第07章电化学临床分析技术和相关仪器知识扩充VIP专享

化学分析技术和临床相关仪器 一、电化学分析法概述 溶液的电化学性质是指电解质溶液通电时，其电位、电流、电导和电量等电化学特性随化学组分和浓度而变化的性质。电化学分析法（Electrochemical analysis）是建立在溶液电化学性质基础上并利用这些性质，通过电极这个变换器，将被测物质的浓度转变成电学参数而进行检测的方法。电位分析法分为电位法（potentiometry)和电位滴定法（potentiometrictitration）两种。 电位法是根据测量到的某一个电极的电极电位，利用能斯特方程直接求出待测离子的浓度，例如酸度计就是测量溶液中氢离子的浓度。能斯特方程是根据热力学推导出来的，其关系式是： xx fCnFRTkEln303.2 式中，阳离子选择性电极为＋，阴离子选择性电极为－；n 为离子电荷数；Cx 为被测离子浓度；fx 为被测离子活度系数；K 在测量条件恒定时为常数。公式表明，在一定条件下，电极的电极电位与被测离子浓度的对数呈线性关系。 电化学临床分析仪器就是利用电化学分析技术而设计的临床分析仪器。临床检验常用的电化学分析仪器主要是电解质分析仪和血气分析仪两种。 二、电解质分析仪 电解质分析仪大多是采用离子选择电极方法对生物样品进行化验分析。这种方法简便、快速，测定的浓度范围较宽，灵敏度较高，溶液中大多数的干扰易于消除，较少受用品颜色、浊度影响，是 40 年来在生化检验中发展最迅速的检测手段。 电解质分析仪电极发展主要在于：①电极微型化，采用离子敏场效应管可将电极制成微米级大小，可直接接入人体或细胞内进行测定；②生物电极，大量开发可以测定许多代谢产物的酶电极，如葡萄糖酶电极、丙酮酸酶电极等，使它们 但是ISE 还有不少局限性，其主要问题包括以下两个方面： 1.选择性差 使得仪器测量下限受到限制，大部分电极的测量范围为10-1010-7mol.L-1。 2. 电极寿命较短 一般寿命为半年至一年，而生物电极可能只有几天或几个月。 （一）电极的发展 电解质分析仪的发展主要取决于电极的发展，其中最重要的是新型的离子敏场效应晶体管（Ionic Sense Field-effect Transistor，ISFET）使用。20 世纪70 年代，Begiv el 首次提出ISFET 的基本结构，ISFET 是离子敏感、选择电极制造技术与固态微电子学相结合的产物，它是在 MOSFET 的基础上发展起来的，具有输入阻抗高、输出阻抗低、体积小、易于集成等特点，所以在医学领域上有广阔的应用前景。下面以H+-ISTFET 传感器为例介绍这...