Система методов аналитических исследований презентация

- биопроба, биосубстанция - проба вещества или срез биоткани, взятые из внутренней среды организма.
В качестве биопроб выступают:
- вещества (или срезы биоткани), взятые из Внутренней среды организма;
вещества из Окружающей среды, необходимые для обеспечения жизнедеятельности организма: пробы воздуха, воды, пищевых продуктов;
вещества из среды обитания: пробы почвы, пробы на микроорганизмы, пробы на излучения и т.п.

методов АИ:
физико- механические;
физико-химические;
атомно-физические.

Основная
методическая
схема

трансформации биопробы, приводящие ее к такому виду – конечному продукту, при котором исследуемое свойство биопробы выражается в физическом параметре этого конечного продукта.

разделе по изучению биосубстратов. Было отмечено, что в качестве таких эффектов могут выступать:
различные физические поля: механические, электрические, магнитные, оптические, тепловые, радиационные;
биологические, физико-химические и химические воздействия.
Все эти воздействия порождают разнообраз-ные измерительные эффекты, на которых строятся методы исследования.

– разделение био-субстратов на составляющие его компо-ненты для последующего самостоятельного использования отдельный компонент.
Аналитические методы – обнаружение заданного компонента и (или) количествен-ная оценка его параметров.
Виды анализа: качественный (оценка компонентного состава), количественный (оценка количественных соотношений компонентов), структурный (оценка взаимного расположения в пространстве)

хими-ческих реакций, при которых легко фикси-руется параметр реакции, однозначно связан-ный с изучаемым свойством
Биологические методы (биотестирование) – используется свойство живых организмов давать характерный отклик на воздействие
Физико-химические методы – оцениваются тип, концентрация и свойства путем изме-рения физических параметров исследуемой биопробы

SX – исследуемый компонент, R – реагент, Р – продукт реакции
Три возможности определения концентрации:
- измерение количества продукта;
- измерение количества израсходованного реагента,
- регистрация физических изменений в процессе взаимодействия реагента с компонентами биопробы.

использованы:
живые клетки организма, микроорганизмы, плесневые грибы, насекомые, рыбы и др.
Отклик на воздействие выражается:
изменением поведения (подвижность, вариации траектории движения, скоростью перемещения); интенсивностью роста и размножения; изменением физиологических функций кровообращения, пищеварения, дыхания и т.п.

методы
Пассивные методы изучают пассивные (собственные) свойства компонентов биопробы, такие как плотность, вязкость, размеры, электрическое сопротивление, диэлектрическая и магнитная проницае-мости и др.
С помощью активных методов изучаются: подвижность отдельных фракций в разных физических полях, взаимодействие разных фракций с другими (тестовыми) веществами

на изме-рении параметров механических свойств вещества (объем, плотность, вязкость, удельный вес и т.п.);
- электрохимические, основанные на оценке электрических свойств вещества (сопротивление, импеданс, потенциал, заряд и т.п.);

Физико-химические методы

начала изме-рений присутствует этап предварительного разделения биопробы на компоненты.
Известны два варианта разделения:
- за счет взаимодействия каждой компо-ненты с другими, специально введенными веществами;
- при взаимодействии биопробы с внешним полем, при котором скорости перемещения отдельных компонентов различаются.

процессах неравномерного распределения (разделения) компонентов смеси между веществами неподвижной (стационарной) и подвижной фаз.
В зависимости от строения разделяемые компоненты в разной степени удержива-ются той или иной фазами и в следствие этого могут быть отделены друг от друга.

Физико-химические методы

используется процесс миграции заряженных частиц в жидкой среде во внешних электрических полях.
Третья подгруппа
магнитофоретические, основанные на эффекте перемещения компонент биопроб с разной скоростью при воздействии магнитными полями

на взаимодействии вещества пробы с внешними или собственными излуче-ниями;
- многофакторые методы, основанный на формировании измерительного сигнала при одновременном взаимодействии нескольких внешних факторов;

Физико-химические методы

Об ММ
Осмометрия ОсМ
Весомерия ВеМ
Вискозиметрия ВиМ
Эластометрия ЭМ
Седиментационный анализ СедА
Звуковой и ультразвуковой анализ ЗУА
и др.

которые протекают на поверхности электродов или в приэлек-тродном пространстве при подключении электродов к источнику тока.
Электрод – граница раздела, где электрон-ный механизм переноса заряда меняется на ионный или наоборот.
Электролит – среда, в которой осущест-вляется перенос заряда направленным дви-жением ионов.

молекул биопробы с электронами на поверхности электродов с последующим образованием ионов (реакции окисления и восстановления);
- на регистрации электрических характеристик биопробы.
Позволяют кодировать информацию непосредственно в форме электрического сигнала.
Необходим учет комплексного взаимо-действия биопробы, электродной системы и электрического поля

электродных реакций): кондуктомет-рия, диэлькометрия, импедансо-метрия и т.п.
Активные методы (несколько явлений – электролиз, поляризация, двойной электрический слой и меж-фазные потенциалы): вольтамперо-метрия, полярография, кулонометрия, потенциометрия и др.

группы: оптические методы и методы на эффектах ядерной физики.
Оптические методы основаны на физико-химических явлениях, возникающих при взаимодействии излучений оптического диапазона с веществом биопробы: изменения интенсивности, фазы, пространственной ориентации, спектрального состава и т.п.
Нашли применение спектральные методы.

целью определения состава и концентрации компонентов биопробы:
- спектрофотометрия – изучение оптических спектров излучения или поглощения;
- атомно-эмиссионный (в том числе метод пламенной фотометрии),
- атомно-абсорбционный,
- атомно-флуоресцентный.

процессы молекулярного и атомарного уровней.
Используемые эффекты:
- явления радиоактивности;
- излучение корпускулярного или электро-магнитного потоков;
- явление ионизации вещества;
- явление резонансов;
- взаимодействие вещества с рентгеновским излучением;
- взаимодействие вещества с потоком электронов

ядерной физики

Авторадиография (АРаГ)
Гамма-резонансная спектроскопия (ГРСС)
Масс-спектрометрия (МСМ)
Рентгеноструктурный анализ (РеСтА) Радиоимунологический анализ (РаИмА)
Рентгенофлуоресцентная спектроскопия (РеФлСМ)
Растровая электронная микроскопия (РЭМС)

проведения физиологических исследований.
2. Особенности проведения аналитических исследований.

связана с особенностями биологического объекта как объекта исследования.
Наличие трех подходов к оценке состояния организма: физиологический, психологичес-кий и аналитический.
Затруднения при исследовании параметров внутренней среды: сложность проникно-вения во внутренние полости без нарушения целостности

и физико-химических проявлений жизнедея-тельности с медико-биологическими показа-телями и физиологическими процессами.
Отображение одного и того же физиологи-ческого процесса во многих физических прояв-лениях.
Отсутствие универсального метода исследова-ния - приводит к необходимости исполь-зования комплексных исследований.

и физиологических процессов: трудности их одновременной оценки, разнородность методов для их определения.
Трудности учета всех посторонних мешающих факторов - особое значение психофизиологические факторы.
Необходимость точного выполнения методи-ческих приемов - последовательность и тща-тельность выполнения всех этапов экспери-мента.

разбро-са: внутригрупповая изменчивость, анатомо-физиологические особенности, национальные, климатические условия и др.
Подвижность биообъекта со сложным и часто неизвестным законом движения: затруднения учета влияния этой подвижности на результаты.
Сложность технологических схем выполнения ФИ: два этапа - подготовка объекта и проведение самого исследования.

и временные ограничения при изучении биопроб: после взятия биопробы ее способность сохранять информацию о состоянии организма падает; объем биопробы должен быть представительным, но чем меньше, тем лучше;
- Различные агрегетные состояния биопроб, взя-тых из организма: биопроба может быть пред-ставлена в виде газообразного, жидкого или твердого состояний, методы изучения которых существенно различаются;

аналитических методов исследо-вания: с биопробой можно делать любые преоб-разования, вплоть до уничтожения;
- Затруднения в трактовке результатов исследова-ния биопроб: биопробы быстро теряют связь с организмом-источником; многие процедуры тре-буют больших затрат времени;
- Специфичность условий использования анали-тической техники: это условия клинических лабо-раторий, исследования без присутствия организма, повторное взятие биопробы часто невозможно, требуется тщательная методическая подготовка

методов диагностических исследований. Отмечены ее устройство, функ-ционирование, связь между эле-ментами. Сформулированы осо-бенности выполнения диагности-ческих исследований.