Роль биохимических методов в современной лабораторной диагностике

Ученые в описании методов биохимической диагностики

Основы титриметрического метода были заложены еще в середине XVIII столетия. В 1726 г. К. Ж. Жоффруа осуществил нейтрализацию кислот в аналитических целях.

К 1750 г. в качестве титранта стали использовать раствор с известной концентрацией, а индикатором служил фиалковый экстракт. В 1795 г. был предложен метод определения гипохлорита.

Ж. Л. Гей-Люссак позднее предложил индиго в качестве индикатора для окислительно-восстановительного титрования. Он ввел и термин “титрование”.

Классические методы иммунохимического анализа, описанные ещё в конце XIX веке в работах таких выдающихся учёных как Эрлих, Борде, Ландштейнера.

В 1809 году Рейс и Страхов открыли явления электрофореза и электроосмоса.

Электрофорез в крахмальном геле предложен О. Смитисом.

Электрофорез в полиакриламидном (ПААГ) геле предложен Л.Орнстейном и Д. Дэвисом.

Явление оптической активности известно с начала XIX века. Именно с открытия оптической активности (Ж. Био, 1815) начала развиваться стереохимия. В ее изучение главный вклад внесли французские ученые Д.Араго, Ж.Био, Л.Пастер, Э.Коттон, О.Френель.

Практические попытки количественного определения мутности относят к 1900 году, когда Уипп и Джексон разрабртали стандарт суспензии, содержащей 100 миллионных долей кизельгура (диатомитовой земли) в дистиллированной воде. Разбавление этой суспензии позволило создать так называемую «кремнеземную» шкалу мунтности на основе ряда стандартных суспензий для калибровки турбидиметров того времени. Джексон воспользовался шкалой для работы с существовавшим тогда прибором диафанометром и создал то, что известно под названием «свечной турбидиметр Джексона».

Хроматографический метод анализа был впервые применён русским учёным-ботаником Михаилом Семеновичем Цветом в 1900 году. Он использовал колонку, заполненную карбонатом кальция для разделения пигментов растительного происхождения.

В 1952 году Дж. Мартину и Р. Синджу была присуждена Нобелевская премия по химии за создание метода распределительной хроматографии.

 

Спектрофотометрические методы в определении БЖУ

Спектрофотометрический метод анализа — основан на поглощении монохроматического излучения, т. е. излучения с одной длиной волны в видимой и УФ областях спектра.

Спектрофотометрические метод определения мочевины

Уреазный метод. Ферментативные методы базируются на гидролизе мочевины уреазой в инкубационной среде на углекислый газ и аммиак. Образовавшийся аммиак можно определить по высокочувствительной и специфичной реакции с фенолгипохлоритом и катализатором нитропруссидом, по салицилатно‑гипохлоритной реакции, по реакции с реактивом Несслера (является в 10 раз менее чувствительной по сравнению с фенолгипохлоритной, малоспецифична), по дихлоризоциануратной реакции (наличие белка мешает определению).

Спектрофотометрический метод определения ПВК

Энзимный метод. Пировиноградная кислота под влиянием лактатдегидрогеназы (ЛДГ) восстанавливается в молочную. При этом происходит окисление восстановленного никотинамидадешшдинуклеотида (НАД • И»):по изменению оптической плотности реакционной смеси и можно судят о концентрации пировиноградной кислоты.

Спектрофотометрический метод определения углеводсодержащих белков

Гликозилированный гемоглобин. Фруктоза, входящая в состав стабильной формы гликозилированного гемоглобина дегидрируется фосфорной кислотой с образованием 5-оксиметилфурфурола, который взаимодействует с тиобарбитуровой кислотой с образованием окрашенного комплекса с максимальным поглощением при 443 нм

По механизму взаимодействия

· Распределительная; Ионообменная; Адсорбционная; Эксклюзионная; Аффинная; Осадочная

По цели проведения

· Аналитическая; Полупрепаративная; Препаративна; Промышленная

 

Липиды и ЖК определяют методом тонкослойной хроматографии: Для хроматографирования высших жирных кислот и их производных применяют незакрепленный слой силикагеля и окиси алюминия, а также слой силикагель-гипс. Колоночный способ хроматографирования используется с целью препаративного разделения.

Газожидкостная хроматография: Для анализа используют не сами жирные кислоты, а их производные – метиловые эфиры.

Белки и углеводы этим методом определяются редко

Роль биохимических методов в современной лабораторной диагностике

Часто внешние проявления многих совершенно различных болезней очень похожи, и только проведение ряда лабораторных анализов позволяет установить точный диагноз. Так же она помогает в выборе наиболее эффективного лечения. На этом этапе нужно сравнить лабораторные показатели до, во время и после проведенного лечения. На ряду с более современными направлениями, такими как ИФА-диагностика и ПЦР-диагностика, не стоит забывать о общеклинических и биохимических исследованиях. Несмотря на то, что эти методики разработаны ещё в прошлом веке, благодаря современной аппаратуре они позволяют в очень короткий срок оценить состояние пациента.

Биохимические показатели крови. Для того чтобы получить полное представление о работе того или иного органа тела человека, уже не одно десятилетие успешно применяют метод биохимического анализа крови. Это один из способов лабораторной диагностики, который очень информативен для врача и отличается высокой степенью достоверности. Биохимический анализ крови не только раскроет полную картину функционирования того или иного органа, но и расскажет, испытывает ли человек недостаток в том или ином микроэлементе или витамине. Любое изменение в химическом составе крови свидетельствует о неблагополучной ситуации и необходимости срочного вмешательства. В современной лабораторной диагностике огромную роль в определении биохимических показателей играют биохимические анализаторы, позволяющие наиболее точно определить показатели биохимии крови.

Известно огромное количество биохимических показателей крови, отражающие работу липидного, углеводного, белкового обмена веществ. Остановимся подробнее на наиболее применяемых из них.

Показатели углеводного обмена. Измерение глюкозы в крови является основным лабораторным тестов в диагностике диабета. Исследование проводят натощак, не менее чем через 8 часов (!) после последнего приёма пищи. Необходимо исключить повышенные психоэмоциональные и физические нагрузки. У части пациентов некоторые признаки позволяют заподозрить начальную или скрытую форму нарушения обмена углеводов. В этих случаях выявить скрытые нарушения углеводного обмена помогает глюкозо-толерантный тест с определением глюкозы натощак и после приёма определенного количества глюкозы. Назначает исследование и контролирует его врач-эндокринолог.

Липидный обмен. В регуляции липидного обмена значительную роль играют центральная нервная система, а также многие железы внутренней секреции (половые, щитовидная железы, гипофиз, надпочечники). В современной лаборатории определяют концентрацию следующих липопротеинов крови:

1. Общий холестерин

2. Липопротеины высокой плотности (ЛПВП),

3. Липопротеины низкой плотности (ЛПНП).

4. Триглицериды (ТГ)

Совокупность этих показателей (холестерин, ЛПНП, ЛПВП, ТГ) называется липидограмма. Более важным диагностическим критерием риска развития атеросклероза является повышение фракции ЛПНП, которая способствуюет развитию атеросклероза. ЛПВП – напротив, являются антиатерогенной фракцией, так как снижают риск развития атеросклероза. Триглицериды являются транспортной формой жиров, поэтому их высокое содержание в крови также приводит к риску развития атеросклероза. Все эти показатели в совокупности или по отдельности используются для диагностики атеросклероза, ИБС, также для определения группы риска по развитию данных заболеваний. Также используют в качестве контроля над лечением.

Белковый обмен. Важнейшим показателем белкового обмена является общий белок крови. Белки плазмы крови выполняют множество функций в организме, и уровень белка является одним из важнейших лабораторных показателей. Концентрация общего белка в сыворотке зависит, в основном, от синтеза и распада двух основных белковых фракций — альбумина и глобулинов. На уровень общего белка могут оказывать воздействие положение тела и физическая активность. Главным конечным продуктом белкового обмена является мочевина. Уровень её в крови обусловлен соотношением процессов образования и выведения. В клинической диагностике определение мочевины в крови обычно используют для оценки выделительной функции почек.

Как видно, все показатели крови (общеклинические, биохимические) находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. Поэтому, оценить состояние организма по одному показателю неправильно. Следует проводить исследования в комплексе, чтобы получить наиболее точную картину нарушений и применить адекватное лечение.