Навигация
1. Подавление сигнала воды
Вода – это основа любой биожидкости. Ее сигналы всегда интенсивнее сигналов растворенных веществ. Для подавления сигнала воды можно использовать лиофилизацию, а затем растворить осадок в D2O. Но во время лиофилизации теряются летучие и нестабильные компоненты. Вследствие этого анализ теряет точность.
Чаще для подавления сигнала воды используют специальные импульсные последовательности. Одна из них – метод селективного предварительного насыщения. – на пробу воздействуют радиочастотными импульсами большой длительности, селективно настроенными на частоту сигнала воды. Разработаны и более сложные последовательности.
2. Пробоподготовка
К точно фиксированному объему биожидкости (обычно около 500 мкл) добавляют отмеренное (около 10% по объему) количество раствора образца сравнения в D2O известной концентрации. Чаще всего в качестве такого образца используют 3-триметил-[2,2,3,3-2Н4]-пропионат натрия.
На основе интенсивностей по стандартной методике рассчитываются концентрации всех соединений.
Положение сигналов основных компонентов сильно зависит от pH образца и температуры регистрации Поэтому, чтоб такие измерения можно было сравнивать между собой, оба эти параметра должны быть строго стандартизированы. В вязи с этим перед регистрацией к образцу добавляют стандартное количество фосфатного буферного раствора.
Для большинства измерений используют частоту ЯМР 500-700 МГц.
3. Методы обработки и интерпретации спектров
Спектр ЯМР любой биологической жидкости – это суперпозиция спектров огромного числа соединений, среди которых лишь несколько десятков представляют реальный интерес, так как только их присутствие или изменение и концентрации несет информацию, важную с точки зрения медицинской диагностики.
Полный анализ занимает много времени, не целесообразен, так как не выполняет основную задачу – быстро обнаружить аномалию и определить ее природу.
Для анализа спектров используется подход, основанный на сверке информации. Сначала отбирают группу «здоровых» людей (от нескольких десятков до нескольких сотен человек) и измеряют спектры взятых у них биологических жидкостей в строго стандартных условиях. Затем каждый спектр преобразуют в гистограмму. При этом количество данных значительно сокращается без существенной потери информации. Затем интегральные интенсивности сводят из гистограммы в таблицу по спектрам для всех измеренных образцов. Полученную матрицу данных обрабатывают с помощью стандартных методов статистического анализа. При анализе биологических жидкостей пациента достаточно определить, вписывается ли значение интенсивностей в средние показатели для здоровых людей.
Идентефикация каждого компонента может оказаться достаточно важной, особенно в случае, если его можно использовать в качестве биомаркера патологии.
В особых случаях может потребоваться предварительное разделение компонентов образца. Для этого чаще всего используют высокоэффективную жидкостную хроматографию или твердофазную экстракцию.
Для ЯМР анализа в основном используют плазму крови, мочу, цереброспинальную жидкость. Ниже приведена таблица, в которой перечислены патологии, которые можно определить при анализе той или иной жидкости.
Патологии, определяемые с помощью ЯМР
| Биологическая жидкость | Определяемые патологии |
| Моча | · Результат трансплантации почек (прижился орган или нет) · Выявление почечной дисфункции · Механизмы функционирования почек при отравлении ядами · Диагностика врожденных дефектов метаболизма у новорожденных · Изучение токсических эффектов от ксенобиотиков |
| Плазма крови | · Патологии в различных органах · Сахарный диабет · Онкологические заболевания (в т.ч. отличие доброкачественных и злокачественных опухолей на ранней стадии) |
| Цереброспинальная жидкость | · Рассеяный склероз · Болезнь Альцгеймера · Передозировка лекарственными препаратами · Бактериальный менингит · Сахарный диабет · Недостаточность витамина В12 |
Кроме перечисленных патологий возможно определение профилей метаболических заболеваний еще до того, как возникнут соответствующие симптомы, возможно выбрать диету и подходящий режим тренировок.
Главной проблемой в медицинском ЯМР анализе является интерпретация огромного количества получаемых данных, а также выявление взаимосвязи между патологией и изменением состава той или иной биологической жидкости.
Масс-спектрометрические методы в биомедицинских исследованиях
Масс-спектрометрия представляет собой метод исследования веществ, основанный на определении массы и относительного количества ионов, образованных из молекул, подвергнутых ионизации. Приборы, позволяющие получить масс-спектры, называются масс-спектрометрами.
Каждый масс-спектрометр независимо от деталей конструкции состоит из следующих основных элементов:
1) системы введения вещества в прибор;
2) источника ионов, предназначенного для получения ионов из анализируемых веществ;
3) масс-анализатора, предназначенного для разделения ионов2 по массам (вернее, по отношению массы к заряду);
4) детектора и регистрирующего устройства, предназначенного для регистрации количества образующихся ионов различной массы;
5) вакуумной системы, обеспечивающей необходимый вакуум в приборе.
Большие принципиальные возможности масс-спектрометрии появляются при сочетании её с другими методами. Сочетание методов значительно расширяет возможности каждого из них, позволяя получать больше информации об объекте исследования.
Весьма эффективными, как для хроматографии, так и для масс-спектрометрии, оказались хромато-масс-спектрометры – одни из наиболее распространенных современных аналитических приборов. В них различные типы газовых, жидкостных или ионных хроматографов (электрофореза) обеспечивают предварительное разделение вещества, а индикацию разделенных веществ и измерение их содержаний осуществляет масс-спектрометр. Поэтому масс-спектрометры в хромато-масс-спектрометрах большей частью имеют дело не со смесью соединений, а с индивидуальными соединениями, на короткое время поступающими в источник ионов.
Рассмотрим наиболее распространенные масс-спектрометрические методы.
Похожие работы
... вязко упругими свойствами. Слоистое строение кожи затрудняло интерпретацию результатов исследования кожи. Теоретические модели не могли адекватно объяснить экспериментальные результаты исследований механических свойств кожи вследствие её сложной структуры. Аналогичные трудности возникали и при исследованиях методом вдавливания. Попытка обойти возникающие трудности была предпринята недавно ...
... их спектральных линий с коррекцией фона и возможных спектральных наложений. Соответственно такие анализаторы отличаются высокой точностью и продуктивностью.[3-7] 2. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА В АНАЛИЗЕ ПОЧВ Определение тяжелых металлов атомно-абсорбционным методом Методика предназначена для выполнения измерений массовой концентрации металлов (марганца, меди, железа, цинка, молибдена) в ...
... . Перед винированием в течение месяца проводится реминерализующая терапия, эмаль при этом не протравливается. АТТЕСТАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛС АНАЛИЗОМ РАБОТЫ ЗА ТРИ ГОДА 1997-1999 гг. ВРАЧА-СТОМАТОЛОГА МУ “ДЕТСКАЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЛИКЛИНИКА” ТОКУЕВОЙ Т.И.г. АРХАНГЕЛЬСК 2000 г. Периодонтиты. При диагностике пользуюсь классификацией профессора Виноградовой Т.Ф., основанной на клиническом течение ...
... когда какой цветок раскрывается, и прилетают именно к этому времени, вероятно, улавливая изменения в состоянии физических полей в окружающей их природе. Так же как и в неживой природе, электрическое и магнитные поля живого организма взаимосвязаны. В крови животных и человека обнаружен биогенный магнетит, который, по-видимому, позволяет живому организму чувствовать изменения магнитного поля Земли ...
0 комментариев