。
它的基本原理有以下几点:
1. 化学反应:生化学实验利用化学反应来改变或转化生物大分子的结构和性质。
例如,通过酶的催化作用,可以加速化学反应的进行。
2. 分离纯化:生物体内的分子混合复杂,生化学实验通过分离纯化的方法将目标分子与其他组分分离开来,从而研究其性质和功能。
常用的分离纯化方法包括离心、层析、电泳等。
3. 鉴定结构:生化学实验可以通过各种分析技术对分离纯化后的生物大分子进行鉴定和结构分析。
例如,质谱技术可以确定生物大分子的分子量和结构;核磁共振技术可以解析分子的原子结构。
4. 测定活性:生化学实验可以通过测定生物大分子的活性来研究其功能。
常用的测定方法包括酶活测定、抗体结合实验等。
总之,生化学实验通过化学手段研究生物大分子的结构和功能,从而揭示生物体内化学过程的机理和规律。
临床生物化学与检验第6版第一章:临床生物化学与检验学的概述本章主要介绍了临床生物化学与检验学的定义、发展历程、研究对象和研究方法等内容。
临床生物化学与检验学是通过检测体内物质的含量、代谢产物及其功能状态来了解人体健康状况的学科。
它通过测定体液中的生化指标,如血清蛋白、酶活性、电解质等,可以帮助医生进行疾病的诊断、预后评估和治疗监测。
第二章:临床生化检验方法与仪器本章介绍了临床生化检验的常用方法和仪器。
生化检验方法包括光度法、比色法、电化学法、放射免疫法等。
这些方法可以通过测定样品的吸收光谱、颜色反应、电信号或放射性同位素来获得结果。
仪器方面,主要介绍了分光光度计、比色计、电化学分析仪等常用仪器的原理和应用。
第三章:临床生化指标的测定与临床意义本章详细介绍了临床生化指标的测定方法和临床意义。
临床生化指标包括血清蛋白、肝功能指标、肾功能指标、电解质、血糖、血脂等。
这些指标的测定可以帮助医生判断患者的病情和疾病类型,指导治疗方案的制定和调整。
第四章:临床生化检验中的质量控制本章主要介绍了临床生化检验中的质量控制方法和质量评价指标。
质量控制是保证生化检验结果准确可靠的关键环节。
通过建立质量控制体系、制定质量控制规范和参加外部质量评价等措施,可以保证生化检验结果的质量。
第五章:临床生化检验中的常见问题与解决方法本章主要介绍了临床生化检验中常见的问题和解决方法。
常见问题包括样品的采集和保存、干扰因素、结果的解读和报告等方面。
通过了解这些问题,并掌握相应的解决方法,可以提高临床生化检验的准确性和可靠性。
第六章:临床生化检验中的新技术与新方法本章主要介绍了临床生化检验中的新技术和新方法。
随着科技的发展,临床生化检验领域也不断涌现出新的技术和方法,如基因检测、蛋白质组学、代谢组学等。
这些新技术和方法可以提高疾病的早期诊断和个体化治疗水平。
第七章:临床生化检验在疾病诊断与治疗中的应用本章主要介绍了临床生化检验在疾病诊断与治疗中的应用。
临床生物化学检验技术笔记
临床生物化学检验技术是一种用于诊断和治疗疾病的重要技术。
它通过测量和分析体液中的生化指标,如血清中的蛋白质、酶、电解质等,来评估机体的生理状态,发现异常情况,并提供相关的诊断和治疗建议。
以下是一些临床生物化学检验技术的基本原理和常见应用:
1. 光度法:利用物质对特定波长的光的吸收特性进行分析。
常用于测量血清中的蛋白质、酶、代谢产物等。
2. 电化学法:利用电化学原理测量电流、电压等电学参数,用于测量电解质、血气、肾功能等。
3. 酶法:利用酶对底物的特异性催化作用,测量酶的活性或底物、产物的浓度。
常用于检测肝功能、心脏损伤等。
4. 免疫测定法:利用抗原与抗体的特异性结合关系进行分析,常用于检测激素、肿瘤标志物等。
5. 质谱法:通过测量样品中分子的质量-荷电比,分析样品的组成和结构。
常用于药物测定、代谢产物分析等。
6. 核酸分析技术:通过测量DNA或RNA的含量、序列和结构,用于疾病的遗传性检测、基因表达分析等。
临床生物化学检验技术在临床诊断和治疗中起到了重要的作用。
它不仅可以用于早期发现疾病、评估疾病的严重程度,还可以用于监测治疗效果、指导治疗方案的选择。
然而,需要注意的是,临床生物化学检验技术的结果需要结合临床病史和其他检查结果进行综合分
析和解释,以确保最终的诊断和治疗方案的准确性和有效性。
生物化学的基本原理与研究方法生物化学是研究生物体内化学成分和化学过程的一门学科。
它融合了生物学和化学的理论和技术,通过揭示生物体内的化学反应和分子相互作用来深化对生命本质的理解。
在这篇文章中,我们将探讨生物化学的基本原理和研究方法。
一、生物化学的基本原理生物体内的化学过程受到各种生物分子的参与和调控。
这些分子包括蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
生物化学的基本原理主要涉及以下几个方面:1. 生物大分子的结构和功能:蛋白质是生物体内最重要的大分子之一,它在生物体内担任多种功能,如酶的催化活性、结构支持和信号传导等。
核酸是遗传信息的存储和传递介质,它们通过DNA和RNA 的序列编码着生物体内的遗传信息。
糖类和脂类则在细胞膜的结构和能量代谢中发挥重要作用。
2. 生物体内化学反应的动力学:生物体内的化学反应受到温度、酸碱度和化学平衡等因素的影响。
生物体内的化学反应速率往往由酶的催化作用决定。
酶是一类具有高度专一性和效率的蛋白质,它们通过降低反应的活化能来加速化学反应的进行。
3. 生物体内的能量转化:生物体内的能量转化涉及到各种能量分子的生成和利用。
在细胞呼吸过程中,有机物被氧化释放能量,并最终转化为三磷酸腺苷(ATP)。
ATP是细胞内最重要的能量储存和传递分子,它能够供给细胞进行各种活动,如肌肉收缩、物质运输和细胞分裂等。
二、生物化学的研究方法生物化学的研究方法主要包括以下几个方面:1. 分离与纯化:通过分离与纯化方法,可以从生物体内提取目标分子,并去除其他干扰物质。
常用的技术包括离心、电泳和层析等。
2. 光谱学方法:光谱学方法可以研究生物大分子的结构和特性。
例如,红外光谱可以用来分析蛋白质的二级结构,核磁共振可以用来解析分子之间的相互作用。
3. 活体实验:活体实验可以在活体系统中研究生物分子的功能和相互作用。
常用的实验方法包括酶动力学、荧光标记和免疫共沉淀等。
4. 基因工程技术:通过基因工程技术,可以对生物分子进行基因操作和蛋白质表达。
自动生化分析仪实际K值测定实际K值:理论K值受样品和试剂的加量准确度、比色杯光径准确度,尤其是ε的影响。
ε在波长和温度等不同时有所不同,故有必要获得用户所用分析仪的实际ε,再计算K值,此为~。
一、340nm波长实际K值测定【实验原理】:通过有NAD+(NADP+)参与的反应途径,用NADH或NADPH标准液来校正仪器。
用己糖激酶(HK)方法测定葡萄糖时,葡萄糖的消耗与NADH的生成呈等摩尔关系。
葡萄糖有标准纯品,当反应达到终点时,NADH的摩尔数等于标准的葡萄糖摩尔数。
在需要校正的仪器上测其A即可求得实际摩尔吸光系数,计算出实际K值。
【注意事项】1.减少偶然误差重复测定10次,当CV>5%时,则重新测定10次。
2.减少系统误差使用实际K值计算酶活性。
3.如果实际ε值与理论ε值偏差过大,需对仪器检修和校正。
二、405nm波长实际K值测定【实验原理】:许多酶活性测定时,以人工“色素原”为底物,经酶作用后可释放出在405nm 波长具有吸收峰有色的反应产物,如对硝基苯酚(4-NP)、对硝基苯胺(4-NA)、对硝基-5-氨基苯甲酸(ANBA)。
他们在405nm波长时的理论ε分别为18 700、9 870、9 490。
可使用其相应的纯标准品在需要校正的仪器上测其A即可求得实际ε,计算出实际K值。
以ALP实验(产物为4-NP) 为例测定实际K值。
【注意事项】1.4-NP标准品纯度要求较高,必要时需纯化。
2.其他注意事项参见340nm K值校正。
三、如何校正K值在理论K值或实际K值得情况下,测定某标准品的含量,若测得的结果偏低,则需要把测得的结果调整至原标准品的含量,此时调整的数值称为校正因子,则校正K值=理论(实际)K值×校正因子=理论(实际)K值×校准值÷实测值NADH正负向反应测定酶活性一、血清乳酸脱氢酶测定LD催化反应式为:L-乳酸+ NAD+(LD)→丙酮酸+ NADH + H+在反应过程中,乳酸被氧化生成丙酮酸,同时NAD+还原为NADH。
临床生物化学检验技术
临床生物化学检验技术是医学检验技术专业的一门核心课程,它涉及到应用生物化学原理和技术来分析人体样本(如血液、尿液等),以诊断疾病、监测治疗效果、评估健康状况等。
这门课程的内容通常包括以下几个方面:
1.蛋白质和蛋白质组学:研究蛋白质的生理功能、结构性质以及在疾病状态下的变化,包括血浆蛋白如白蛋白、球蛋白等的检测。
2.酶学检测:酶在生物体内的代谢过程中扮演着关键角色,酶学检测可以用来诊断特定的疾病,如肝功能、心肌损伤等。
3.代谢物检测:分析血液或尿液中的代谢物,如葡萄糖、血脂、电解质等,以评估代谢异常。
4.酸碱平衡检测:通过测定血液pH来评估体内的酸碱平衡状态,这对诊断和监测某些疾病(如肾脏疾病、呼吸系统疾病)非常重要。
5.激素检测:检测血液中的激素水平,如甲状腺激素、胰岛素等,对于内分泌疾病的诊断和治疗至关重要。
6.血栓与止血检测:包括凝血因子活性、血小板功能等的检测,对于血栓性疾病和出血性疾病的诊断与治疗具有重要作用。
7.免疫学检测:利用免疫学技术检测血液中的抗体、抗原、细胞因子等,以诊断感染性疾病、自身免疫性疾病等。
8.遗传性疾病检测:通过分析DNA或RNA来诊断遗传性疾病,这在现代医学中越来越重要。
临床生物化学检验技术的目的是培养学生具有独立完成临床生
化检验项目的工作能力,包括理解检验的原理、操作技术、结果解释等。
此外,该课程还会涉及到实验室质量控制、临床应用评价等方面,以确保检验结果的准确性和临床有效性。
通过本课程的学习,学生将能够为未来的职业生涯做好准备,包括在医院、诊所、科研机构或体外诊断公司等领域的工作。
临床生物化学检验:既是一门研究人体健康和疾病时的医学基础理论学科,又是一门应用各种技术和方法检验机体健康和疾病的医学应用学科。
量值溯源:用参考测量程序或参考物质建立或验证常规检验结果的准确性。
实验室信息管理系统:是对实验室日常工作、科室管理、学科建设和实验发展等方面所产生及所需求的信息,通过计算机收集、处理、存储、输送和应用的系统。
临床诊断试验:是指临床上用于确定或排除疾病的方法或项目。
临床生物化学诊断试验:是指临床生物化学实验室中用于疾病诊断、筛查和监测的方法或项目。
参考值区间:指所有参考值剔除离群值并补充数据后在95%的分布范围。
金标准:指当前为临床医学界公认的诊断某种疾病最可靠的诊断方法,可通过活检、尸检、外科手术、随访等所作出的决定性诊断,又称确诊试验。
临界值:指划分诊断试验结果正常与异常的界值,又称阈值、分界值等。
医学决定水平:临床上按照不同病情给予不同处理的指标阈值。
ROC曲线:以真阳性率为纵坐标,假阴性率为横坐标,将相对应的各临界值连接起来的折线图。
国际单位(IU):是指在特定条件下,将1min 内能转化1umol底物的酶量定为一个国际单位。
定时法:是将酶与底物在特定条件下孵育一定时间后,用终止夜终止反应,通过化学或生物化学的方法测出底物或产物的总变化量,除以时间后,计算出底物消耗速度或产物生成速度。
连续监测法:是将酶与底物在特定条件下孵育,每隔一定时间连续测定酶促反应过程中某一底物或产物的特征信号的变化,从而计算出每分钟的信号变化速率。
最适条件:是指能满足酶发挥最大催化效率所需的条件。
代谢物酶法分析技术:是指用酶法分析的方法来测定人体内的代谢物或代谢产物的技术。
酶法分析:是以酶为试剂测定酶促反应的底物、辅酶、辅基、激活剂或抑制剂,以及利用酶偶联法测定酶活性的一类方法。
肿瘤标志物:是指在恶性肿瘤发生和增殖过程中,由肿瘤细胞的基因表达而合成分泌的或是由机体对肿瘤反应而异常产生和升高的,反映肿瘤存在和生长的一类物质。
生物化学实验内容生物化学实验内容一、细胞的酶促反应实验实验原理:酶是生物体内起调节和催化作用的一类蛋白质,它能够催化某些基质(叫底物)的反应,促使底物转化成产物的过程。
本实验以酵母中的酶为例,研究酵母如何利用葡萄糖进行发酵反应,以产生二氧化碳气体。
实验步骤:1. 准备酵母发酵液:先在酵母粉中加入适量的葡萄糖,加入5%的酵母悬液,搅拌均匀,然后使用减压过滤器将液体过滤,并将过滤出的发酵液倒入操作管内。
2. 制备实验装置:将操作管与气体收集瓶通过U型玻璃管连接起来,用消毒酒精灯将管道消毒,然后将取样器放到气体收集瓶内。
3. 开始实验:将操作管倒置放在气体收集瓶内,然后用黄色指示移交管检测样品PH值。
等取样器内的气体达到稳定状态后,记录气体体积和温度,计算出气体的体积(记为V),并使用计算器计算气体里面的CO₂体积比例(%VCO₂=气体中CO₂体积/气体总体积)。
4. 重复实验:重复三次以上实验,计算平均值并分析实验数据。
实验结果:根据实验可得,当葡萄糖浓度越高时,发酵液中可产生的二氧化碳气体就会越多。
而当发酵液中的酵母数量增加时,发酵反应速率增快,产生的二氧化碳气体也会相应增多。
另外,当发酵温度过低或酸碱度过高,也会影响酵母的生长繁殖和发酵反应。
二、酶的催化实验实验原理:酶能够将底物转化成产物,同时不会自身发生变化,其催化作用也受到环境因素的影响。
本实验通过比较未加酶的底物和加入酶的底物的反应速率,来探究酶的催化作用。
实验步骤:1. 制备酶溶液:取适量的胰蛋白酶,加入适量的缓冲液,搅拌均匀,制成胰蛋白酶溶液。
2. 制备底物溶液:取适量的葡萄糖溶液,分成两份。
其中一份为未加酶的底物。
3. 加入酶溶液:将另一份葡萄糖溶液加入适量的酶溶液中,即为加入了酶的底物溶液。
4. 测定反应速率:分别加入两份底物溶液到不同的试管中,同时开始计时,观察反应产物生成的颜色变化,记录每个时间点的吸光度。
5. 分析实验结果:根据实验数据和曲线分析,可以得出在加入酶的情况下,底物反应速率明显比未加酶的底物快。
临床生物化学实验原理、分析方法及检测技术中国中医研究院广安门医院临床检测中心生物化学实验——是把化学(分析技术)和生物化学(实验反应原理)的方法应用于疾病的诊断、治疗、监控的实验分支。
一个生化实验的最后测定结果应包括四大部分来完成。
一、实验反应原理及分析方法(理论依据)二、实验检测技术(手段)生化仪的分析技术。
三、质量控制程序(质量保证)室内质控、室间质评、仪器、试剂、人员五要素。
四、临床意义(目的)咨询服务、异常结果的解释。
实验反应原理及分析方法(理论依据)一个生物化学实验的反应原理设计,首先要找出所检测的化学特性,如测定体液(首先是血液)中酶的含量血液中除少数酶(如凝血溶血酶、铜氧化酶及假性胆碱脂酶等)含量较多外,血液正常生理状况下含量微乎其微。
一般每毫升含微微克(Pg)水平,要直接测定如此微量物质是相当困难的。
用免疫化学方法可测定全部酶蛋白分子含量(不论其有无活性)而用化学方法测定只能测定酶的催化活性,间接计算出酶的含量。
目前利用酶具有催化活性这一特性,在临床上已普遍应用测定酶蛋白,同时还可以测定三大代谢的产物,如糖、脂类、蛋白质、这样也就建立起利用酶促反应的一级反应测定代谢物的方法。
一级反应—反应速度与底物浓度成正比,因此只有当酶反应为一级反应时,才能准确测定底物含量,(如测定血糖、总甘油三脂、总胆固醇等)。
从此在临床试剂盒的方法中出现了以酶为试剂测定各种代谢产物。
临床化学方法的分类特别是自动生化仪方法的特点以往临床化学实验都采用比色法进行各个项目的测定,这是因为比色法具有微量、迅速、准确的优点,特别适合于微量的生物体体液中各项物质测定。
在一般比色法中,手工使用比色计或分光光度计可以测定各种反应溶液的吸光度,但由于很难控制测定时间和反应温度,很难准确记录反应过程中吸光度变化,因此,毫不奇怪在很长一段时间内我们所使用的方法,都是在呈色反应达到完全或者反应达到平衡时,吸光度达到稳定时才进行测定。
生物化学的研究方法和实验技术生物化学是研究生物系统中生化过程及其调控的一门学科。
在生物化学领域,研究方法和实验技术的选择对于科学研究的准确性和可靠性至关重要。
本文将介绍几种常见的生物化学研究方法和实验技术。
一、色谱法色谱法是生物化学研究中常用的一种分离和分析技术,其原理是利用样品的化学性质差异通过色谱柱将其分离。
1. 气相色谱法:适用于挥发性或可热分解的物质的分离和分析,常用于分析气体或液体样品中的有机化合物。
2. 液相色谱法:适用于研究不挥发或热不稳定的物质,常用于分析生物体内的有机物、无机物及大分子化合物等。
二、电泳法电泳法是一种将带电物质根据其电荷、分子量或带电状态的不同进行分离的方法。
1. 纸上电泳法:适用于分离和分析小分子有机化合物、氨基酸和核苷酸等。
2. 凝胶电泳法:包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、琼脂糖凝胶电泳等,适用于分离和分析大分子化合物,如蛋白质、核酸等。
三、质谱法质谱法是一种通过测量样品中的化合物的离子质量谱来研究其分子结构和组成的方法。
1. 质谱仪:通过样品分子的电离和分析质谱仪中的离子质量谱图,可以确定样品的分子量和结构。
2. 毛细管电泳-质谱联用技术:结合毛细管电泳和质谱仪的优点,可以同时进行分离和分析,适用于复杂样品的分析。
四、核磁共振法核磁共振法通过测量核自旋在磁场中的共振吸收,研究物质的结构和性质。
1. 核磁共振波谱仪:通过测量样品中核自旋的共振吸收峰,可以确定样品的结构和成分。
2. 核磁共振成像技术:将核磁共振波谱仪的原理应用于医学影像学,可以生成人体内部组织和器官的图像。
五、同位素标记法同位素标记法是利用同位素的特性来追踪和研究生物化学过程的一种方法。
1. 放射性同位素标记法:通过将放射性同位素标记到分子中,可以追踪其在生物体内的代谢和转运过程。
2. 稳定同位素标记法:利用稳定同位素在自然界中含量相对稳定的特点,研究生物体内元素的代谢过程。
以上介绍的是生物化学研究中常用的几种方法和技术,每种方法和技术都有自己的特点和适用范围。
《临床生物化学和生物化学检验》实验指导前言实验教学作为基础医学教学中的一项重要内容,在培养学生分析问题、解决问题及动手能力等方面发挥着十分重要的作用。
临床生物化学检验实验教学是临床生物化学检验课程的重要组成部分,本教研室根据中医本科专业的特点,并依据《临床生物化学检验》实验大纲要求,结合多年的教学实践,组织编写了《临床生物化学和生物化学检验》实验指导。
本实验指导内容共12项实验。
每项实验包括实验目的、实验原理、实验内容(材料、方法、结果分析及注意事项)等项目,同时后附思考题,以供学生独立思考、加深理解。
实验学时:48学时实验一基本操作(综合性实验,4学时)【实验目的】1.掌握移液管、微量加样器正确使用方法。
2.掌握721分光光度计的正确使用方法及简单维护3.熟悉试验结束后试管、移液管的清洗方式【实验仪器、器材与试剂】1.实验仪器和器材:721分光光度计、玻璃试管、微量加样器、移液管、试管架、洗耳球、记号笔等。
2.实验试剂:蒸馏水、生理盐水等。
【实验项目、方法与步骤】1、微量移液器使用(1)根据取用溶液体积选用适当量程的微量移液器a)P20 2 ~ 20b)P200 21 ~ 200c)P1000 201 ~ 1,000(2)容量设定从大值调整到小值时,刚好即可。
从小值调整到大值时,需要调超过三分之一圈后再返回,这是因为计数器里面有一定的空隙,需要弥补。
不要将按钮旋出量程,这将导致移液器损坏。
(3)吸液头安装正确的安装方法是:把白套筒顶端插入吸液头,在轻轻用力下压的同时,把移液器按逆时针方向旋转180度。
切记用力不能过猛,更不能采取剁吸液头的方法来进行安装,那样做会对移液器造成不必要的损伤。
(4)预洗吸液头安装了新的吸液头或增大了容量值以后,应把需要转移的液体吸取、排放两到三次。
这样做是为了让吸液头内壁形成一道同质液膜,确保移液工作的精度和准度,使移液过程具有重现性。
(5)吸液先将移液器排放按钮按至第一停点,再将吸液头垂直浸入液面。
临床生物化学检验的概念及常用技术摘要:目的分析临床生物化学检验的概念及常用技术。
方法在医学诊断中生物化学检验有着不可或缺的重要地位。
结果生物化学检验能够对人体的生理状态进行准确检验。
结论本文首先对生物化学检验的概念进行了简单的概述,并进一步分析了生物化学检验的常用技术与发展状况。
关键字:生物化学检验;发展趋势;常用技术;临床诊断0引言在检验医学中临床生物化学检验是重要的组成部分之一,在实验室有主要地位。
临床生物化学检验主要是通过现代科学技术,对患者体液中的化学成分进行分析,在临床诊断中有助于医师对患者的病情进行分析、预防、治疗,临床生物化学检验是一门新兴技术,随着医疗技术的不断发展,改线技术也逐渐的完善、成熟,逐渐的成为临床诊断中重要的技术之一。
对生物化学检验进行深入的研究与分析,能在一定程度上促进临床医学的发展。
1临床生物化学检验概述在对临床生物化学检验进行了解前,首先应对生物化学进行简单的认识,生物化学是对生物的化学组成、生物结构与生命中的化学变化进行研究的学科,生物化学的内容包含了激素、核酸、维生素、无机离子、蛋白质、遗传、繁殖、结构、功能以及物质代谢等等【1】。
进行研究的目的是对疾病发生过程中生物化学的变化情况进行描述,帮助临床医师对患者病症的生物化学成分进行分析、判断,提供相应的治疗依据。
临床生物化学检验主要是通过生化检验对主要化学成分进行分析,对患者的机能、病情进行有效的评估,为临床疾病的治疗与预防提供依据。
2临床生物化学检验技术发展趋势20世纪末期,随着生物化学、临床医学及分析化学的发展与进步,同时计算机技术与自动化技术的迅猛发展,在一定程度上促进了生物化学的进步,提升了临床生物化学检验技术水平。
新世纪以后,随着分子生物学的逐渐成熟与核酸分子杂交技术的推广【2】,临床生化试验在一定程度上提高了生物学检验技术水平。
另一方面,临床生化检验技术在计算机信息技术与自动化分析技术的支持下迅速发展。
生物化学实验原理和方法
高等级生物化学实验原理和方法是生物化学实验中实质上的原理和方法,它们将用于实现入门和研究目的,从而探索和理解细胞和有机体的生物学功能和结构。
一般而言,生物化学实验原理和方法可分为三大类:
1)分子生物学原理和方法:这些原理和方法用于研究细胞膜结构与功能,蛋白质结构与功能,以及基因结构和表达。
实验中常用的技术包括体外核酸扩增(PCR),蛋白质印迹(Western blot),DNA排序(DNA sequencing),等电点凝胶电泳(isoelectric focusing),聚丙烯凝胶电泳(polyacrylamide gel electrophoresis)等。
2)生物化学实验原理和方法:这些原理和方法用于研究有机体中特定有机酸,肽和蛋白质结构,以及酵母等微生物中的蛋白质的结构和功能。
常用的实验技术有酶抑制技术,免疫浆技术,特异性抗体制备技术,凝胶电泳,色谱技术和质谱技术等。
3)生物数学实验原理和方法:该原理关注数据处理,建模和统计等方面,可以应用于生物化学实验中,以更有效地提取有用信息。
常用的实验技术包括数据导入,模型拟合和统计分析等。
临床生物化学实验原理、分析方法及检测技术中国中医研究院广安门医院临床检测中心生物化学实验——是把化学(分析技术)和生物化学(实验反应原理)的方法应用于疾病的诊断、治疗、监控的实验分支。
一个生化实验的最后测定结果应包括四大部分来完成。
一、实验反应原理及分析方法(理论依据)二、实验检测技术(手段)生化仪的分析技术。
三、质量控制程序(质量保证)室内质控、室间质评、仪器、试剂、人员五要素。
四、临床意义(目的)咨询服务、异常结果的解释。
实验反应原理及分析方法(理论依据)一个生物化学实验的反应原理设计,首先要找出所检测的化学特性,如测定体液(首先是血液)中酶的含量血液中除少数酶(如凝血溶血酶、铜氧化酶及假性胆碱脂酶等)含量较多外,血液正常生理状况下含量微乎其微。
一般每毫升含微微克(Pg)水平,要直接测定如此微量物质是相当困难的。
用免疫化学方法可测定全部酶蛋白分子含量(不论其有无活性)而用化学方法测定只能测定酶的催化活性,间接计算出酶的含量。
目前利用酶具有催化活性这一特性,在临床上已普遍应用测定酶蛋白,同时还可以测定三大代谢的产物,如糖、脂类、蛋白质、这样也就建立起利用酶促反应的一级反应测定代谢物的方法。
一级反应—反应速度与底物浓度成正比,因此只有当酶反应为一级反应时,才能准确测定底物含量,(如测定血糖、总甘油三脂、总胆固醇等)。
从此在临床试剂盒的方法中出现了以酶为试剂测定各种代谢产物。
临床化学方法的分类特别是自动生化仪方法的特点以往临床化学实验都采用比色法进行各个项目的测定,这是因为比色法具有微量、迅速、准确的优点,特别适合于微量的生物体体液中各项物质测定。
在一般比色法中,手工使用比色计或分光光度计可以测定各种反应溶液的吸光度,但由于很难控制测定时间和反应温度,很难准确记录反应过程中吸光度变化,因此,毫不奇怪在很长一段时间内我们所使用的方法,都是在呈色反应达到完全或者反应达到平衡时,吸光度达到稳定时才进行测定。
即所谓平衡法或终点法。
但自从自动生化仪出现后,从根本上改变了上述情况。
通过各项先进技术,人们可以精确测定反应的动态过程。
并可以准确计算任何一段反应时间内的反应速率,这样大大开阔了临床化学家对方法选择。
除经典的终点法外还可以进行动态测定。
这样不仅缩短了操作时间,大大提高了工作效率,还可进行一些用常规比色方法不能进行的测定。
如测定酶反应的初速度(Vo )等等。
测酶初速度(Vo)只能用分光光度法。
因此,用好自动生化仪一个重要前提必须对自动生化仪可以提供的测试方法类型有所了解。
生化自动分析仪特点:1 精确测定反应的动态过程;2 准确计算任何一段反应时间内的反应速率;3 除经典的终点法外还可以进行动态测定。
分析方法的分类临床化学常用方法按表1分类:表1 分析方法分类分析方法中的测定步骤物理化学方法物理方法平衡法动态法平衡法动态法可变信号法固定信号法在临床化学中绝大多数方法都是所谓物理——化学方法。
也就是将所测定物质进行一些化学转化后再进行测定。
例如在实际工作中测胆红质,不是直接在n m测定,而是先进行重氮化反应后比色定量测定生成的有色偶氮化合物。
绝大多数化学反应都经历一个类似图1的反应过程。
图中虚线明显将反应分为二个截然不同时期,左面期中所测的产物浓度在不断变化之中,由传感(Sensor)所得到的信号也在相应改变之中。
如所用的方法主要是根据这期间所获得的信号进行计算,这称之为动态法。
相应在图中虚线右边时期,传感器所得到信号相对不变,如根据这些信号计算的方法称之为平衡法。
从科学上说此术语显然比终点法更为确切,因为信号无变化,不一定意味着反应完全达到终点。
正因为在这期内传感器所得到信息变化不大,因此对测定的条件如时间,浓度,PH……要求远没有动态法那样严格,所以不要求特殊仪器,而且精密度较高,非常适宜于一般仪器和实验室使用。
图1也同样适用于酶催化的反应,在动态期酶所催化产化的物质处在一个动态变化之中,在酶作用一段时间后,由于基质消耗逆反应出现,底物的抑制作用等,反应速率愈来愈慢,最后达到平衡期。
此时基质和产物浓度不出现变化,因此很清楚如要测酶活性,只能在动态期测定酶所催化反应的速率。
所以严格说测酶方法不论用自动生化仪,记录或分光光度计或普通比色计都包括在动态法的范围内。
平衡法(终点法)这是目前我国生化实验室常用也是大家所熟悉的方法。
其特点是对测定条件尤其是测定时间和温度要求不严格,所以容易掌握,计算结果方便,精密度好,但由于反应达到平衡需要一定时间,一般都需十分钟以上,因此整个操作时间长,工作效率低,目前不少自动生化仪特别是离心式分析仪改用动态法。
即使采用平衡法时也对方法进行修改,设法缩短动态期。
例如同是糖激酶——葡萄糖—6—磷酸脱氢酶法测血糖,手工法往往需15分钟后比色,但在自动生化仪中由于加大工具酶用量,在3分钟内就达到终点。
另外应用计算机技术在每一个标本达到平衡时就可分别进行终点测定。
近年来有一种倾向就是将特异性较差的化学法改为特异性酶法。
即以酶作为试剂来测定血中各种代谢物质。
这类方法和经典的平衡法有所区别,下面做一个简单叙述:这类方法特点是被测物质(酶反应的基质)在酶反应过程中完全被转化或消耗掉(即达到反应终点),通常这类方法操作简单,一般不需要作标准管,通过一些已知的理化常数例如克分子吸光系数等不难将结果计算出来,其缺点是反应时间较长,特别不适合于离心式自动分析仪。
另有少数酶反应,基质并未完全消耗掉,只是达到一个动态平衡,此时往往需要同时作标准管。
动态法(连续监测法)动态法——即根据某一物质对一个反应的催化或延缓作用来测定期含量,这是通过秒表测量反应延缓时间而达到此点。
从六十年代开始,动态法得到迅速发展,这是由于一系列高技术发展的结果:出现了高质量的电化学和比色传感器,温度控制的比色杯,迅速混匀技术,以及自动数据处理系统等,人们避免了繁杂的计算,可以迅速直接得到测定结果,满足了临床医学大量生化标本的要求。
反之动态法的使用也大大推动临床化学发展,仅用有限人力可以测定成十倍原来的工作量。
如测酶活性全部使用此方法。
实验检测技术(生化分析仪的分析原理)人体的供能、合成与代谢是由、糖(碳水化合物)、蛋白质、脂肪来完成的。
临床上蛋白质的检测是测定蛋白质的20多种氨基酸,采用的是吸收光谱和分光光度法。
生化分析仪的组成:分析系统、数据处理系统(计算机、显示器、打印机)附件等。
全自动生化分析仪还配有电解质系统(ISE)。
生化分析仪适用于医学实验室血液中物质含量的测定,也可测定体液中小分子量的物质。
生化分析仪最简单的测定原理——单色光测定反应物浓度的吸光度OD值。
比色分析的基本原理许多化学物质的溶液具有颜色(无色的化合物也可以加显色剂经反应生成有色物质),当有色溶液的溶度改变时,颜色的深浅也随之改变,浓度愈大,颜色愈深。
因此,可以用比较溶液颜色深浅的方法来测定有色溶液的浓度。
这种方法叫做比色分析法。
一、朗伯—比尔定律当一束单色光通过有色溶液时,入射光线的一部分被器皿反射回来,一部分被溶液吸收,另一部分则透过溶液,如图所示。
他们之间有以下关系:波长的选择:由于在实际测定时,标准溶液和待测溶液都要加以稀释,而且在报告结果时,多以100毫升(或1000毫升)中的含量来表示。
因此,在实际计算时,就需要在上式中乘上稀释因数。
求待测溶液浓度的方法有:直接比较法(计算法)、因数法和标准曲线法三种。
这些方法在“生物化学及生物化学检验技术”课程中有介绍。
波长的选择:由于有色溶液对光的吸收具有选择性,因此进行比色测定时,滤光片必须加以选择,否则灵敏度很低,导致测量结果不准确。
选择滤光的一般原则是:滤光片最大透过的光线应该是溶液最大吸收的光线。
从颜色上看,滤光片的颜色与待测溶液的颜色应为“互补色”。
什么叫做互补色呢?凡是两种颜色相加后能得到白色,则此两种颜色就称为“互补色”,图中直接相对的两种颜色,均为互补色。
绿青红兰紫为什么选择滤光片时,要使滤光片的颜色与待测溶液的颜色为互补色呢?这是因为滤光片和有色溶液具有相似的透光特性,与它们本身颜色相同的色光,能够最大限度地透过。
而与它们本身颜色成互补的色光都能被最大地吸收。
质量控制程序(质量保证)室内质控IQC 包括精密度,一般用CV%。
室间质评EQC 包括准确度,一般用偏差。
参考系统的选择及溯源性包括仪器自身校准溯源及国家的溯源系统。
检测系统的稳定性以及仪器的校准。
自动生化分析仪使用中的校准对自动生化分析仪检测系统精密度和准确度的验证。
青蓝 橙仪器、试剂、校准品、操作程序等的组合为——检测系统。
生化室自定了检测系统——并使用了带溯源性的仪器、试剂、校准品、操作程序。
实验结果具有可靠的溯源性。
检测系统包括四部分外,手工操作还必须包括具体操作人员。
所以我们认为在检测系统中任何一个组分的改变,都会影响检测结果。
在确定仪器、试剂等的性能其实都是组合的检测系统的共有性能。
建立校准方法,选择合适的校(标)准品,包括校(标)准品的树木、类型和浓度;如有可能,校(标)准品应溯源到参考方法和/或参考物质;确立校准的频度。
校准验证:有可能,方法应追溯到参考方法或已知值的参考品;确定校(标)准品的数目,类型和浓度,校准验证的接受限,以及校准验证的频度;确定检验结果的报告范围,确定时必须包括一个最小值(或零),和此范围上限的最大值。
至少每六个月以及有下列情况发生时,进行一次校准:改变试剂的种类,或者批号。
但如实验室能说明改变试剂批号并不影响结果的准确,则可以不进行校准。
仪器或者检测系统进行过一次大的预防性维护或者更换了重要部件,这些都有可能影响检测性能。
质控反映出异常的趋势或偏移;或者超出了实验室规定的接受限、采取一般性纠正措施后,不能识别出和纠正问题时。
所有进行过的校准和校准验证工作都必须记录并写成文件。
1. 酶活力单位的计算。
国际单位—规定一个国际单位为在实验室规定条件下(如37ºC、最适合的PH、最适底物浓度时(每分钟催化一个微摩尔底物变化所需要的酶量。
2. 什么是法定计量单位。
一般采用摩尔单位,凡分子量已知的物质算出相对分子量(Mr)或相对原子量(Ar)。
mg/dl与mmol/L的换算,求出系数。
3. 实验中尽量避免基质效应。
体外诊断试剂盒性能指标以OLYMPUS生产的甘油三脂试剂盒为例。
分析批内CV<3%,总精密度CV<5%,30天定标一次原厂家定标液,溯源追踪到CAP的血清脂类RMO16#2,更换试剂批号,质控出现漂移,仪器做保养后重要零件更换时作定标。
线性范围10至1000mg/dl,用mmol/L报告时 x 0.0113。
干扰性乳糜达到500mg/dl影响<7%胆红素达到32mg/dl影响<10%抗坏血酸达到20mg/dl影响<1%病人准备:10—14小时进食,如用血浆肝素和EDTA抗凝。