วิธีสี - การวิเคราะห์โดยอิงจากการเปรียบเทียบความอิ่มตัวของสีของสารที่ตรวจสอบและรู้จัก ผลการทดสอบทางกายภาพและทางเคมีมีค่ามากสำหรับวิทยาศาสตร์หลายสาขา แต่การวิจัยส่วนใหญ่ใช้ในทางการแพทย์
สาระสำคัญของวิธีการวัดสี
มีการทดสอบหลายประเภทที่กำหนดองค์ประกอบทางเคมีของสาร บางส่วนเป็นแบบสากลและใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ส่วนอื่นๆ มีความเฉพาะเจาะจงและมีความแม่นยำสูงกว่า วิธีการสีเป็นสากล
สาระสำคัญของการวิเคราะห์อยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าความอิ่มตัวของสีของสารละลายที่มีความเข้มข้นที่ไม่รู้จักนั้นถูกนำมาเปรียบเทียบกับสีของสารละลายมาตรฐาน ในระหว่างการวิเคราะห์ อันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบที่ตรวจสอบกับรีเอเจนต์บางตัว สารประกอบที่มีสีจะก่อตัวขึ้น หลังจากทำปฏิกิริยาเสร็จแล้ว เฉดสีที่ได้จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับสีของสารละลาย ซึ่งทราบความเข้มข้นอยู่แล้ว
เชื่อกันว่าผู้ก่อตั้งการวัดสีคือโรเบิร์ต บอยล์ เขาใช้บีบแทนนินเพื่อแยกธาตุเหล็กจากทองแดงในสารละลาย Boyle เป็นผู้สังเกตว่ายิ่งความเข้มข้นของธาตุเหล็กในสารละลายมากเท่าไร น้ำเสียงของหลังก็จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น
การวัดสี
การวัดสีเป็นวิธีกำหนดปริมาณของสารในสารละลาย การวิเคราะห์เป็นไปตามกฎของเบียร์บูเกอร์-แลมเบิร์ต: เมื่อลำแสงกระทบชั้นสารที่ดูดซับอย่างหนาแน่น ความเข้มของแสงจะลดลง
วิธี colorimetric สำหรับกำหนดความเข้มข้นของสารสามารถใช้การเปรียบเทียบภาพหรือการเปรียบเทียบโดยใช้เครื่องมือพิเศษในการวัดความเข้มของสี การเปรียบเทียบทำโดยตรงและชดเชย
- ตรง. วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบระดับสีของสารละลายทดสอบที่ความหนาแน่นและอุณหภูมิที่แน่นอนของของเหลวกับสารละลายอ้างอิง เมื่อใช้โฟโตคัลเลอร์ริมิเตอร์และสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ น้ำกลั่นจะถูกนำมาใช้เป็นสารละลายอ้างอิง อุปกรณ์วัดความเข้มของกระแสไฟซึ่งขึ้นอยู่กับความเข้มของแสง
- ชดเชย. วิธีการนี้อาศัยการนำสีของตัวอย่างที่ศึกษามาไว้ในสีอ้างอิง ผลลัพธ์ที่ได้คือการเพิ่มตัวทำละลายหรือเพิ่มความสูงของชั้นของตัวกลางที่ย้อม
การใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ โมโนโครเมเตอร์ และเครื่องมือวัดความเที่ยงอื่นๆ ช่วยลดความซับซ้อนของวิธีการวิจัยที่ธรรมดาอยู่แล้ว และช่วยให้คุณเพิ่มความแม่นยำของผลลัพธ์ได้ อุปกรณ์เหล่านี้สามารถวัดปริมาณแสงที่ส่องผ่านและกำหนดความยาวคลื่นได้
วิเคราะห์ที่ไหน
วิธีการวิเคราะห์สีจะใช้เมื่อทราบองค์ประกอบทางเคมีที่แน่นอน มีตัวอย่างอ้างอิงสำหรับการเปรียบเทียบ และอุณหภูมิของการทดสอบและตัวอย่างอ้างอิงเหมือนกัน หากคุณต้องการกำหนดปริมาณของสารสีอย่างรวดเร็ว แต่มีขนาดเล็กมากจนใช้วิธีวิเคราะห์ไม่ได้
การวัดสีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์สำหรับการวิจัยทางชีวเคมีทางคลินิกและด้านอื่นๆ:
- อุตสาหกรรมยา;
- อุตสาหกรรมอาหารและแอลกอฮอล์
- พืชไร่ (การกำหนดคุณภาพดิน).
ข้อดีและข้อเสีย
วิธี colorimetric ก็มีข้อดีข้อเสียเหมือนกัน
ข้อดีมีดังต่อไปนี้:
- ความง่ายในการวิเคราะห์ ขั้นตอนการเตรียมขั้นต่ำ
- ความเป็นไปได้ของการทดสอบแม้จะใช้วัสดุทดสอบเพียงเล็กน้อย
- ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง ถึงแม้ว่าช่วงนี้อุปกรณ์สมัยใหม่ที่ไม่ถูกจะนิยมใช้กันมากขึ้นก็ตาม แต่ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุด
ข้อเสีย: ความแม่นยำในการวิเคราะห์ต่ำเมื่อเทียบกับวิธีการวิเคราะห์
วิธีไบยูเรตสำหรับตรวจวัดโปรตีน
โปรตีนในเลือดซีรั่มเป็นตัวบ่งชี้ที่สะท้อนถึงสภาวะสมดุล การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ในเลือดเรียกว่าภาวะโปรตีนในเลือดสูง (hyperproteinemia) และมีปริมาณโปรตีนต่ำเรียกว่าภาวะโปรตีนในเลือดต่ำ
โปรตีนในเซรั่มในเลือดมีองค์ประกอบ โครงสร้าง คุณสมบัติ หน้าที่ต่างกันไป แบ่งออกเป็นเอนไซม์ ฮอร์โมน อิมมูโนโกลบูลิน และอื่นๆ โปรตีนทุกกลุ่มมีลักษณะทั่วไปหลายประการ โดยอาศัยวิธีการที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อกำหนดสารประกอบอินทรีย์ระดับโมเลกุลขนาดใหญ่ในของเหลวชีวภาพ
ในบรรดาวิธีการทั้งหมดทางชีวเคมีทางคลินิก มักใช้วิธีการวัดสีเพื่อกำหนดโปรตีน พวกเขาค่อนข้างถูกซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับองค์กรงบประมาณ และค่อนข้างง่าย ที่พบมากที่สุดคือวิธีไบยูเรต สาระสำคัญของวิธีการ: โปรตีนในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างทำปฏิกิริยากับคอปเปอร์ซัลเฟตและก่อตัวเป็นสารประกอบสีม่วง ปริมาณโปรตีนในเลือดถูกกำหนดโดยความอิ่มตัวของการย้อมสี วัสดุชีวภาพสำหรับการวิเคราะห์ถ่ายในตอนเช้าในขณะท้องว่าง
การวิเคราะห์มีความแม่นยำสูง แต่มีปัจจัยที่ส่งผลต่อความเข้มข้นของโปรตีนในเลือด:
- การออกกำลังกายก่อนการสุ่มตัวอย่างวัสดุชีวภาพไม่นาน;
- สัปดาห์สุดท้ายของการตั้งครรภ์และให้นมบุตร
- การใช้ยา Corticotropin, Miscleron, Clofibrate เพิ่มปริมาณโปรตีนในเลือด และการใช้ Pyrazinamide และ estrogen - เพื่อลดความเข้มข้น
- วางมือผิดในระหว่างการสุ่มตัวอย่างวัสดุชีวภาพ
การหาธาตุเหล็ก
ปริมาณธาตุเหล็กในเลือดเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดหลักในการวินิจฉัยโรคต่างๆ สารนี้มีความเข้มข้นในเฮโมโกลบินซึ่งช่วยให้การขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อ สำหรับการกำหนดธาตุเหล็กโดยวิธีคัลเลอริเมตริก ส่วนใหญ่มักใช้สารละลายบาโธฟีแนนโทรลีน (0.02%) เป็นรีเอเจนต์หลัก วัสดุชีวภาพ - เซรั่มไร้ร่องรอยของภาวะเม็ดเลือดแดงแตก
สาระสำคัญของวิธีการ: อันตรกิริยาของไอออนเหล็กและบาโธฟีแนนโทรลีนที่มีซัลเฟตทำให้เกิดสารเชิงซ้อนที่มีสี ซึ่งความอิ่มตัวของสีถูกกำหนดโดยโฟโตเมตริก เพื่อให้ได้วิธีแก้ปัญหาที่ชัดเจน จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎสำหรับการสุ่มตัวอย่างวัสดุชีวภาพ แต่เพื่อให้ทราบความหนาแน่นเชิงแสงของสารเชิงซ้อนของเหล็ก-ลิแกนด์ได้อย่างแม่นยำ เหล็กจะถูกปล่อยออกจากเฮโมโกลบินโดยใช้ไฮดรอกซิลามีนและสารซักฟอก (โซเดียม โดเดซิล ซัลเฟต) ผลการทดสอบกำหนดสถานะและระดับของพยาธิวิทยา ความเข้มข้นของธาตุเหล็กปกติควรเป็น:
- 14, 2 – 26.0 µmol/L (ผู้ชาย);
- 10, 6-21, 7 µmol/L (ผู้หญิง).
การขาดธาตุเหล็กมักเกี่ยวข้องกับการสูญเสียเลือด การรับประทานอาหารที่ไม่เพียงพอ หรือการดูดซึมที่ไม่ดีจากทางเดินอาหาร
ตรวจคอเลสเตอรอล
คอเลสเตอรอลเป็นสารอินทรีย์ที่พบในผนังเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด รวมทั้งมนุษย์ จำเป็นสำหรับการผลิตฮอร์โมนคอเลสเตอรอลและสเตียรอยด์ ระดับคอเลสเตอรอลที่ 3.37-5.2 มิลลิโมล/ลิตร ถือว่าปกติ เนื้อหาที่สูงเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของหลอดเลือด
วิธีการสีเพื่อระบุคอเลสเตอรอลช่วยให้คุณรับรู้โรคหลอดเลือดได้ตั้งแต่ระยะแรก จากผลทางพยาธิวิทยาในผลลัพธ์ที่ทำให้เสียชีวิตจากการขาดเลือดขาดเลือด ความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ไลโปฟิลิกในผู้ป่วยเท่ากับ 6.5-7.8 มิลลิโมล/ลิตร
หลักการของวิธี colorimetric คือคอเลสเตอรอลถูกออกซิไดซ์โดย 3beta-hydroxy-steroid oxidoreductase ปล่อยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งจะแปลง p-aminoatipyrine เป็นสารประกอบที่มีสี เนื้อหาของคอเลสเตอรอลถูกกำหนดโดยความอิ่มตัวของสี
เมื่อทำการทดสอบในเด็กต้องคำนึงว่าความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลในวัยเด็กไม่ควรเกิน 4.1 มิลลิโมล / ลิตร
วิธีเปลี่ยนสีด้วยเอนไซม์คืออะไร
การทดสอบด้วยเอนไซม์ขึ้นอยู่กับการใช้ปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่มีกิจกรรมสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีวิเคราะห์เพื่อกำหนดสารต่างๆ ตั้งแต่ไนเตรตไอออนไปจนถึงโมเลกุลขนาดใหญ่
วิธีเอนไซม์ (เอนไซม์) มีความเฉพาะเจาะจง ทำให้สามารถวิเคราะห์สารบางชนิดเมื่อมีสารอื่นที่คล้ายคลึงกันในองค์ประกอบ วิธีการทั่วไปขึ้นอยู่กับการใช้เอนไซม์ - กลูโคสออกซิเดส การทดสอบนี้ใช้เพื่อกำหนดความเข้มข้นของกลูโคสในเลือด ความแม่นยำของการทดสอบทำให้สามารถปรับปริมาณยาลดน้ำตาลในเลือดในผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2 ได้
วิธีออกซิแดนท์ของกลูโคสถือเป็นหนึ่งในวิธีการเชิงปริมาณที่ดีที่สุดในการกำหนดกลูโคส ทั้งเลือด (เส้นเลือดฝอย) และซีรัมสามารถใช้เป็นวัสดุชีวภาพได้ แต่พลาสมาจะดีกว่าเพราะมีปริมาณฮีมาโตคริตต่ำกว่า ซึ่งส่งผลเสียต่อความแม่นยำของผลลัพธ์
วิธีจลนพลศาสตร์ของการวัดแสงเป็นส่วนใหญ่ สาระสำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าอัตราส่วนที่กำหนดไว้ของกลูโคสออกซิเดสและเปอร์ออกซิเดสในช่วงเวลาหนึ่งหลังจากเริ่มปฏิกิริยา อัตราการก่อตัวของสารประกอบที่มีสีจะเทียบเท่ากับระดับของกลูโคสในตัวอย่าง ข้อได้เปรียบหลักของการทดสอบคือผลลัพธ์จะไม่ได้รับผลกระทบจากการมีสารประกอบของบริษัทอื่นในตัวอย่าง วิธีการนี้ยังมีข้อเสียคือ การทดสอบต้องใช้เครื่องมือวัดราคาแพงจากผู้ผลิตในเยอรมันหรือสวีเดน
สรุป
วิธีการวัดสีนั้นแม่นยำและใช้งานง่าย การใช้งานในทางการแพทย์ช่วยให้สามารถตรวจพบการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิสภาพต่างๆในร่างกายได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ด้วยการนำเทคโนโลยีใหม่เข้ามา วิธีการนี้กำลังได้รับการปรับปรุงและกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อยๆ