Приборы для измерения глюкозы в организме человека

В биохимической лаборатории определяют содержание глюкозы (сахара) в крови и в моче. Один из самых распространенных методов определения глюкозы – фотометрический. Однако пробоподготовка занимает много времени и требует много (до пяти) различных реактивов, в том числе и вредных, например, ортофтолуидиловой кислоты.

Другим распространенным методом анализа глюкозы является поляриметрический. Он основан на свойстве глюкозы вращать плоскость поляризации поляризованного света, причем угол поворота пропорционален концентрации глюкозы. При этом наблюдатель отмечает уменьшение яркости в центре объектива (рис. 3.14). Вращая специальный анализатор, восстанавливают первоначальную яркость и по углу поворота рассчитывают концентрацию глюкозы.

С целью уменьшения трудозатрат и повышения производительности труда при определении содержания глюкозы в крови был разработан анализатор глюкозы «Эксан» (Литва, г. Вильнюс). Его принцип действия основан на электрохимическом (амперометрическом) определении продуктов ферментативной реакции окисления глюкозы, катализируемой ферментом глюкозооксидазы, с последующим преобразованием в постоянное напряжение.

Основу прибора составляет мембрана из плотной бумаги, пропитанная глюкозооксидазой. В результате реакции крови с глюкозооксидазой в электроде, на который надета мембрана, возникает импульс тока длительностью 1 – 2 с (рис. 3.15). Его максимальная скорость нарастания (на стадии нарастания) пропорциональна концентрации глюкозы в крови. В задачу прибора входит определение максимума скорости нарастания тока.

Структурная схема прибора «Эксан» показана на рис. 3.16. Реакция происходит в датчике из оргстекла. Внутри датчика находится мембрана, надетая на платиновый электрод. В течение некоторого времени (около 2 мин) датчик промывается буферным раствором, который подается перфузионным (ротационным) насосом. При этом из датчика удаляется предыдущее содержимое. Проба крови объемом 50 мкл вводится в датчик с помощью кнопочного дозатора. Для более быстрого и равномерного разведения крови используется магнитная мешалка, приводимая в действие электродвигателем ЭД.

Ток от датчика поступает на преобразователь ток-напряжение. Его выходной сигнал подается на дифференцирующее звено и затем, для фиксации максимума скорости изменения тока, на пиковый детектор ПД. Далее сигнал поступает на АЦП, и на индикаторе высвечивается результат в ммоль/л.

Электронная схема аналоговой части приведена на рис. 3.17. Преобразователь ток-напряжение выполнен на ОУ DA1. Его выходное напряжение усиливается ОУ DA2. Дифференцирующее звено собрано на ОУ DA3, а пиковый детектор – на ОУ DA4 и DA5. Ключ S1 служит для сброса пикового детектора. Следует отметить, что ток, возникающий в датчике, чрезвычайно мал: он составляет всего 10 – 15 нА. Это создает определенные трудности в борьбе с шумами и помехами. Для их подавления служат конденсаторы С1, С2 и С4. Входной ток ОУ DA1 должен быть намного меньше тока мембраны.

Производительность анализатора «Эксан» – 30 проб в час. Диапазон измеряемой концентрации глюкозы 2 – 30 ммоль/л. Калибровка анализатора производится с помощью стандартного раствора глюкозы с концентрацией 10 ммоль/л. Норма глюкозы (сахара) в крови 5 – 7 ммоль/л. Имеются некоторые трудности с поставкой мембран, срок службы которых невелик (около полугода). Вообще прибор достаточно капризен в работе и не пользуется особой популярностью у врачей-лаборантов. С учетом того, что контингент больных сахарным диабетом весьма

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: