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微量元素检测的方法学分析
[ 文章来源: | 文章作者: | 发布时间:2007-11-05|  字体: [ ]  
  北京东西仪器有限公司医疗事业部

  微量元素尤其是血铅水平与人体健康的关系,日益受到广大患者和医学工作者的普通关注。准确、方便检测,为临床诊疗提供指导是检测医师的职责所在。目前能进行微量元素检测的方法较多,原子吸收分光光度计(AtomicAbsorptionSpectrophotometer)是精密的分析仪器,刚开始在检验医学普及应用,本文试就其方法学加以介绍,请同行指正。
  一、 传统的微量元素检测的方法
  目前可用于人体微量元素检测的方法有:同位素稀释质谱法、分子光谱法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱分析法、中子活化分析法、生化法、电化学分析法等。但能在临床医学上广泛应用的方法主要为生化法、电化学分析法、原子吸收光谱法这几种。
  生化法、电化学分析法虽然应用较多,可是其重视性和检测灵敏度达不到医学试验的要求,已基本被现代更先进、更准确的方法所取代。其中应用最为广泛的是原子吸收光谱法。
  二、 原子吸收光谱分析法
  1955年,原子吸收光谱法诞生后,因其强大的生命力,迅速应用于分析化学的各个领域,国内大规模的应用是在上世纪90年代开始,应用最广泛的是冶金、地质勘探、质检监督、环境检测、疾病控制等。原子吸收光谱分析法(AAS)在疾病控制中心更是作为“金标准”。随着临床医学的进步,开始应用于临床实验室。原子吸收光谱分析在医学上的应用,才使得正确检测人体各种含量在ppm或ppb级的微量元素成为可能。目前,原子吸收光谱分析检测微量元素开始在临床检验中得到广泛的应用,各大医院均采用此方法,是彻底淘汰生化法(锌原卟啉法、双硫腙法、其它比色法等)、电化学法的首选方法。
  1、原子吸收光谱仪的发展进程
  原子吸收光谱分析法(AAS)所使用的仪器为原子吸收光谱仪或原子吸收分光光度计。目前国内所见到的原子吸收光谱仪按照技术发展的水平,大致可分为三代:
第一代:单火焰原子吸收光谱仪;主要用于检测含量在ppm(mg/L)级的金属元素。
第二代:火焰原子吸收光谱仪+外置石墨炉;可检测含量在ppb(μg/L)级的金属元素和类金属元素,其设计目的是为了弥补火焰原子吸收光谱仪灵敏度不够的缺陷,为了迎合国内早期客户的升级改造的需求,国外的原子吸收光谱仪厂家基本已经停产。
第三代:一休化的火焰+内置石墨炉原子吸收光谱仪。
  原子吸收光谱仪按照原子化的方式不同可分为火焰原子吸收和石墨炉原子吸收,石墨炉原子吸收需要瞬间大电流,所以对系统的抗干扰等技术要求较高,为防止石墨炉对整个系统的影响,第二代原子吸收光谱仪采用了外置石墨炉。随着科技的发展,世界上各大厂家开始实现了完全整体化设计,将全部分光检测系统、火焰、石墨炉和加热电热的所有部件集成于同一仪器主体中,并实现火焰和石墨炉的自由转换,北京东西分析仪器有限公司和世界同步,具有自主知识产权的AA-7000系列原子吸收光谱仪采用了最新的电路设计和制造,彻底实现了火焰、石墨炉一体化。
  2、关于火焰原子吸收多元素测定的技术,主要有两类:
  2.1顺序多元素测定;
  2.2同时多元素测定:从技术上有要实现火焰AAS多元素比较容易,但实现石墨炉AAS多元素测定比较困难,因此国外的厂商主要在此寻求突破。
  多元素同时测定技术的发展为AAS仪器技术的发展带来了改进,但是由于较大幅度的提高了仪器成本,在实际应用中需要寻求折中条件,由于AAS法各元素的测量动力学范围比较窄,一般只有两个数量级,而且多元素灯的发光强度一般都较单元素灯弱,需要有专业的技术调整,才能很好的应用。
  当同一样品中要测定的各元素浓度范围差异较大时,为保证测试的灵敏度,则很难同时测量。因火焰原子吸收法检测元素速度较快,所以在临床检测时,应用火焰原子吸收法同时多元素测定并无实际意义。应用石墨炉原子吸收检测血铅时,为提高试验精度和工作效率,可使用自动进样器。
  3、关于石墨管的技术
  在石墨炉原子吸收中,石墨管的技术的好坏直接影响了测试的灵敏度和重复性以及石墨管的使用寿命,各厂家在此做了许多的技术改进,如镀钯、镀铑、平台、锥型、衬钽、钨舟、浸酸等。目前使用最为广泛的是热解石墨管(PGT),它具有很好的耐氧化性能、工作温度高,可达3700℃;它还具有良好的惰性,因而不易与高温元素(如V、Ti、Mo等)形成碳化物而影响原子化;它还具有较好的机械强度,使用寿命明显地优于其他石墨管,可使用2000次以上。
  三、微量元素检测的质量控制
因为血铅等微量元素检测属微量分析范畴,而且微量元素在自然界普遍存在,任何细微的内、外界因素都可能影响其结果的可靠性,所以质量控制在微量元素分析过程中非常重要。
  临床实验室在开展微量元素检测工作时应该注意以下问题:
  1.了解相关的法律、法规,采用国家标准的仪器和实施方法。随着医保制度改革的进行和新的《医疗事故处理条例》的颁布实施,医院在给患者提供医疗服务时,一定要注意标准化和规范化。关于血铅检测,国家卫生部在2000年就实行了标准化。(WS/T174—1999)
  2.实验人员要具备相应的理论,不要盲目听信厂家的宣传广告。
  3.不要检测头发
  虽然头发微量元素测定具有标本收集、输送方便,适用于任何年龄的儿童等的优点。但是头发是人体末端,代谢活动低,只能反映某一时间段的变化情况,而不能反映近期变化。现代社会各种污染随处存在,头发裸露在外,受到人休所到过的各种环境污染,在目前,尚没有任何一种标本预处理的方法能区别头发中的微量元素是内源性的还是外源性的。此外,不同部位的头发中微量元素的含量也不一样,头发微量元素水平还与性别、皮肤颜色深浅、洗发的经常性、头发的处理(梁、烫,等)等许多不易控制的因素有关。测试结果离散性大。因此,目前不认为头发中的微量元素对反应体内的微量元素含量有任何实用价值。
  4.采样时要防污染
  既往将耳垂和指尖取血称毛细管采血,实为小动脉、毛细管和小静脉血及组织液的混合,国外文献都改称“皮肤针刺血”(SkinPunctureBlood)。耳垂和指尖采血的差异已为临床所熟知,我国逐步摒弃耳垂采血。目前,各仪器厂家在技术上都可以实现微量血检测,可是卫生部的标准要求在采样时还是要采静脉血,这样做有如下优点:①尽可能防止皮肤表面污染和组织液渗入②测试结果异常可及时复查③符合卫生部的标准,避免产生医疗纠纷时自己处于被动地位。
  采血时要彻底清洁静脉穿刺部位的皮肤,使用无铅注射器、试管、抗凝剂等;采血后要充分混匀、完全抗凝等。
  北京东西分析仪器有限公司作为国内最大的分析仪器生产厂家,有着20余年的原子吸收光光度计的生产历史,凭借其在血铅检测领域的优秀表现,其产品获得“中华预防医学会产品信得过单位”等荣誉称号。医疗事业部专业致力于微量元素检测的标准化工作,不但提供了先进的仪器和试剂,还建立了一套完整的微量元素检测的方案。其中包括理论培训、仪器、试剂、标准品、质控、操作程序、质量控制、保养计划和学术交流等各个方面,这样才能更好地为临床微量元素检测提供有力的支持。

摘自:《医学仪器与试剂》2005年第3期


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