臨床生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與管理

臨床生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

基本技術(shù)與管理

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教學(xué)目標(biāo)和要求掌握光譜分析中的對(duì)比法、摩爾吸收系數(shù)法、熒光法和比濁法測(cè)定的方法原理，在生化檢驗(yàn)中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)；區(qū)帶電泳的原理、應(yīng)用及影響因素；離子選擇性電極法測(cè)定的原理和注意事項(xiàng)。

熟悉離心技術(shù)，其它電泳技術(shù)和層析技術(shù)中的HPLC及親和層析的原理和應(yīng)用；免疫分析技術(shù)、生物傳感技術(shù)的概念和應(yīng)用原理。

了解光譜、層析等常用生化技術(shù)的應(yīng)用原理和方法，生物芯片技術(shù)的概念和應(yīng)用原理。2

本章主要內(nèi)容色譜檢驗(yàn)技術(shù)電泳技術(shù)免疫學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)電化學(xué)分析技術(shù)生物傳感技術(shù)光譜檢驗(yàn)技術(shù)3第一節(jié)光譜檢驗(yàn)技術(shù)4利用各種化學(xué)物質(zhì)都具有發(fā)射、吸收或散射光譜譜系的特征，以此來(lái)確定物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)或含量。根據(jù)物質(zhì)對(duì)光譜響應(yīng)特征的不同，可把光譜檢驗(yàn)技術(shù)分為發(fā)射光譜分析技術(shù)、吸收光譜分析技術(shù)和散射光譜分析技術(shù)三大類。在臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)中，光譜分析是一類十分重要的技術(shù)，應(yīng)用極為廣泛。它既可以研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析，也可以對(duì)特定物質(zhì)進(jìn)行定性或定量的分析。5一、吸收光譜分析法吸收光譜是指波長(zhǎng)連續(xù)分布的光透過(guò)物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收而產(chǎn)生的暗線或暗帶組成的光譜。它是物質(zhì)定量測(cè)定的基礎(chǔ)。6一、吸收光譜分析法利用吸收光譜對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量的技術(shù)就是吸收光譜分析法，是實(shí)驗(yàn)室最常用的分析技術(shù)之一。它操作簡(jiǎn)便、快速，線性范圍較寬，應(yīng)用廣泛。目前最常應(yīng)用的技術(shù)有可見(jiàn)-紫外光光度分析和原子吸收分光光度法。7可見(jiàn)－紫外光分光光度法1檢測(cè)原理可見(jiàn)-紫外光分光光度法的理論基礎(chǔ)基于朗伯－比爾定律?？梢?jiàn)-紫外光區(qū)一般是指波長(zhǎng)從200nm至760nm范圍內(nèi)的光，其中小于400nm的是紫外光。該分析是根據(jù)物質(zhì)的分子對(duì)光的吸收特性進(jìn)行物質(zhì)定量分析或分子結(jié)構(gòu)分析的方法。82.測(cè)定方法在可見(jiàn)-紫外分光光度法中，通常在測(cè)定未知樣品濃度的同時(shí)，與同一個(gè)已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物作比較，可以利用以下公式計(jì)算而求出其濃度,即比較法。因?yàn)锳s=KCsb

Ax=KCxb其中A為吸光度，C為溶液的濃度，其下標(biāo)s、x分別表示屬標(biāo)準(zhǔn)物、待測(cè)物；k為常數(shù)，b為比色杯的光徑。9用比較法定量時(shí)，選用的標(biāo)準(zhǔn)品溶液的濃度若接近于樣品溶液的濃度，可減少誤差。10若將一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)液按照一定操作過(guò)程顯色后，分別測(cè)吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。從標(biāo)準(zhǔn)曲線找出相對(duì)應(yīng)的待測(cè)樣品的濃度，即標(biāo)準(zhǔn)曲線法。114.分光光度法的建立首先要確定顯色液的最大吸收峰。在其它條件不變的情況下，在一定范圍內(nèi)以一定的步長(zhǎng)調(diào)整波長(zhǎng)，并記錄相應(yīng)波長(zhǎng)時(shí)的吸光度，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖，就是該反應(yīng)液的吸收光譜（如圖2-1），在吸收曲線上的峰稱吸收峰，其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱最大吸收波長(zhǎng)，即可確定該顯色液的測(cè)定波長(zhǎng)。12圖2-1吸收光譜圖波長(zhǎng)的選擇可按“吸收最大，干擾最小”的原則進(jìn)行。13二、發(fā)射光譜分析法臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)常用的有熒光分析法和火焰光譜法。由于火焰光譜法目前應(yīng)用越來(lái)越少，在這里就不再詳細(xì)描述。14熒光分析法（fluorometry）有些物質(zhì)物質(zhì)受到有較高能量的光（如紫外光）照射時(shí)，在吸收了某些波長(zhǎng)的光后，會(huì)發(fā)射出不同波長(zhǎng)和不同強(qiáng)度的光，照射停止，發(fā)光亦隨之消失，這種光稱為熒光。15熒光分析法（fluorometry）在一定條件下，熒光物質(zhì)的濃度愈大，發(fā)射的熒光強(qiáng)度也愈強(qiáng)。對(duì)熒光物質(zhì)進(jìn)行定量測(cè)定的方法稱為熒光分析法。熒光分析的靈敏度比分光度法高，通常可達(dá)10-13g/L,對(duì)特定物質(zhì)甚至可達(dá)到10-15g/L。16熒光分析技術(shù)的應(yīng)用熒光物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)和最強(qiáng)熒光波長(zhǎng)是鑒定物質(zhì)的依據(jù)。該法靈敏度高、取樣量少，因此被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，在臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)中主要用于糖類、胺類、甾族化合物、DNA與RNA、酶與輔酶、維生素等物質(zhì)的分析。17第二節(jié)、電化學(xué)分析技術(shù)18電化學(xué)傳感器在臨床生化分析的應(yīng)用中占據(jù)著主導(dǎo)的地位。其原理是將電極浸入待測(cè)溶液中組成原電池，其中一支電極的電極電位與待測(cè)離子的活度有關(guān)，此電極稱為指示電極；另一支電極是電位已知并且恒定的所謂參比電極,目前最常用的參比電極有甘汞電極和銀-氯化銀電極。這里主要介紹離子選擇電極分析法。19離子選擇電極法的原理離子選擇電極分析法（ionselectiveelectrode，ISE）是利用電極電位和離子活度的關(guān)系來(lái)測(cè)定被測(cè)離子活度的一種電化學(xué)分析法。20離子選擇電極法的原理ISE法的核心是指示電極上帶有對(duì)被測(cè)離子選擇性響應(yīng)的敏感膜，膜的一面與被測(cè)離子的溶液相接觸、另一面則與電極內(nèi)所充的一定活度的被測(cè)離子溶液和內(nèi)參比電極接觸，膜內(nèi)外的離子活度的差異引起離子從高濃度向低濃度遷移，從而產(chǎn)生電位改變，其數(shù)值可在等電流的條件下測(cè)定。21ISE的特點(diǎn)①選擇性好:多數(shù)情況下共存離子的干擾小，組成復(fù)雜的試樣往往不需分離處理即可直接測(cè)定；②靈敏度高：可達(dá)10-5～10-8mol/L,

線性范圍寬③溶血、脂血及黃疸不影響測(cè)定，對(duì)有色、渾濁溶液都可進(jìn)行分析；④設(shè)備簡(jiǎn)單，分析速度快，易于自動(dòng)化，標(biāo)本用量少，應(yīng)用范圍廣。22離子選擇性電極的分類離子選擇電極最常用的電極有以下幾種。（一）玻璃膜電極（二）氣敏電極（三）酶電極23由于離子選擇電極在技術(shù)方面的優(yōu)越性和制造技術(shù)的進(jìn)步，電極的穩(wěn)定性和壽命大大增強(qiáng)，有的電極還是免維護(hù)的，因此，最新臨床化學(xué)分析系統(tǒng)傾向于多電極組合和智能化。電解質(zhì)、血?dú)夂兔鸽姌O（主要是葡萄糖、尿素和乳酸傳感器）集中在同一臺(tái)設(shè)備中，猶如一個(gè)小型實(shí)驗(yàn)室。利用這種設(shè)備，同一標(biāo)本一次便可以完成所有的測(cè)試。同時(shí)也可以有選擇地做其中的某一項(xiàng)或幾項(xiàng)測(cè)定。離子選擇性電極的發(fā)展24第三節(jié)電泳技術(shù)25電泳技術(shù)應(yīng)用廣泛，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)中占有重要地位，主要用于蛋白質(zhì)、核酸等的分離、鑒定和定量。26電泳技術(shù)的原理原理：帶電粒子在電場(chǎng)中的移動(dòng)現(xiàn)象稱為電泳(Electrophoresis)。帶負(fù)電荷的粒子向電場(chǎng)的正極移動(dòng)；帶正電荷的粒子則向負(fù)極移動(dòng)。各種物質(zhì)由于所帶凈電荷的種類和數(shù)量不同，因而在電場(chǎng)中的遷移方向和速度不同。利用物質(zhì)的這種性質(zhì)可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離和鑒定。普通電泳設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，分辯率較高，已成為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中不可缺少的常用技術(shù)。27電泳類型及應(yīng)用電泳的分類方法很多，在這里主要根據(jù)支持介質(zhì)分為紙電泳、薄層電泳（醋酸纖維素薄層電泳）、瓊脂糖（瓊脂）電泳、淀粉膠電泳等。下面介紹幾種常用的電泳類型及其應(yīng)用。

28（一）.醋酸纖維素薄膜電泳（celluloseacetateelectrophoresis）醋酸纖維素是將纖維素的羥基乙?；纬傻睦w維素醋酸酯，由它制成的薄膜稱為醋酸纖維素薄膜。29（一）.醋酸纖維素薄膜電泳（celluloseacetateelectrophoresis）它具有分辯力好，對(duì)蛋白質(zhì)吸附極少，拖尾現(xiàn)象輕微；不吸附染料，對(duì)區(qū)帶周圍的染料能完全洗去，不干擾測(cè)定；樣品需要量少、介質(zhì)又可以透明后定量掃描等優(yōu)點(diǎn)。臨床生物化學(xué)上分離血清蛋白、糖蛋白、脂蛋白、血紅蛋白、甲胎蛋白及同工酶等大分子物質(zhì)。30（二）.聚丙烯酰胺凝膠電泳（polyacrylamidegelelectrophoresis,PAGE）聚丙烯酰胺凝膠是一種人工合成的凝膠，由丙烯酰胺單體和交聯(lián)劑在催化劑和加速劑的作用下聚合而成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。31聚丙烯酰胺凝膠兼有電泳支持介質(zhì)及分子篩的功能，大大提高了分離能力，是目前分辨率最高的電泳支持介質(zhì)。它能精細(xì)地分離各種蛋白質(zhì)組分。在蛋白質(zhì)的電泳中，為了使被測(cè)物質(zhì)的泳動(dòng)速率的大小完全取決于分子量，在電泳系統(tǒng)中加入一定量的十二烷基硫酸鈉(SDS)以消除或減少電荷對(duì)蛋白質(zhì)移動(dòng)的影響。

32聚丙烯酰胺凝膠電泳主要用于：蛋白質(zhì)分子的分離鑒定、蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定、核酸的分析（非解離體系）、核酸的序列測(cè)定（解離體系）以及尿蛋白電泳等諸多方面，是目前最常用的電泳技術(shù)之一。33（三）等電聚焦電泳

兩性電解質(zhì)的載體，在電場(chǎng)中可以形成一個(gè)連續(xù)的pH梯度。蛋白質(zhì)具有多解離基團(tuán)，在不同pH下處于不同的荷電狀態(tài)。當(dāng)周圍環(huán)境的pH值低于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)（pI）時(shí)，蛋白質(zhì)呈正電性，在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，正電性逐漸減弱，直至零，此時(shí)蛋白質(zhì)移到了pH等于pI的區(qū)域，不再移動(dòng)。原理34反之，溶液pH高于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)呈負(fù)電性，在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)，最終也將停在pH等于pI處。只有當(dāng)溶液的pH等于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，為電中性，蛋白質(zhì)在電場(chǎng)中才不移動(dòng)。利用蛋白質(zhì)的這個(gè)性質(zhì)，將其放在由兩性電解質(zhì)形成的pH梯度中，可以依不同蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)不同，達(dá)到分離的目的。等電聚焦電泳

35等電聚焦電泳的優(yōu)點(diǎn)等電聚焦電泳的分辯率很高，可達(dá)0.001pH單位，主要用于樣品組分較復(fù)雜但pI不同的蛋白質(zhì)的分析，如血紅蛋白和同工酶的分析。36第四節(jié)、常用免疫分析技術(shù)37隨著單克隆抗體的開(kāi)發(fā)和使用、各種標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展使得免疫學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期。由于免疫分析技術(shù)具有特異性好、快速、靈敏度高等，使得其應(yīng)用范圍十分廣泛，在臨床生物化學(xué)中可以對(duì)內(nèi)分泌激素、蛋白質(zhì)、多肽、核酸、神經(jīng)遞質(zhì)、受體、腫瘤標(biāo)志物、血藥濃度等血清微量物質(zhì)進(jìn)行定量測(cè)定。38一、免疫比濁分析帶有小顆粒的懸浮液和膠體溶液都具有向四面八方散射入射光線的性質(zhì)，散射光譜分析法就是利用懸浮顆粒的混濁液的散射光強(qiáng)度或?qū)θ肷涔鉁p弱的原理進(jìn)行定量分析的方法。其方法原理類似比爾定律，常規(guī)應(yīng)用主要有兩類：透射比濁法和散射比濁法。39(一)散射免疫比濁分析散射比濁法（nephelometry）是指一定波長(zhǎng)的光沿水平軸照射，通過(guò)溶液時(shí)遇到抗原抗體復(fù)合物粒子，光線被粒子顆粒折射，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光線偏轉(zhuǎn)的角度與發(fā)射光的波長(zhǎng)和抗原抗體復(fù)合物顆粒大小和多少密切相關(guān)。40散射光的強(qiáng)度與復(fù)合物的含量成正比，即待測(cè)抗原越多，形成的復(fù)合物越多，散射光強(qiáng)度越強(qiáng)。散射比濁法分析是免疫比濁分析中最常用的一種方法。41（二）透射免疫比濁分析透射比濁法（turbidimetry）是測(cè)定一定體積的溶液通過(guò)的光線量（光通量），當(dāng)光線通過(guò)時(shí)，由于溶液中存在抗原抗體復(fù)合物粒子對(duì)光線的反射和吸收，引起透射光的減少，測(cè)定的光通量和抗原抗體復(fù)合物的量成反比。在透射比濁中，測(cè)量的是透過(guò)不溶性復(fù)合物到達(dá)探測(cè)器而未被散射或吸收的光線，測(cè)定角度與正前方夾角為0°。42（三）免疫比濁分析的臨床應(yīng)用該方法主要用于檢測(cè)血漿、體液中的特定蛋白系列，這些特定蛋白成分的定量檢測(cè)，可為臨床診斷與治療提供有效的病理生理指標(biāo)，而且是作為臨床診斷，判斷治療效果，分析預(yù)后的依據(jù)。43補(bǔ)體C3、C4反應(yīng)補(bǔ)體的消耗情況；前白蛋白（PA）可作為營(yíng)養(yǎng)不良和肝功能不全的指標(biāo)；AAT缺乏者可發(fā)生年青人肺氣腫、新生兒和成人肝損害；TRF用于貧血的鑒別診斷；急性時(shí)相反應(yīng)蛋白C-反應(yīng)蛋白；載脂蛋白A和B（ApoA，ApoB）；尿微量蛋白和一些小分子量的治療性藥物濃度等。44二、酶免疫分析酶免疫分析（enzymeimmunoassay，EIA）是將酶催化的放大作用與抗原、抗體的免疫反應(yīng)相結(jié)合的一種標(biāo)記免疫分析技術(shù)。45二、酶免疫分析與放射免疫分析相比其最大優(yōu)勢(shì)在于避免了放射性核素對(duì)人體的損害、核素標(biāo)記的抗原或抗體批間差異大，酶標(biāo)記物具有明顯較長(zhǎng)的有效期和不需特殊設(shè)備等。近年來(lái)在EIA中又引進(jìn)了放大系統(tǒng)，派生出熒光酶免疫分析、增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光酶免疫分析等，使檢測(cè)的靈敏度大大提高。46酶免疫分析的原理酶是一種能催化化學(xué)反應(yīng)的特殊蛋白質(zhì)，其催化效率超過(guò)目前所用的人造催化劑，此外，酶還具有高度的專一性。酶標(biāo)記抗原或抗體后，既不影響抗原或抗體的免疫反應(yīng)特異性，也不改變酶本身的催化活性。47在測(cè)定時(shí)，把待測(cè)樣品（測(cè)定其中的抗原或抗體）與固相表面的抗原或抗體結(jié)合，洗滌后加入酶標(biāo)記抗原或抗體，反應(yīng)后經(jīng)洗滌去除游離的酶標(biāo)記物，加入酶反應(yīng)底物。底物被酶催化產(chǎn)生呈色反應(yīng)，呈色的深淺與樣品中待測(cè)物質(zhì)的量直接相關(guān)，故可以進(jìn)行定性或定量分析。48雙抗體夾心法示意圖49EIA在臨床生物化學(xué)中的應(yīng)用目前EIA在臨床生化中主要用于治療藥物（如地高辛）、激素（如性激素）、維生素、酶和同工酶、受體、腫瘤相關(guān)抗原的超微量、微量、半定量、定性分析，此外還用于自身抗體、細(xì)菌、病毒、寄生蟲和基因工程產(chǎn)物等的定量、定性、或定位分析。50第五節(jié)、其他檢驗(yàn)技術(shù)51一、離心技術(shù)離心機(jī)是利用物質(zhì)的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，使置于該旋轉(zhuǎn)體中的懸浮顆粒發(fā)生沉降或漂浮，從而使某些顆粒達(dá)到濃縮或與其他顆粒分離的目的。離心機(jī)的種類繁多，用途各異。52離心機(jī)的應(yīng)用目前在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)常用的離心機(jī)種類繁多，按其離心轉(zhuǎn)子能到達(dá)最高轉(zhuǎn)速分類有：低速離心機(jī)（在6000rpm以下），高速離心機(jī)（在25000rpm以下），超速離心機(jī)（在30000rpm以上）。在超速離心機(jī)中，根據(jù)用途不同，又可分為制備型、分析型和制備分析兩用型。53離心機(jī)的應(yīng)用制備型和分析型超速離心機(jī)的主要區(qū)別在于分析型有附設(shè)的光學(xué)系統(tǒng)，可以在離心分離過(guò)程中通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，將大分子的沉降行為以掃描或照相的形式記錄下來(lái)，有的有觀察鏡，在可見(jiàn)光波段內(nèi)直接觀察顆粒的沉降行為。54二、高效液相層析法高效液相層析法(HighPerformanceLiqiudChromatography;HPLC)是用特制微粒（<10um）充填的層析柱作為固定相，通過(guò)高壓使液體流動(dòng)相快速通過(guò)層析柱而達(dá)到快速有效分離液相中各種物質(zhì)的層析技術(shù)。55二、高效液相層析法它具有分離效果好、分析速度快，檢測(cè)靈敏度高等特點(diǎn)。在醫(yī)藥衛(wèi)生和生物化學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，蛋白質(zhì)、糖類、核酸、氨基酸、生物堿、類固醇和類脂等大分子以及高分子聚合物都能用HPLC測(cè)定。56高效液相層析法是目前最好的血藥濃度監(jiān)測(cè)方法，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問(wèn)題，如每遇到一個(gè)新藥必須摸索測(cè)定的最佳條件；各種藥物的測(cè)定條件不同，要不斷的更換流動(dòng)相甚至色譜柱；每次只能測(cè)定一種藥物，至多只能測(cè)定一類藥物，無(wú)法測(cè)定性質(zhì)不同的藥物。因此，高效液相層析法用于常規(guī)血藥濃度監(jiān)測(cè)，只適用于少量、常用的某些特定藥物，大大限制了它的推廣應(yīng)用。57鑒于臨床的需要，國(guó)外一些公司設(shè)計(jì)了自動(dòng)高效液相色譜儀，該儀器具有如下優(yōu)點(diǎn)：①固定色譜柱和流動(dòng)相，使一臺(tái)儀器適合多種藥物的檢測(cè)。②利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，儲(chǔ)存幾百種藥物的圖譜，能自動(dòng)識(shí)別未知藥物。③為提高圖譜鑒別能力，該機(jī)利用了三維光譜、出峰時(shí)間等多種手段。④自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)使儀器自動(dòng)定量或定性測(cè)定，分析多達(dá)50個(gè)樣品。58三、放射免疫分析放射免疫分析（radioimmunoassay，RIA）是體外競(jìng)爭(zhēng)性放射結(jié)合分析方法中應(yīng)用最為廣泛的一種免疫分析方法。由于它利用了現(xiàn)代放射性測(cè)量技術(shù)的高度敏感性和精確性，其靈敏度可達(dá)10-9～10-12g/ml,是一種超微量的分析技術(shù)。同時(shí)，由于其分析原理是基于抗原與抗體間高度專一性的結(jié)合反應(yīng)，因而它具有很高的特異性，能從組分十分復(fù)雜的樣品中準(zhǔn)確地測(cè)出某一特定組分的含量而不受其它組分的干擾。59四、生物傳感技術(shù)生物傳感器（biosensor）是指固定化的生物體內(nèi)成分(酶、抗原、抗體、激素等)或生物體本身（細(xì)胞、細(xì)胞器、組織等）為敏感元件組成的傳感器。60生物傳感器這種新的檢測(cè)手段與傳統(tǒng)的生物化學(xué)相比具有以下的主要特點(diǎn)為：①生物傳感器是用選擇性好的生物體材料作為敏感材料，因此一般不需要進(jìn)行樣品的前處理，一般也不需另加其他試劑，使用簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確；61②由于它的體積小，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)在位檢測(cè)，聯(lián)機(jī)操作；③響應(yīng)快，樣品用量少，且由于敏感材料是固定化的，可以反復(fù)多次使用；④傳感器連同測(cè)定儀器的成本遠(yuǎn)低于大型的分析儀，便于推廣普及。62生物傳感器根據(jù)利用的生物物質(zhì)的不同可分為兩類。一類是利用酶、細(xì)胞內(nèi)小器官、細(xì)胞、組織等具有輔酶特性物質(zhì)的生物催化傳感器。酶?jìng)鞲衅?、微生物傳感器和組織傳感器屬于此類；另一類是利用抗體、結(jié)合蛋白質(zhì)、激素受體、DNA、RNA等具有親和性物質(zhì)的傳感器。免疫傳感器、受體傳感器、DNA傳感器屬于這類。63五、生物芯片技術(shù)生物芯片（biochip）是指采用光導(dǎo)原位合成或微量點(diǎn)樣等方法，將大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至組織切片、細(xì)胞等等生物樣品有序地固化于支持物（如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝膠、尼龍膜等載體）的表面，組成密集二維分子排列，然后與已標(biāo)記的待測(cè)生物樣品中靶分子雜交，通過(guò)特定的儀器對(duì)雜交信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行快速、并行、高效地檢測(cè)分析，從而判斷樣品中靶分子的數(shù)量、種類等信息。64由于常用玻片/硅片作為固相支持物，且在制備過(guò)程模擬計(jì)算機(jī)芯片的制備技術(shù)，所以稱之為生物芯片技術(shù)。根據(jù)芯片上的固定的探針不同，生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片，另外根據(jù)原理還有元件型微陣列芯片、通道型微陣列芯片、生物傳感芯片等新型生物芯片。如果芯片上固定的是肽或蛋白，則稱為肽芯片或蛋白芯片；如果芯片上固定的分子是寡核苷酸探針或DNA，就是DNA芯片。65用計(jì)算機(jī)控制的高分辨熒光掃描儀可獲得結(jié)合于芯片上目的基因的熒光信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理即可給出目的基因的結(jié)構(gòu)或表達(dá)信息。檢測(cè)掃描儀根據(jù)原理不同可分為兩類：一是激光共聚焦顯微鏡的原理;另一種是CCD攝像原理。前者的特點(diǎn)是靈敏度和分辨率較高，掃描時(shí)間長(zhǎng)，比較適合研究用；后者的特點(diǎn)是掃描時(shí)間短，靈敏度和分辨率較低，比較適合臨床診斷用。

66生物芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用l．基因測(cè)序

2．新藥開(kāi)發(fā)3.尋找新基因

67第六節(jié)生物化學(xué)檢驗(yàn)的標(biāo)本68生化檢驗(yàn)對(duì)臨床疾病診斷有重要的價(jià)值，臨床醫(yī)生在申請(qǐng)某項(xiàng)生化檢查時(shí)，應(yīng)考慮到結(jié)果對(duì)診斷、治療的意義。如果結(jié)果與預(yù)期值相差很大，則可能是初診錯(cuò)誤、標(biāo)本錯(cuò)誤、分析錯(cuò)誤或結(jié)果報(bào)告錯(cuò)誤，除初診錯(cuò)誤外，后三者分別稱作分析前誤差、分析中誤差和分析后誤差，其中分析前誤差在所有誤差中比重最大。只有嚴(yán)格的加以控制，才有助于分析后結(jié)果的正確解釋。分析前因素包括標(biāo)本采集、標(biāo)本處理和病人的準(zhǔn)備等。

69標(biāo)本的采集

一份完整的申請(qǐng)單應(yīng)包含以下內(nèi)容：條碼號(hào)、門診號(hào)，住院號(hào)；病人的姓名，性別，出生日期；病房，床位號(hào)；臨床診斷，問(wèn)題或特殊檢驗(yàn)注意事項(xiàng)；申請(qǐng)檢查項(xiàng)目；標(biāo)本類型；采樣時(shí)間，標(biāo)本接收時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分;有關(guān)治療情況(用藥情況)醫(yī)生姓名等

一、檢驗(yàn)申請(qǐng)單70二、血液標(biāo)本的采集

毛細(xì)血管采血主要用于兒童

靜脈血是最常用的標(biāo)本，靜脈穿刺是最常用的采血方法

血?dú)夥治龆嗍褂脛?dòng)脈血

71（一）靜脈采血法

注意事項(xiàng)(1)防止溶血：造成溶血的因素有注射器和容器不干燥、不清潔；淤血時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；穿刺不順利，組織損傷過(guò)多；抽血速度太快；血液注人容器時(shí)未取下針頭或注人速度過(guò)快產(chǎn)生大量泡沫；震蕩過(guò)于劇烈等。若用普通注射器采血后，未取針頭直接將血注人真空管內(nèi)，也易造成溶血。體內(nèi)溶血屬合格標(biāo)本，但應(yīng)在報(bào)告單上注明。

72

注意事項(xiàng)

（2）避免充血和血液濃縮：采血時(shí)應(yīng)動(dòng)作迅速，盡可能縮短止血帶使用時(shí)間。用止血帶壓迫時(shí)間最好不超過(guò)半分鐘，否則將使生化結(jié)果升高或下降。

（3）若病人正在進(jìn)行靜脈輸液，不宜在輸液同側(cè)手臂采血；若女性病人做了乳腺切除術(shù)，應(yīng)在手術(shù)對(duì)側(cè)手臂采血。

73

注意事項(xiàng)

（4）采血的體位：體位改變可引起一系列的生理變化，使血液中的許多指標(biāo)發(fā)生改變。一般采取直立位采血，其二標(biāo)本的測(cè)定值比臥位高5％～15％。因此，采血時(shí)要注意保持正確的體位（坐位或臥位），以及體位的一致性。

74

注意事項(xiàng)

（5）采血時(shí)只能向外抽，決不能向靜脈內(nèi)推，以免注人空氣，形成氣栓而造成嚴(yán)重后果。（6）很多生化成分受膳食影響，因此，采血前要確認(rèn)病人是否空腹。75(二）動(dòng)脈采血法

肱動(dòng)脈、股動(dòng)脈、橈動(dòng)脈以及其它任何部位的動(dòng)脈都可以作為采血點(diǎn)，但多選擇肱動(dòng)脈和橈動(dòng)脈。

76（三）真空采血法

標(biāo)準(zhǔn)真空采血管采用國(guó)際通用的頭蓋和標(biāo)簽顏色顯示采血管內(nèi)添加劑種類和試驗(yàn)用途?？筛鶕?jù)需要選擇相應(yīng)的盛血試管。

77三、尿液標(biāo)本的采集

定量生化分析多收集24小時(shí)尿液

24小時(shí)尿標(biāo)本采集方法如下：囑病人在早晨8時(shí)排尿棄去，以后每次排尿均收集于一大容器內(nèi)，至次日早晨8時(shí)最后一次尿亦收集于容器內(nèi)。測(cè)量并記錄24小時(shí)尿液總量，然后混勻尿液，取適量尿液送檢。

78三、尿液標(biāo)本的采集

尿標(biāo)本收集后應(yīng)12時(shí)內(nèi)送檢，以免細(xì)菌作用和化學(xué)成分分解。若不能及時(shí)檢驗(yàn)（如收集24小時(shí)尿液），將標(biāo)本置冰箱保存，若加人防腐劑，保存效果更佳。

79四、特殊標(biāo)本的采集腦脊液的采集

將腦脊液標(biāo)本收集于三支無(wú)菌試管中，第l管作細(xì)菌檢查，第2管作生化檢查，第3管作細(xì)胞計(jì)數(shù)。腦脊液標(biāo)本應(yīng)盡量避免凝固和混人血液，標(biāo)本采集后要立即送檢，以免因標(biāo)本放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使其成分變化，如葡萄糖分解，使葡萄糖含量降低。

80標(biāo)本的處理標(biāo)本處理不當(dāng)將可能引起比分析更大的誤差。因此，應(yīng)根據(jù)分析目的選擇合適的抗凝劑、防腐劑和處理方法。

81標(biāo)本的處理肝素是一種含有硫酸基團(tuán)的粘多糖，其抗凝機(jī)理主要是對(duì)抗凝血活酶和凝血酶的形成和活性，阻止血小板聚集。肝素抗凝血常用于血?dú)夥治龊筒糠稚?xiàng)目的測(cè)定，使用1．og／L的肝素溶液0．5ml可抗凝5ml血液。82標(biāo)本的處理草酸鉀一氟化鈉草酸鉀可與血中鈣離子生成草酸鈣沉淀，從而阻止血液凝固。草酸鉀溶解度大，抗凝作用強(qiáng)。氟離子能結(jié)合鈣而抗凝，但抗凝效果較弱。氟離子可抑制糖酵解中的烯醇化酶，防止糖酵解，若未加氟化鈉，血標(biāo)本中葡萄糖含量將以每小時(shí)6％的速度下降。而在氟化鈉的存在下，血