Основные принципы аналитических технологий, применяемых в клинической лабораторной аналитике
Таблица А.1 - Основные принципы клинико-лабораторных аналитических технологий
Принцип распознавания аналита | Генерация сигнала о характеристиках аналита | Детекция/измерение сигнала |
Химическое сродство молекул реактива и аналита, химическая реакция | Преобразование структуры молекул аналита. Изменение светопропускания раствора, содержащего аналит | Фотоколориметрия Абсорбционная фотометрия Спектрофотометрия |
Сродство структуры соединения (аналита) со структурой фермента, расщепление соединения | То же | Абсорбционная фотометрия Спектрофотометрия |
То же | Расщепление хромогенного субстрата. Изменение светопропускания раствора, содержащего аналит | То же |
Химическое сродство молекул реактива и аналита, химическая реакция | Переход молекул аналита в возбужденное состояние. Испускание света. Хемилюминесценция | Хемилюминометрия |
Сродство структуры фибриногена со структурой ферментов - факторов свертывания крови, образование фибрина | Образование сгустка крови, изменение вязкости пробы | Клоттинговые методы коагулометрии - оптическая, механическая, оптико-механическая регистрация времени образования сгустка |
Воздействие возбуждающего света определенной длины волны на молекулу аналита | Переход молекул аналита в возбужденное состояние. Испускание света большей длины волны | Флюорометрия |
Воздействие химической ионизации, электронной пушки, тока высокого напряжения, нагревания на молекулы аналита | Образование ионов с различной молекулярной массой и зарядом, разделение их с помощью электрических и магнитных полей. Величина сигнала зависит от количества ионов в определенной зоне | Масс-спектрометрия |
Воздействие высокотемпературного пламени на молекулу аналита | Ионизация молекул. Испускание света специфической длины волны, окрашивание пламени | Пламенная фотометрия |
Воздействие высокой температуры на молекулу аналита | Ионизация молекул. Поглощение света специфической длины волны, излучаемого лампой с полым катодом, изготовленным из исследуемого элемента | Атомно-абсорбционная спектрофотометрия |
Электрохимический процесс на границе раздела фаз на электроде, погруженном в раствор, содержащий аналит | Изменение структуры или концентрации аналита. Изменение электрического потенциала | Потенциометрия |
То же | Изменение силы проходящего тока | Полярография, вольтамперометрия |
Электрохимический процесс на границе раздела фаз на электроде, погруженном в раствор, содержащий аналит | Изменение количества вещества, выделяющегося на электроде Изменение количества электричества, проходящего между двумя электродами в электрохимической ячейке | Кулонометрия |
То же | Изменение электропроводности между двумя электродами | Кондуктометрия |
Специфическое связывание аналита лигандами, имеющими к нему высокое сродство. Иммунохимическая реакция связывания белка (антигена) специфическим белком (антителом) | Образование агглютината. Образование преципитата | Радиальная иммунодиффузия. Иммуноэлектрофорез. Электрофорез с иммунофиксацией. Электроиммунодиффузия. Двунаправленный иммуноэлектрофорез. Иммунонефелометрия. Иммунотурбидиметрия |
То же | Эффект связанной с лигандом метки - фермента, флюорофора, радиоактивного изотопа | Иммуноферментный анализ. Иммунофлюоресцентный анализ или флюоресцентный иммуноанализ. Радиоиммуноанализ. Иммуноблоттинг |
Спаривание комплементарных последовательностей нуклеотидов зонда с однонитевой молекулой исследуемой ДНК или РНК | Эффект связанной с зондом метки | Гибридизация нуклеиновых кислот. Выявление генетических дефектов |
Многократная репликация специфического фрагмента исследуемой ДНК, ограниченного олигонуклеотидными праймерами, комплементарными концевым участкам фрагмента-мишени | Образование множества ампликонов (амплификация). Эффект метки | Электрофорез в геле. Регистрация флюоресценции. Выявление генетических дефектов |
Избирательная реакция красителя с отдельными химическими компонентами структур клетки | Избирательная окраска компонентов клетки (цитохимия) | Визуальная детекция, световая микроскопия |
Иммунохимическая реакция связывания белка (антигена) структур клетки специфическим белком (антителом), меченым хромофором или флюорофором | Избирательная окраска или свечение компонентов клетки (иммуноцитохимия) | Визуальная детекция, световая микроскопия, флюоресцентная микроскопия |
То же | То же | Световая или флюоресцентная микроскопия, цифровая регистрация изображений клеток, компьютерный анализ изображений |
Прохождение клеток через апертуру капиллярной трубки, заполненной электропроводящим раствором, между электродами сети постоянного тока | Изменение электропроводности | Кондуктометрия. Проточная цитометрия |
Прохождение клеток через апертуру капиллярной трубки, освещаемую поляризованным лучом лазера, между электродами сети постоянного тока | Изменение электропроводности, рассеяние света лазера | Радиочастотный анализ. Трехмерный анализ лейкоцитов. Многоугловая система лазерного светорассеяния |
Прохождение клеток, обработанных антителами, связанными с флюоресцентными красителями, через апертуру капиллярной трубки, освещаемую поляризованным лучом лазера, между электродами сети постоянного тока | Изменение электропроводности, рассеяние света лазера. Специфическое свечение окрашенных структур клеток | Проточная иммуноцитофлюорометрия. Иммунофенотипирование клеток |
Способность микроорганизмов размножаться на питательной среде определенного состава, соответствующей особенностям метаболизма данного вида микроорганизмов | Образование растущими микроорганизмами колоний определенного вида | Визуальная оценка, световая микроскопия, счетчики колоний. Культуральный метод |
Способность микроорганизмов с помощью присущих им ферментов вызывать расщепление определенных субстратов | Изменение цвета набора субстратов-хромогенов при контакте с образцом из культуры микроорганизма | Визуальная оценка цветной реакции. Фотометрия |
Способность микроорганизмов вызывать образование в организме пациента специфических антител | Специфическое связывание антител, образовавшихся в организме пациента под действием патогена, с антигеном или антителом тест-системы Образование агглютината или преципитата | Иммуносерологические методы. Радиальная иммунодиффузия. Иммуноэлектрофорез. Электрофорез, с иммунофиксацией Электроиммунодиффузия. Двунаправленный иммуноэлектрофорез. Иммунонефелометрия. Иммунотурбидиметрия |
То же | Специфическое связывание антител, образовавшихся в организме пациента под действием патогена, с мечеными антигеном или антителом тест-системы. Эффект метки | Иммуноферментный анализ. Иммунофлюоресцентный анализ. Иммуноблоттинг. Радиоиммуноанализ |
Способность антител тест-системы специфически связываться с антигенами, свойственными микроорганизму, в образце культуры микроорганизма | То же | То же |
Спаривание комплементарных последовательностей нуклеотидов зонда с однонитевой молекулой исследуемой ДНК или РНК образца культуры микроорганизма | Эффект связанной с зондом метки | Гибридизация нуклеиновых кислот. Генотипирование микроорганизма |
Многократная репликация фрагмента ДНК, ограниченного олигонуклеотидными праймерами, комплементарными концевым участкам мишени, образца микроба | Образование множества ампликонов (амплификация) Эффект метки | Электрофорез в геле. Регистрация флюоресценции. Идентификация микроорганизма |