AnalizaProbelorBiologice 1 2015

7/17/2019 AnalizaProbelorBiologice 1 2015

http://slidepdf.com/reader/full/analizaprobelorbiologice-1-2015 1/39

ANALIZELE PROBELORBIOLOGICE

- BIOANALIZA -

Prof.dr.ing. Gabriel-Lucian RADU



Capitolul Continuturi

C1. Principiile si aplicatiile bioanalizei

C2. Metode de prelevare a probelor biologice si

prelucrarea in vederea analizei

C3.

Metode si tehnici de separare

C4. Metode spectrometrice de analiză C5. Metode electroanalitice

C6. Metode imunochimice de analiză

C7.

Biosenzori cu aplicatii în bioanaliză C8. Procedee de analiză complexă

C9 Standardizarea procesului de analiză

14 cursuri



TITULARI DISCIPLINA

Prof.dr.ing. Gabriel Lucian RADU

S.l.Dr. Emanuela CRACIUN

Studenţii vor fi evaluaţi în mod continuu, atât în cursul semestrului, cât şi lafinal, alocându-se următoarele ponderi în notarea finală:

Activitate la curs (răspuns la întrebări, implicare în activitatea din cadrul cursului, teme de casă) 10% din nota finală

Performanţa în activităţile aplicative 40% din nota finală Examen 50% din nota finală

•Activităţile evaluate şi ponderea:

10% activitatea pe parcurs, 40% evaluare laborator, 50% examen

b) Cerinţele minimale pentru promovare: Parcurgerea tuturor lucrărilor de laborator;

Obţinerea a 50% din punctajul total; Obţinerea a 50% din examenul final.

c) Calculul notei finale: Calculul notei finale prin rotunjirea punctajului final total.

EVALUARE



Domenii de aplicabilitate

monitorizarea calitatii vietii si mediului

valorificarea deseurilor

industria chimico-farmaceutica

biologie-biotehnologie

medicina

aparare



INSTRUMENTUL BIOANALITIC

ideal

selectiv

specificreproductibil

uti l izare simpla

compact

rapid

ieftin

fiabil



Alegerea

metodei si instrumentului

probainstrument

metoda

*starea de agregare

*omogenitatea

*istoria probei

*securitatea

*sensibilitatea

*mediu (t, p, etc.)

*acceptabilitatea





TEHNICA

METODA

PROCEDEU

PROTOCOL

S P E C I F

I C I T A T E A

• CALITATIVA

•SEMI CANTITATIVA

• CANTITATIVA

INFORMATIA

ANALITICA

• SCREENING

• RUTINA

•RECUNOASTERE

• STANDARD

• REFERINTA

• PRIMARA

I N C R E D

E R E A



Tehnicile de analiză si p rinc ipalele apl icat i i

Tehnica Proprietatea masurata Principalele domenii de

aplicare

Gravimetr ia Greutatea analitului pur sau compus

cu stoichiometrie cunoscuta

Cantitativa pentru componente

majore sau minore

Titr imetr ia Volumul soluţiei reactivului standardreacţionează cu analitul

Cantitativa pentru componente

majore sau minore

Spectrometr ia

atomica si

moleculara

Lungimea de undă şi intensitatearadiaţiilor electromagnetice emisesau absorbite de analit

Calitativa,cantitativa sau

structurala pentru

componentele majore

Spectrometr ia

de masa

Masa analitului sau fragmente din

ea

Calitativa sau structurala pentru

majoritatea majore în jospentru a urmări componentelenivel izotop raporturi

Cromatograf ia

si electrofo reza

Diferite proprietăţi fizico-chimice ale

analiţilor separati

Separarile cantitative si

calitative ale amestecurilor

Analiza termica Schimbări fizice sau chimice înproba atunci când este încălzita sau

răcita

Caracterizarea compusilor

majoritari sau minoritari singuri

sau in amestec

Analiza

electrochimica

Proprietatile electrice ale analitului

in solutie

Calitativa si cantitativa pentru

majoritatea.

Analizaradiochimica

Caracteristicile radiaţiilor ionizantenucleare emise de analit

Calitativa si cantitativa pentrumajoritatea.



TEHNICA

M E T O D A

Procedura

Protocol

Procesul bioanaliticPrelucrarea

datelor

Operatii

preliminare

RezultateProba

bruta

ANALIZA

Masurarea



MODEL

SAMPLING

ANALIZA

PLAN

EVALUARE

Defineste scopul

Selecteaza procesul analitic, numarulanalizelor si centrele de analiza pebaza scopurilor si costurilor

Colecteaza probele, testepreliminare

Efectueaza operatii de ajustareaconditiilor, separarea intereferente,efectueaza masurarile siachizitioneaza datele

Selecteaza dintre date valoarea ceamai buna, estimeaza siguranta

valorii, revizuieste si repeta daca estenecesar

PROCESUL BIOANALITIC



Strategia

bioanalitică

Obținerea probei

Pregătirea probei

Aplicarea metodei de analiză

Obținerea datelor legate de greutatea sau volumul probeipregătite

Prepararea soluțiilor standard ale analitului sau a altorsubstanțe care vor reacționa cu analitul

Standardizarea soluțiilor sau calibrarea echipamentului

Obținerea datelor experimentale

Raportarea rezultatelor

Prelucrarea datelor



Bazele măsurării instrumentale

Soluții standard

Soluții cu probe Traductor

Procesoare

de semnal

Sursă de curent

Dispozitiv

de afișare

Traductor - convertește o proprietate a soluției în semnal electric

Procesoare de semnal - convertește semnalul într -o formăutilizabilă

Dispozitiv de afișare - afișează semnalul într -o formă ce poate fi înțeleasă de analist



Componentele de baza ale unui

instrument

GENERATORSEMNAL

Detector

Tranductor

Procesor

SemnalInregistrator

SURSA DE

CURENT

Semnalanalitic

Semnal

electricmecanicoptic

Semnaliesire

- semnal electric proporțional cu concentrația



Tendintele in domeniul dezvoltarii

instrumentelor bioanalitice

prezent

viitor multinivel

dimensiune

m u l t i d i m

e n s i o n a l

c o m p l e x i t a t e

MULTIFUNCTIONAL

hardware

marimea (u.a.)

i n t e r

f e t e e l e c t r o

n i c e

software



Molaritatea: Numarul de moli dintr-o substantaintr-un dm3de solutie

Un mol: egal cu masa moleculara a

substantei

Masa moleculara:

Da: daltoni

kDa: Kilodaltoni = 1000 Da

Mr: nici o unitate

Masa moleculara relativa

= Masa moleculara a unei substante in

raport cu 1/12 din masa atomica a 12C. 16

Unitatea S.I. pentru exprimarea

concentratiilor



• Conversie mol, mmol si µmol in volume diferite

pentru a da diferite concentratii

• Substantele biologice sunt frecvent prezente inconcentratii relativ scazute. In sistemele “in vitro” volumele solutiilor utilizate frecvent in scopuriexperimentale sunt, de asemenea, mici. Consecintaeste ca solutiile experimentale sunt, de obicei in mmoldm -3, µmol dm-3 si nmol dm-3 decat molar.



Metodele analit ice

în funcţie de

cant i tatea de determ inat

Metoda Limita

aproximat iva

Macro 100 mg

Semi-micro 10 mg

Micro 1 μg

Ultra-micro 0,1 μg Nano 1-50 ng

Analiza in urme 0,1-100 fg



Raportul Semnal / ZgomotSemnal = informatia despre analit care

este de interes pentru chimist

Zgomot = informatia externa care nu

este necesara deoarece degradeaza

acuratetea si precizia analizei si

micsoreaza cantitatea de analit care

poate fi detectat

S/Z = media/deviaţia standard = x/sS/Z = 1/ RSD

unde RSD => deviaţia standard relativă, s/x



Surse de zgomot

în analizele intrumentale

• Zgomot chimic

• rezultă din variabile incontrolabile

careafectează analiza chimică

• Zgomot instrumental

• Tipuri

• Zgomot termic• Zgomot ţintă

• Zgomot slab

• Zgomot de mediu



Modalităţi pentru reducerea zgomotului

Împământare şi protejare

Amplificatori diferiţi Filtrare

Modulare

“Tăierea” semnalului

Blocarea amplificatorilor Metode Software

- S/Z intensitatea la n0.5, unde n este media masurarilor

- Adunarea intensitatii medii a semnalelor

Media semnalelor 1-3, 5-7,etc.

- Filtrare Digitala

- Metode de Corelare

- Adunarea intensitatii medii a semnalelor



Adunarea intensităţii medii a semnalelor



Se observă că scala

verticală este maimică decât numărulscanărilor. Astfel,zgomotul creşte învaloare absolută

odată cu creştereanumărului scanărilor .Totusi, valoarea

relativă a semnalului

analitic creşte.

Efectul medierii semnalelor



Sursele de eroare in bioanaliza

100%

10%

1%

sampling analiza

propriu-zisa

prelucrarea

datelor

coeficient

de variatie

timp40% 30%20%



Erori de masurare: Toate procesele de masurare sunt supuse erorilor

ce afecteaza datele numerice si care decurg dintr-o varietate de cauze.

Erori absolute si relative: O eroare absoluta este diferenta numerica

dintre o valoare masurata si o valoare reala sau o valoare acceptata. Eroarea

relativa este eroarea absoluta impartita la valoarea reala sau acceptata.

Erori determinabile: Sunt cunoscute ca fiind erori sistematice, eleaparand, in general, din surse determinate, identificabile, care duc la

varierea valorilor masurate de la valoarea reala la cea acceptata.

Erori nedeterminabile: Sunt cunoscute si sub numele de erori

aleatorii, ele aparand dintr-o varietate de surse necontrolate si cauzeaza micivariatii aleatorii in masuratorile cantitative cand masurarea este repetata de

un numar de ori.

Erori cumulate: Cand diferite masuratori sunt combinate pentru a

calcula un rezultat analitic global, erorile asociate acestor masurariindividuale contribuie la erori totale sau acumulate.

ERORI IN MASURARILE ANALITICE



Sursele de erori (I)

Erorile de la reactivi

- Reactivii si solvenţii sunt impuri.

- Depozitarea improprie de reactivi.

- Neglijarea datei de expirare a reactivului.

- Evaporarea reactivilor.

- Respectare gradelor si puritaţilor diferite.

S l d i (II)



Sursele de erori (II)Generarea de erori

- Devierea de la procedura de analiza

- Neluarea in seama a limitei de detectie

- Neluarea in seama a spatiului de colectare

- Calcularea erorilor (diluari, amestecuri,

adaugari)

- Folosirea unor proceduri analitice incorecte

Erorile de calibrare- Erorile ale masurarilor volumetrice

- Erorile de cantarire

- Reglarea inexacta a echipamentului



Sursele de erori (III)

Eror i le de la echipament

Echipamentul nu este curat.Intretinerea lui este neglijata.

Influenta temperaturii, electricitatii si influentamagnetica.

Erori în folosirea auto-pipetelor necalibrate,pipetele nu sunt atasate in mod corect sau suntcontaminate.

Erori in folosirea pipetelor de sticla (se pot

deterioara, materiale de calitate mai slaba, elepot fi contaminate anterior).



Sursele de erori (IV)Inr egistrarea semnalelor si descrierea erorilor

- Domeniul incorect de raportare

- Erorile de citire

- Erorile de scriere

- Schimburile de informaţiiCalculul erorilor.

- Erorile aritmetice, erorile de virgula,unitati incorecte

- Erorile circulare- Neluarea in calcul a valorilor volumului

de reactiv adaugat

- Erorile in factorul de diluare



VARIABILITATEA BIOLOGICA

Identificarea naturii variației biologice

Ce se înțelege prin termenul devariației biologică in contextulbioanalizei:

O componentă a diversitățiimăsurarilor bioanalitice determinate

de fiziologia diferita a subiectilor.



Componentele

variaței înmăsurarilebioanalitice

• Variația analitică • Variația biologică la un subiect

• Variația biologică între subiecți

Surse de

VariațieBiologică

• Ritmuri biologice (timpul)

• Homeostazie

• Vârstă • Sex

• Etnie

• Patologie• Stimuli diversi



Cuantificarea variatiei biologice

• Cum se face cuantificarea variatiei biologice?

Trebuie analizate componentele variatiei:

σ²total =σ²analitic + σ²individuală + σ²grup

σ² analitic = Variația medie de teste identice î n termen de

variație analitică

σ² individuală = Media biologică în variația subiecților

σ²grup= Variația valorilor mijlocii între subiecți. Variația in

punctele de setare homeostatica.



Cuantificarea

variației biologice

• Cum se face experimentul?

– Subiecti Câți?

– Colectarea probelor

Număr?Frecvența?

– Analizarea probelor

Diminuarea σ² analitice ?

– Analizarea datelor

Valori extreme? Statistică?

– Aplicarea rezultatelor analizei



Variația biologică și utilizareaintervalelor de referință



Proceduri-Protocoale• Erorile analitice trebuie reduse cât mai mult.

• Analiza ideală: • Un singur tip de reactivi de testare

• Un singur analizor și sistem analitic

• Număr cât mai mic de serii

Condițiile ar trebui sa reducă variabilele pre-analitice.

• Subiecți sănătoși • Moduri normale de viață

• Fără droguri (alcool , tutun )• Flebotomie de la aceeași persoană

• Același moment al zilei la intervale regulate

• Stabilirea unor reguli pentru transportul

probelor, prelucrare și păstrare





CantitateUnități

Grup Medie CVI CVG Indicele deindividuali

tate

µmol/L bărbat (7) 83.9 3.4 6.8 0.54

µmol/L Femeie(8) 71.4 4.9 11.8 0.41

µmol/L* toti (15) 83.9 4.1 14.1 0.29

µmol/L ? ? 5.3 14.2 0.4

µmol/L** N= 20

Barbat 7

Femeie 13

77 4.7 14.4 0.33



Creatinina

µmol/L

Probabilitate

(%)

Creatinina

de start

96 µmol/L



• Limite de referintă superioar e :

– Barbat= 106 µmol/L

– Femeie= 80 µmol/L

• Coeficientul de Variabilitate mai marepentru bărbați decât pentru femei

Date post:	07-Jan-2016
Category:	Documents
Upload:	ana-maria-iordan
View:	7 times
Download:	0 times

AnalizaProbelorBiologice 1 2015

Documents