电化学临床分析技术和相关仪器.ppt

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1、第七章电化学分析技术和临床相关仪器第七章电化学分析技术和临床相关仪器§7-1概述§7-2电化学分析原理§7-3电解质分析仪§7-4血气分析仪电化学临床分析仪器是利用电化学分析技术而设计的临床分析仪器。§7-1概述一、电化学临床分析仪器电解质分析仪（electrolytechemistryanalyzers）血气分析仪（bloodgasanalyzers）分类1.电解质分析仪采用离子选择性电极（ISE）测量体液中离子浓度的仪器。测量样品中的指标：钾、钠、氯、钙、锂、pH值等。利用电极对血样中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PCO2）和氧分压（PO2）进行测定的仪器。2.血气分析仪测量样品中的指标

2、：pH、PCO2、PO2、AB、SB、BB、TCO2、BEblood、BEECF、SO2等。电化学分析法是建立在溶液电化学性质基础上的一类分析方法。二、电化学分析法（Electrochemicalanalysis）测定物理量参与反应的化学物质的量确定电位电流电导电量§7-2电化学分析原理一、pH值测定原理pH玻璃膜电极（glassmembraneelectrode）玻璃电极对溶液pH的敏感程度取决于电极的玻璃膜。在25℃时，玻璃电极的电极电位：通常采用二次测量法，即用相同的仪器测定标准溶液和待测溶液的电动势，以确定待测液的pH。采用的电池组成是：（-）玻璃电极︱待测溶液(pHx)‖饱和甘汞电极

3、(+)（-）玻璃电极︱标准缓冲溶液(pHs)‖饱和甘汞电极(+)2.电化学法测量血液pH-EESXFRT/303.2pHpHSX+=由于各玻璃电极的K玻不尽相同，在测定时仪器需用标准缓冲溶液进行校正。常用标准缓冲溶液（1）0.05mol/Kg邻苯二甲酸氢钾溶液37℃，pH值：6.8437℃，pH值：4.02（2）0.025mol/Kg混合磷酸盐溶液二、离子选择性电极工作原理(principalofIonselectiveelectrode)1.离子选择性电极的结构膜电位：膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。离子选择性电极又称膜电极（membraneelectrodes）特点：仅对溶液中特定离

4、子有选择性响应。膜电极的关键：是一个称为选择膜的敏感元件。敏感元件：单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等构成。离子选择电极的构造离子选择性电极的电极电位表示为：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。2.离子选择性电极的测量方法ISE与参比电极共同浸入样品试液中构成一个原电池，通过测量原电池的电动势E，便可求得被测离子的活度或浓度。离子选择性电极作正极时：对阳离子响应的电极，取正号；对阴离子响应的电极，取负号。间接法----血清经一定离子强度缓冲溶液稀释后由电极测量。直接法间接法ISE测量方法分类：直接法-

5、---血清不经稀释直接由电极测量三、氧分压（PO2）电极的工作原理PO2电极是氧化还原电极，对氧的测量是基于电解氧的原理实现的。目前用得最多的氧电极是电解式的Clark氧电极，Clark氧电极是由铂阴极、Ag/AgCl阳极、KCl电解质和透气膜所构成。Clark氧电极的结构待测溶液中的O2可以借助电极外表面的O2渗透膜（约20m的聚丙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯），依靠PO2梯度透过膜而进入电极。在测定时，O2在铂阴极表面发生的反应如下：外加直流电压<0.4V进入电极内O2不反应0.4V~0.8V在铂阴极表面被还原O2+2H2O→H2O2H2O2+2e-→2OH-当阴极表面附近的氧被消耗后，阴极表

6、面氧气分压：PO2=0.00kPa/mmHg样品中的氧将通过渗透膜向阴极发生浓度扩散。当氧浓度扩散梯度相对稳定时，就产生一个稳定的电解电流，称之为极限扩散电流I0。I0∝PO2(样本）通过测定电流变化即可测定血液标本中的氧气分压。在外加电压超过0.8V时，即使PO2=0mmHg，水本身也会被电解而产生电流。外加在PO2电极上的工作电压通常为0.65V。四、PCO2电极的工作原理PCO2电极是气敏电极（gassensingelectrode），是由pH玻璃电极和银-氯化银电极组装在一起的复合电极。§7-3电解质分析仪电解质分析仪（electrolyteanalyzer）：采用离子选择性电极（IS

7、E）测量溶液中离子浓度的仪器。测定指标：生物样品中的K+、Na+、Cl-、Ca2+、Li+、pH值等。具有设备简单、操作方便、灵敏度和选择性好、成本低、快速、准确、微量、不破坏被测试样和不用进行复杂的预处理等优点。优点：如Nova电解质/化学分析仪：Na+、K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、Li+、TCO2、TCa、Glu、BUN、Hct、pH、Creat。一、电解质分析仪的分类（一）按自动化程度