生物化学检验技术研究进展新

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1、主要内容主要内容生化检验的发展简史生化检验的发展简史1生化检验的常规技术生化检验的常规技术2生化检验的新兴技术生化检验的新兴技术3生化技术的临床应用生化技术的临床应用4概念概念 临床生物化学是研究器官、组织人体体液的化学组成和进行着的生物化学过程，以及疾病、药物对这些过程的影响，为疾病诊断、病情监测、药物疗效、预后判断和疾病预防等各个方面提供信息和理论依据。临床生物化学临床生物化学 1919世纪以来，随着医学科学的发展和实验室检测世纪以来，随着医学科学的发展和实验室检测需求的增加，一些化学家利用化学分析的手段实需求的增加，一些化学家利用化学分析的手段实现了对人类体液、血液某些生化指标的定量分析

2、，现了对人类体液、血液某些生化指标的定量分析，如血糖、尿素氮等，继之又逐渐建立了一些酶活如血糖、尿素氮等，继之又逐渐建立了一些酶活性的测定方法，这些利用化学手段建立的用于分性的测定方法，这些利用化学手段建立的用于分析患者体液、血液特定化学成分的方法对促进临析患者体液、血液特定化学成分的方法对促进临床医学由经验医学向现代医学转变起了巨大的促床医学由经验医学向现代医学转变起了巨大的促进作用，逐渐形成了一门独立的学科进作用，逐渐形成了一门独立的学科 临床化临床化学学(Clinical Chemistry)(Clinical Chemistry)，国内习惯称此学科为，国内习惯称此学科为生化检验。此学科

3、一直延续到今天，已发展壮大生化检验。此学科一直延续到今天，已发展壮大为不可缺少的医学领域。为不可缺少的医学领域。临床生物化学发展的重大突破临床生物化学发展的重大突破 “临床化学临床化学”名称的由来名称的由来 体液生物化学组分的分析应用及体液生物化学组分的分析应用及“细胞内环境相细胞内环境相对稳定对稳定”概念概念 比色法和光度法比色法和光度法在临床生物化学实验室中的应用在临床生物化学实验室中的应用 血清酶活力测定作为细胞和组织损伤的指标血清酶活力测定作为细胞和组织损伤的指标 治疗性药物监测成为临床生物化学的一个重要分治疗性药物监测成为临床生物化学的一个重要分支支 超微量的仪器分析、免疫学、分子生

4、物学、放射超微量的仪器分析、免疫学、分子生物学、放射性同位素等技术在生物化学实验室中的应用性同位素等技术在生物化学实验室中的应用 自动化装置和超微分析自动化装置和超微分析生化检验的常规技术生化检验的常规技术一、光谱分析技术一、光谱分析技术二、电泳技术二、电泳技术三、离心技术三、离心技术四、层析技术四、层析技术五、电化学分析技术五、电化学分析技术光谱分析技术光谱分析技术 定义：利用各种化学物质(包括原子、基团、分子及高分子化合物)所具有的发射、吸收或散射光谱系的特征，来确定其性质、结构或含量的技术，称为光谱分析技术。根据物质对光谱响应特征的不同，可把光谱分析技术分为发射光谱分析技术、吸收光谱分析

5、技术和散射光谱分析技术三大类。它既可以研究物质的结构，也可以对特定物质进行定性或定量分析。分光光度法分光光度法 原理：利用紫外光、可见光、红外光和激光等测定物质的吸收光谱，利用此吸收光谱对物质进行定性定量分析和物质结构分析的方法，称为分光光度法或分光光度技术，使用的仪器称为分光光度计 。 应用：氨基酸含量的测定、蛋白质含量的测定、核酸的测定、酶活力测定、生物大分子的鉴定和酶催化反应动力学的研究 层析技术层析技术 原理原理：层析技术是一种物理的分离方法。无层析技术是一种物理的分离方法。无论何种层析，其系统通常由互不相溶的两论何种层析，其系统通常由互不相溶的两个相组成：一是固定相（固体或吸附在固个

6、相组成：一是固定相（固体或吸附在固体上的液体），一是流动相（液体或气体上的液体），一是流动相（液体或气体）。层析时，利用混合物中各组分理化体）。层析时，利用混合物中各组分理化性质（如吸附力、分子形状和大小、分子性质（如吸附力、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力、溶解度等）的差异，极性、分子亲和力、溶解度等）的差异，使各组分不同程度地分布在两相中，随着使各组分不同程度地分布在两相中，随着流动相从固定相上流过，不同组分以不同流动相从固定相上流过，不同组分以不同速度移动而最终被分离。速度移动而最终被分离。分类分类吸附层析分配层析凝胶层析离子交换层析亲和层析聚焦层析离子交换层析（离子交换层析（ion

7、-change chromatographyion-change chromatography）原理原理基质基质 疏水型离子交换剂；亲水型离子交换剂疏水型离子交换剂；亲水型离子交换剂应用应用 制备纯化生物物质制备纯化生物物质 定量、定性测定混合物中各组分定量、定性测定混合物中各组分1.1.平衡阶段平衡阶段: :离子交换离子交换剂与反离子结合剂与反离子结合2 2. .吸附阶段：样品与反吸附阶段：样品与反离子进行交换离子进行交换3 3、4 4. . 解吸附阶段：用解吸附阶段：用梯度缓冲溶液洗脱，先梯度缓冲溶液洗脱，先洗下弱吸附物质，后洗洗下弱吸附物质，后洗下强吸附物质下强吸附物质5.5.再生阶段：

8、用原始平再生阶段：用原始平衡液进行充分洗涤，既衡液进行充分洗涤，既可重复使用可重复使用12345原始缓冲溶原始缓冲溶液的反离子液的反离子样品溶液样品溶液梯度浓度梯度浓度亲和层析（亲和层析（affiuity chromatographyaffiuity chromatography）应用应用 分离纯化酶、抗原、抗体分离纯化酶、抗原、抗体 分离纯化核酸分离纯化核酸 研究酶的结构与功能研究酶的结构与功能+待纯化分子待纯化分子配体配体a.a.待纯化分子和配体间具有亲和性待纯化分子和配体间具有亲和性+基质基质b. 活性基质与配体结合产生亲和吸附剂活性基质与配体结合产生亲和吸附剂+杂质杂质c. 待纯化分子

9、与亲和吸附剂结合，与杂质分离待纯化分子与亲和吸附剂结合，与杂质分离+d. 偶联复合物经解离后，得到纯的待纯化分子偶联复合物经解离后，得到纯的待纯化分子原理：原理：基质基质 纤维素、聚丙烯酰胺凝胶、纤维素、聚丙烯酰胺凝胶、 sepharosesepharose、sephadexsephadex聚焦层析（Chromatofocusing） 该法分离纯化蛋白质的依据是等电点的差异和离子交换行为。蛋白质该法分离纯化蛋白质的依据是等电点的差异和离子交换行为。蛋白质按其等电点在按其等电点在pHpH梯度环境中进行排列的过程叫做聚焦效应。梯度环境中进行排列的过程叫做聚焦效应。 pHpH梯度的形成梯度的形成(

10、(由多缓冲剂和多缓冲交换剂形成由多缓冲剂和多缓冲交换剂形成) )是聚焦效应的先决条件，如果一种蛋白质是聚焦效应的先决条件，如果一种蛋白质加到已形成加到已形成pHpH梯度的层析柱上时，由于洗脱液的连续流动，蛋白质将迅速地梯度的层析柱上时，由于洗脱液的连续流动，蛋白质将迅速地 迁移到与它等电点相同的迁移到与它等电点相同的pHpH处。从此位置开始，该蛋白质将以缓慢的速度进处。从此位置开始，该蛋白质将以缓慢的速度进行吸附、解吸附，直到在等电点行吸附、解吸附，直到在等电点pHpH时被洗出。在聚焦层析过程中，一种样品时被洗出。在聚焦层析过程中，一种样品分次加入时，只要先加入者尚未洗出，并且有一定的时间进行

11、聚焦，剩余样分次加入时，只要先加入者尚未洗出，并且有一定的时间进行聚焦，剩余样品还可以加到柱上，其聚焦过程都能顺利完成。品还可以加到柱上，其聚焦过程都能顺利完成。层析时的聚焦效应示意图层析时的聚焦效应示意图pH梯度溶液的形成示意图梯度溶液的形成示意图蛋白质蛋白质1（pI=7）蛋白质蛋白质2（pI=8）流速流速移动速率移动速率电泳技术电泳技术 原理原理：电泳是带电颗粒在电场作用下向着电泳是带电颗粒在电场作用下向着与其电荷相反的电极移动的现象与其电荷相反的电极移动的现象 。许多生。许多生物分子都带有电荷，其电荷的多少取决于物分子都带有电荷，其电荷的多少取决于分子组成、性质及其所在介质的分子组成、性