生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)論文

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生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)論文

  1 臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)概念

生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)論文

  1.1 生物化學(xué)

  生物化學(xué)是研究在生命體發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和生命體化學(xué)組成的學(xué)科,是生物與化學(xué)的交叉專業(yè),屬于生物學(xué)的一個分支。生物化學(xué)研究的主要對象是組成生物體的一些成分,如蛋白質(zhì)、核酸、糖和無機(jī)物,從離子反應(yīng)到酶促反映,從物質(zhì)代謝到遺傳變異,都屬于生物化學(xué)的研究范疇。生物化學(xué)能夠?qū)ιw的化學(xué)本質(zhì)進(jìn)行闡述,因此對疾病的檢驗(yàn)治療具有重要意義。

  1.2 臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)

  生物化學(xué)能夠?qū)ιw內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行較為明確的研究,因此迅速被應(yīng)用到醫(yī)療行業(yè),臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)就是利用生物化學(xué)的知識構(gòu)建起的對有關(guān)生理和疾病的化學(xué)成分進(jìn)行研究分析的方法。通常,臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)是采集人體的體液,對體液中的特定物質(zhì)進(jìn)行定性定量的分析,以判斷人體生理狀況和疾病狀況。臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中扮演了重要角色,對大多數(shù)疾病的診斷和觀察,都有不可替代的作用。生物化學(xué)檢驗(yàn)在臨床上的應(yīng)用,從傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室方法,到現(xiàn)在的生化自動化體外檢測,再到未來的生物芯片技術(shù),發(fā)展歷程是從定性到定量,從人工到自動,從緩慢到高通量,從人工數(shù)據(jù)分析到計算機(jī)信號分析,其在臨床中與影像學(xué)檢驗(yàn)扮演了醫(yī)學(xué)診斷最核心的兩個手段[1].目前為止,生物化學(xué)檢驗(yàn)的領(lǐng)域大多在疾病的檢測和相關(guān)生理數(shù)據(jù)的監(jiān)控上,在蛋白質(zhì)等大分子和無機(jī)離子層面得到廣泛應(yīng)用。

  2 臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)的常用技術(shù)

  2.1 光譜分析技術(shù)

  光譜技術(shù)是現(xiàn)代物理中有效測定物質(zhì)組成和含量的方法,該方法在物理學(xué),考古學(xué)等領(lǐng)域都有極大的運(yùn)用,而將其利用到臨床,也能發(fā)展出一套完善的物質(zhì)檢測技術(shù)。

  光譜分析技術(shù)是臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)最常用的技術(shù)。該技術(shù)主要是利用物質(zhì)對特定的光譜具有吸收或者發(fā)射或者散射的能力,來通過檢測光譜對物質(zhì)的種類和含量進(jìn)行分析。

  按照物質(zhì)發(fā)射光譜的能力進(jìn)行臨床檢驗(yàn)的方法有火焰光度法、原子發(fā)射光譜法和熒光光譜法,分別檢驗(yàn)特定物質(zhì)發(fā)射的光譜來確定該物質(zhì)的種類和量,其中火焰分析法,利用物質(zhì)被電弧或者火花的作用,產(chǎn)生高溫氣態(tài)時變成等離子體,檢測其激發(fā)的光譜,來確定物質(zhì)組分和含量。按照物質(zhì)吸收光譜的能力構(gòu)建的檢驗(yàn)方法是最為常見的光譜分析法,主要分為原子吸收分光光度法、紅外光譜法和紫外可見光分光光度法,該類方法需發(fā)射特定的光線對相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行照射,獲取其吸收光譜數(shù)據(jù),再確定物質(zhì)種類和數(shù)量。按照散射光譜分析的方法主要有比濁法。

  2.2 電化學(xué)分析技術(shù)

  化學(xué)電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,而在檢驗(yàn)物質(zhì)組分時,電能的量可以逆向地確定化學(xué)物質(zhì)的種類和含量,利用該思想的檢驗(yàn)方法即為電化學(xué)分析技術(shù)。

  電化學(xué)技術(shù)利用了物質(zhì)的電性質(zhì)來獲取其組成成分和含量大小,物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)有電流、電導(dǎo)、電阻等,通過檢測這些性質(zhì),可以較為精確地獲取物質(zhì)的含量和種類,在精確度上,可以非常的高,同時使用儀器和檢測方法簡單。電化學(xué)檢驗(yàn)通常會用待檢測的溶液構(gòu)成一個化學(xué)電池,檢測該電池的電性質(zhì),即可確定物質(zhì)量。以待檢測液濃度在實(shí)驗(yàn)條件下的電性質(zhì)進(jìn)行分析的方法是最普通的電化學(xué)檢驗(yàn)法,該類方法有電位分析法,電阻分析法,庫倫分析法和伏安特性分析法。第二類方法是對待檢測液進(jìn)行滴定分析,以在突變時對物理量的變化進(jìn)行分析,常見的有電位滴定、電導(dǎo)滴定、電流滴定。第三類方法是將待測液中的某成分通過電極轉(zhuǎn)換為固相,由電極上析出固體的質(zhì)量來分析組成成分的量,該法為電解分析法。目前較為常用的是離子選擇電位分析法,該方法利用了電極的電位和待檢測液中物質(zhì)活性的區(qū)別進(jìn)行檢測,該方法靈敏度較高,操作簡單,但是運(yùn)行成本較高。電化學(xué)方法對離子層次的物質(zhì)定量分析有較強(qiáng)的效果。

  2.3 生物芯片技術(shù)

  前述的方法都是傳統(tǒng)的臨床檢驗(yàn),基于個體待檢測數(shù)據(jù),獲取疾病的信息,而在未來,生理信息的檢測數(shù)據(jù)量越來越大,尤其在人類基因組計劃出現(xiàn)之后,大規(guī)模高通量的基因檢測的需求擺在科學(xué)工作者和臨床醫(yī)生面前,傳統(tǒng)儀器昂貴而單一,無法進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)檢測和收集,同時,需要經(jīng)驗(yàn)豐富的人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,也極大影響了大規(guī)模高通量的生物化學(xué)檢測[3].生物芯片技術(shù)是近年來新出現(xiàn)的檢測方法,該方法結(jié)合了生物科學(xué)的大分子反應(yīng)和集成電路、微流控方面的技術(shù),將分子化學(xué)的反應(yīng)集成到芯片上,進(jìn)行分析,可以實(shí)現(xiàn)高速大容量的檢測分析,生物芯片可以分為基因芯片,蛋白質(zhì)芯片,細(xì)胞芯片和組織芯片,該方法的大規(guī)模檢測能力十分突出。生物芯片將大量的大分子集成固化到芯片表面,形成一定排列,然后讓待檢測物通過芯片,對排列產(chǎn)生的信息進(jìn)行分析,可以迅速獲取物質(zhì)種類和量,生物芯片目前得到最多利用的地方在基因檢測上,生物芯片高通量大規(guī)模的特點(diǎn)對基因檢測具有重要意義,同時,生物芯片為生物化學(xué)檢測走出單一的分子組分檢測,提供了一條新路,在基因遺傳領(lǐng)域,即時檢測也成為可能。

  3 總 結(jié)

  臨床生物化學(xué)檢測基于生物化學(xué)原理,對人體生理產(chǎn)物和提取物進(jìn)行定性定量的生物化學(xué)分析,確定某類物質(zhì)組成和含量,對疾病檢測盒生理監(jiān)控具有重要意義,主要的方法與物理學(xué)中的物質(zhì)檢驗(yàn)具有相似原理,傳統(tǒng)方法可以分為光譜和電化學(xué)兩大類,近年來,融合了新的芯片技術(shù)的生物芯片的出現(xiàn),利用了分子反應(yīng)和集成制造技術(shù),為臨床生物化學(xué)檢測的新發(fā)展提供了有效支撐,為人體生命健康數(shù)據(jù)的大規(guī)模推廣提供了可以預(yù)見的技術(shù)發(fā)展前景。

  參考文獻(xiàn)

  [1] 涂學(xué)亮,王 坤,李 玲,等。臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)標(biāo)本的采集與處理[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床,2007,(6):552-553.

  [2] 佚 名。電化學(xué)發(fā)光免疫分析及在臨床檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘:電子版,2008,(8):727-728.

  [3] 丁海泉,盧啟鵬,彭忠琦,等。近紅外光譜技術(shù)用于無創(chuàng)生化檢驗(yàn)研究的進(jìn)展[J].光譜學(xué)與光譜分析,2010,(8):2107-2110.

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