"Химийн шинжилгээ ба анагаах ухаан" сэдэвт олон улсын оролцоотой I Бүх Оросын бага хурал. Химийн тэнхим Лекцийн сэдэв: Анагаах ухаанд химийн аргууд. Анагаах ухаанд химийн шинжилгээний хэрэглээ

Зураг 1. Шинжилгээний аргуудын ангилал

Гурван үндсэн бүлгээс гадна байдаг эрлийз аргууд. 1-р зурагт. тэдгээрийг харуулахгүй. Гибрид аргуудын хувьд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах, тодорхойлох, тодорхойлох ажлыг нэг төхөөрөмжид (эсвэл нэг багажийн цогцолборт) органик байдлаар нэгтгэдэг. Эдгээр аргуудаас хамгийн чухал нь хроматографшинжилгээ. Тусгай төхөөрөмжид (хроматограф) туршилтын дээжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (холимог) хатуу нунтаг (сорбент) дүүргэсэн баганаар янз бүрийн хурдтайгаар хөдөлгөж, тусгаарладаг. Бүрэлдэхүүн хэсэг нь баганаас гарах үед түүний мөн чанарыг дүгнэж, түүврийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлно. Баганаас нэг нэгээр нь гарч буй бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь төхөөрөмжийн өөр хэсэгт ордог бөгөөд тусгай төхөөрөмж - илрүүлэгч нь бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дохиог хэмжиж, бүртгэдэг. Ихэнхдээ дохиог тодорхой бодисуудад автоматаар хуваарилдаг бөгөөд дээжийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн агуулгыг тооцдог. Энэ нь ойлгомжтой хроматографшинжилгээг зөвхөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгах арга, эсвэл зөвхөн тоон тодорхойлох арга гэж үзэх боломжгүй бөгөөд энэ нь яг эрлийз арга юм.

1.4. Шинжилгээний арга, тэдэнд тавигдах шаардлага

Үзэл баримтлалыг андуурч болохгүй аргаТэгээд техник.

Арга зүй гэдэг нь тодорхой аналитик асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд ямар нэг аргыг ашиглан шинжилгээг хэрхэн хийх талаар тодорхой бөгөөд нарийвчилсан тайлбар юм.

Ер нь аргыг мэргэжилтнүүд боловсруулж, урьдчилсан туршилт, хэмжилзүйн баталгаажуулалтад хамрагдаж, албан ёсоор бүртгүүлж, баталгаажуулдаг.Аргын нэр нь ашигласан арга, тодорхойлох объект, шинжилгээний объектыг заана.

Авах нь оновчтой(хамгийн сайн) техник, тохиолдол бүрт хэд хэдэн практик шаардлагыг харгалзан үзэх шаардлагатай.

1. Т нарийвчлал. Энэ бол гол шаардлага юм. Шинжилгээний харьцангуй буюу үнэмлэхүй алдаа нь тодорхой хязгаарын утгаас хэтрэхгүй байх ёстой гэсэн үг юм

2. Мэдрэмж. Хэл ярианы энэ үгийг илүү хатуу үг хэллэгээр сольсон "илрүүлэх хязгаар" ба "илрүүлж болох концентрацийн доод хязгаар"" Хэт мэдрэмтгий аргууд гэдэг нь судалж буй материалын агуулга бага байсан ч бүрэлдэхүүн хэсгийг илрүүлж, тодорхойлох боломжтой аргууд юм. Хүлээгдэж буй агуулга бага байх тусам техникийг илүү мэдрэмтгий болгох шаардлагатай. .

3. Сонголт (сонгомол байдал).Шинжилгээний үр дүнд дээжинд орсон гадны бодис нөлөөлөхгүй байх нь чухал юм.

4. Илэрхийлэх чадвар . Бид дээж авахаас эхлээд дүгнэлт гаргах хүртэлх нэг дээжийн шинжилгээний үргэлжлэх хугацааг ярьж байна. Үр дүн нь хурдан гарах тусам сайн.

5.C зардал.Техникийн энэ шинж чанар нь тайлбар шаарддаггүй. Зөвхөн харьцангуй хямд шинжилгээг массын хэмжээнд ашиглаж болно. Үйлдвэрлэлийн аналитик хяналтын зардал нь ихэвчлэн бүтээгдэхүүний өртгийн 1% -иас хэтрэхгүй байна. Нарийн төвөгтэй байдлаараа өвөрмөц, ховор хийгддэг шинжилгээ нь маш үнэтэй байдаг.

Арга зүйд тавигдах бусад шаардлага байдаг - шинжилгээний аюулгүй байдал, хүний ​​шууд оролцоогүйгээр дүн шинжилгээ хийх чадвар, нөхцөл байдлын санамсаргүй хэлбэлзлийн үр дүнгийн тогтвортой байдал гэх мэт.

1.5. Тоон шинжилгээний үндсэн үе шатууд (үе шатууд).

Тоон шинжилгээний техникийг оюун санааны хувьд хэд хэдэн дараалсан үе шатанд (үе шат) хувааж болох бөгөөд бараг бүх техник ижил үе шаттай байдаг. Шинжилгээний харгалзах логик диаграммыг 1.2-р зурагт үзүүлэв.Тоон шинжилгээ хийх үндсэн үе шатууд нь: аналитик асуудлыг боловсруулах ба аргачлалын сонголт, түүвэрлэлт, дээж бэлтгэх, дохиог хэмжих, тооцоолох, үр дүнг танилцуулах.

Аналитик асуудлын мэдэгдэл, аргачлалын сонголт. Мэргэшсэн шинжээчийн ажил нь ихэвчлэн олж авахаас эхэлдэг захиалгашинжилгээнд зориулж. Ийм захиалгын дүр төрх нь ихэвчлэн бусад мэргэжилтнүүдийн мэргэжлийн үйл ажиллагаа, зарим нь гарч ирснээс үүсдэг Асуудлууд. Жишээлбэл, онош тавих, зарим бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэх явцад гарсан согогийн шалтгааныг олж тогтоох, музейн үзмэрийн жинхэнэ эсэхийг тодорхойлох, цоргоны усанд ямар нэгэн хортой бодис байгаа эсэх гэх мэт асуудал байж болно. Мэргэжилтнээс (органик химич, үйлдвэрийн инженер, геологич, шүдний эмч, прокурорын мөрдөн байцаагч, агрономич, археологич гэх мэт) хүлээн авсан мэдээлэлд үндэслэн шинжээч нь томъёолох ёстой. аналитик асуудал. Мэдээжийн хэрэг, бид "үйлчлүүлэгчийн" боломж, хүслийг харгалзан үзэх ёстой. Нэмж дурдахад нэмэлт мэдээлэл цуглуулах шаардлагатай (ялангуяа дүн шинжилгээ хийх материалын чанарын найрлагын талаар).

Аналитик асуудлыг бий болгох нь маш өндөр мэргэшсэн шинжээч шаарддаг бөгөөд удахгүй хийх судалгааны хамгийн хэцүү хэсэг юм. Ямар материалд дүн шинжилгээ хийх, түүнд яг юуг тодорхойлох шаардлагатайг тодорхойлох нь хангалтгүй юм. Шинжилгээг ямар концентрацийн түвшинд хийх, дээжинд ямар гадны бүрэлдэхүүн хэсгүүд байх, шинжилгээг хэр олон удаа хийх, нэг шинжилгээнд хэр их цаг хугацаа, мөнгө зарцуулах шаардлагатайг ойлгох шаардлагатай. , дээжийг лабораторид хүргэх боломжтой юу, эсвэл "талбай дээр шууд шинжилгээ хийх шаардлагатай юу", жин, хязгаарлалттай эсэх. давтах чадварсудалж буй материалын шинж чанар гэх мэт. Хамгийн гол нь та ойлгох хэрэгтэй: шинжилгээний үр дүнгийн нарийвчлал ямар байх ёстой, ийм нарийвчлалд хэрхэн хүрэх вэ!

Тодорхой томъёолсон аналитик асуудал нь оновчтой аргачлалыг сонгох үндэс суурь болдог. Хайлтыг цуглуулгыг ашиглан хийдэг зохицуулалтын баримт бичиг(стандарт аргуудыг оруулаад), лавлах ном, бие даасан объект эсвэл аргуудын тойм. Жишээлбэл, та нефтийн бүтээгдэхүүний агуулгыг фотометрийн аргаар тодорхойлох гэж байгаа бол хаягдал ус, дараа нь тэд нэгдүгээрт, фотометрийн шинжилгээнд, хоёрдугаарт, бохир усыг шинжлэх аргад, гуравдугаарт, нефтийн бүтээгдэхүүнийг тодорхойлох янз бүрийн аргуудад зориулагдсан монографинуудыг хардаг. Элементийн аналитик химид зориулагдсан цуврал номууд байдаг. Бие даасан аргууд болон шинжилгээний бие даасан объектуудын талаархи гарын авлагыг гаргасан. Хэрэв лавлах ном, монографиас тохиромжтой аргыг олох боломжгүй байсан бол хайлтыг хийсвэр болон шинжлэх ухааны сэтгүүл, интернет хайлтын систем, мэргэжилтнүүдтэй зөвлөлдөх гэх мэт ашиглан үргэлжлүүлнэ. Тохиромжтой аргыг сонгосны дараа аналитик даалгаварт хамгийн сайн тохирохыг сонгоно. .

Ихэнхдээ тодорхой асуудлыг шийдэхийн тулд зөвхөн стандарт аргууд байдаггүй, гэхдээ өмнө нь тайлбарласан техникийн шийдлүүд огт байдаггүй (ялангуяа нарийн төвөгтэй аналитик асуудлууд, өвөрмөц объектууд). Шинжлэх ухааны судалгаа хийх үед ийм нөхцөл байдал ихэвчлэн тулгардаг.Эдгээр тохиолдолд та өөрөө шинжилгээний арга боловсруулах хэрэгтэй. Гэхдээ өөрийн аргыг ашиглан дүн шинжилгээ хийхдээ олж авсан үр дүнгийн үнэн зөвийг сайтар шалгаж үзэх хэрэгтэй.

Дээж авах. Боломжтой дүн шинжилгээ хийх аргыг боловсруул Бидний сонирхсон бүрэлдэхүүн хэсгийн концентрацийг хэмжинэ шуудсудалж буй объектод энэ нь маш ховор тохиолддог. Жишээлбэл, шумбагч онгоц болон бусад хаалттай орон зайд суурилуулсан агаар дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж мэдрэгч. дээж- цаашдын судалгаанд зориулж шинжилгээний лабораторид хүргүүлнэ. Дээж нь байх ёстой төлөөлөгч(төлөөлөгч), өөрөөр хэлбэл түүний шинж чанар, найрлага нь бүхэлдээ судалж буй материалын шинж чанар, найрлагатай ойролцоогоор давхцах ёстой.Хий болон шингэн шинжилгээний объектуудын хувьд нэг төрлийн байдаг тул төлөөлөх дээж авах нь маш хялбар байдаг. . Та зүгээр л сонгох газар, цагийг зөв сонгох хэрэгтэй. Жишээлбэл, усан сангаас усны дээж авахдаа гадаргын давхарга дахь ус нь доод давхаргын уснаас найрлагаараа ялгаатай, эрэг орчмын ус нь голын усны найрлагаас илүү бохирдолтой байгааг харгалзан үздэг. өөр цагон жилүүд ижил биш гэх мэт. Томоохон хотуудад агаар мандлын агаарын дээжийг салхины чиглэл, бохирдол ялгаруулах эх үүсвэрийн байршлыг харгалзан үздэг. Дээж авах нь цэвэр химийн бодис, тэр ч байтугай хатуу бодис эсвэл нэгэн төрлийн нарийн ширхэгтэй нунтагыг шинжилж үзсэн ч асуудал үүсгэдэггүй.

Нэг төрлийн хатуу бодисын (хөрс, хүдэр, нүүрс, үр тариа гэх мэт) төлөөлөх дээжийг зөв сонгох нь илүү хэцүү байдаг. Хэрэв та хөрсний дээж авбал өөр газрууднэг талбар, эсвэл өөр өөр гүнээс, эсвэл өөр өөр цаг үед - ижил төрлийн дээжийг шинжлэх үр дүн өөр байх болно. Тэдгээр нь хэд хэдэн удаа ялгаатай байж болно, ялангуяа материал нь өөрөө нэг төрлийн бус, өөр өөр найрлага, хэмжээтэй хэсгүүдээс бүрдсэн бол.

Дээж авах ажлыг ихэвчлэн шинжээч өөрөө биш, харин хангалтгүй мэргэшсэн ажилчид, эсвэл хамгийн муу нь тодорхой шинжилгээний үр дүнг авах сонирхолтой хүмүүс хийдэг тул асуудал төвөгтэй байдаг. Ийнхүү М.Твен, Брет Харте нарын түүхүүдэд алт агуулсан газрыг худалдахаас өмнө худалдагч нь алтны илт орц бүхий чулуулгийн хэсгүүдийг, худалдан авагч нь хоосон чулуулгийг шинжлүүлэхээр хэрхэн эрэлхийлж байсныг өнгөлөг дүрсэлсэн байдаг. Харгалзах шинжилгээний үр дүн эсрэгээрээ гарсан нь гайхмаар зүйл биш боловч хоёр тохиолдолд судалж буй талбайн шинж чанарыг буруу тодорхойлсон.

Шинжилгээний үр дүнгийн үнэн зөвийг баталгаажуулахын тулд объект бүрийн хувьд тусгай дүрэм, дээж авах схемийг боловсруулж баталсан. Жишээ нь хөрсний шинжилгээ байж болно. Энэ тохиолдолд та сонгох хэрэгтэй зарим ньтуршилтын материалын томоохон хэсгийг судалгааны талбайн өөр өөр газарт байрлуулж, дараа нь тэдгээрийг нэгтгэнэ. Хэчнээн дээж авах цэг байх ёстой, эдгээр цэгүүд бие биенээсээ ямар зайд байх ёстойг урьдчилан тооцдог. Хөрсний хэсэг бүрийг ямар гүнээс авах ёстой, ямар масстай байх ёстойг зааж өгсөн байдаг.Бөөмийн хэмжээг харгалзан хосолсон дээжийн хамгийн бага массыг тооцоолох боломжийг олгодог тусгай математикийн онол хүртэл байдаг. , тэдгээрийн найрлагын нэг төрлийн бус байдал гэх мэт. Дээжийн масс их байх тусам илүү төлөөлөлтэй байдаг тул нэгэн төрлийн бус материалын хувьд хосолсон дээжийн нийт масс хэдэн арван, бүр хэдэн зуун кг хүрч болно. Хосолсон дээжийг хатааж, буталж, сайтар хольж, туршиж буй материалын хэмжээг аажмаар багасгадаг (энэ зорилгоор тусгай техник, төхөөрөмж байдаг) Гэхдээ олон удаа багасгасан ч дээжийн жин хэдэн зуун грамм хүрч болно. Багасгасан дээжийг битүүмжилсэн саванд лабораторид хүргэдэг. Тэнд тэд туршилтын материалыг нунтаглаж, холих ажлыг үргэлжлүүлнэ (найрлагыг дундаж болгохын тулд), зөвхөн дараа нь дунджаар авсан дээжийн жигнэсэн хэсгийг аналитик баланс дээр дараагийн шинжилгээнд авна. дээж бэлтгэхба дараагийн дохионы хэмжилт.

Дээж авах нь шинжилгээний хамгийн чухал үе шат бөгөөд энэ үе шатанд гарсан алдааг засах, тооцоолоход маш хэцүү байдаг. Түүвэрлэлтийн алдаа нь ерөнхий аналитик тодорхойгүй байдлын гол хүчин зүйл болдог. Хэрэв түүвэр буруу хийгдсэн бол дараагийн үйлдлүүдийн хамгийн тохиромжтой гүйцэтгэл ч тус болохгүй - олж авах зөв үр дүнэнэ нь цаашид боломжгүй болно.

Дээж бэлтгэх . Энэ нь аналитик дохиог хэмжихийн өмнө тэнд хүргэгдсэн дээжийг лабораторид хамруулдаг бүх үйл ажиллагааны нэгдсэн нэр юм. үед дээж бэлтгэхдээжийг ууршуулах, хатаах, шохойжуулах, шатаах, ус, хүчил, органик уусгагчид уусгах, тусгайлан нэмсэн урвалжаар тодорхойлсон бүрэлдэхүүн хэсгийг урьдчилан исэлдүүлэх, багасгах, хөндлөнгийн хольцыг арилгах, масклах зэрэг олон төрлийн үйл ажиллагаа явуулах. Тодорхойлж буй бүрэлдэхүүн хэсгийг төвлөрүүлэх нь ихэвчлэн шаардлагатай байдаг - их хэмжээний дээжээс бүрэлдэхүүн хэсгийг бага хэмжээний уусмал (баяжмал) руу тоон хэмжээгээр шилжүүлж, дараа нь аналитик дохиог хэмждэг. үед ижил төстэй шинж чанартай дээж бүрэлдэхүүн хэсгүүд дээж бэлтгэхтус бүрийн концентрацийг тус тусад нь тодорхойлоход хялбар болгохын тулд тэдгээрийг бие биенээсээ салгахыг хичээдэг. Дээж бэлтгэхбусад шинжилгээний үйлдлээс илүү их цаг хугацаа, хөдөлмөр шаарддаг; автоматжуулахад нэлээд хэцүү байдаг. Үйл ажиллагаа бүрийг санаж байх хэрэгтэй дээж бэлтгэх- энэ нь шинжилгээний алдааны нэмэлт эх үүсвэр юм. Ийм үйл ажиллагаа цөөн байх тусмаа сайн. Хамгийн тохиромжтой аргууд бол үе шатыг оруулаагүй аргууд юм дээж бэлтгэх(“ирсэн, хэмжсэн, тооцсон”), гэхдээ ийм аргууд харьцангуй цөөн байдаг.

Аналитик дохионы хэмжилт зохих хэмжих хэрэгсэл, ялангуяа нарийн багаж (масштаб, потенциометр, спектрометр, хроматограф гэх мэт), түүнчлэн урьдчилан тохируулсан хэмжих хэрэгслийг ашиглахыг шаарддаг. Хэмжих хэрэгслийг баталгаажуулсан байх ёстой ("баталгаажуулсан"), өөрөөр хэлбэл энэ төхөөрөмжийг ашиглан дохиог хэмжихэд хамгийн их алдаа гарах боломжтойг урьдчилан мэдэж байх ёстой. Багаж хэрэгсэлээс гадна дохионы хэмжилт нь олон тохиолдолд мэдэгдэж буй химийн найрлагын стандартыг шаарддаг (харьцуулах дээж, жишээлбэл, улсын стандартын дээж). Тэдгээрийг аргачлалыг тохируулах (5-р бүлгийг үзнэ үү), багаж хэрэгслийг шалгах, тохируулахад ашигладаг. Шинжилгээний үр дүнг мөн стандарт ашиглан тооцдог.

Үр дүнг тооцох, танилцуулах - хамгийн хурдан ба хялбар үе шатшинжилгээ. Та зүгээр л тохирох тооцооны аргыг сонгох хэрэгтэй (нэг эсвэл өөр томъёог ашиглан хуваарийн дагуу гэх мэт). Иймд ураны хүдэр дэх ураныг тодорхойлохдоо дээжийн цацраг идэвхт чанарыг стандарт дээжийн цацраг идэвхттэй (ураны агууламж нь мэдэгдэж байгаа хүдэр) харьцуулж, дараа нь дээж дэх ураны агуулгыг ердийн пропорцийг шийдвэрлэх замаар олно. Гэсэн хэдий ч энэ энгийн арга нь үргэлж тохиромжтой байдаггүй бөгөөд зохисгүй тооцооллын алгоритмыг ашиглах нь ноцтой алдаа гаргахад хүргэдэг. Тооцооллын зарим аргууд нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд компьютер ашиглахыг шаарддаг. Дараагийн бүлгүүдэд дүн шинжилгээ хийх янз бүрийн аргуудад хэрэглэгддэг тооцооллын аргууд, тэдгээрийн давуу тал, арга тус бүрийн хэрэглэх нөхцөлийг нарийвчлан тайлбарлах болно. Шинжилгээний үр дүнг статистикийн аргаар боловсруулсан байх ёстой. Тухайн дээжийн шинжилгээтэй холбоотой бүх өгөгдлийг лабораторийн сэтгүүлд тусгаж, шинжилгээний үр дүнг тусгай протоколд оруулна. Заримдаа шинжээч өөрөө хэд хэдэн бодисын шинжилгээний үр дүнг өөр хоорондоо эсвэл тодорхой стандарттай харьцуулж, утга учиртай дүгнэлт гаргадаг. Жишээлбэл, судалж буй материалын чанар нь тогтоосон шаардлагад нийцэж байгаа эсвэл үл нийцэх тухай ( аналитик хяналт).

АНАЛИТИК ХИМИЙН СЭТГҮҮЛ, 2014 он, 69-р боть, №4, х. 359-362

ЕРӨНХИЙ ӨГҮҮЛЛҮҮД

ХИМИЙН ШИНЖИЛГЭЭ ба эм © 2014 Ю.А.Золотов

М.В.-ийн нэрэмжит Москвагийн Улсын Их Сургууль. Ломоносова 119991 Москва, Ленинские Горы, 1, 3-р байр 2013 оны 10-р сарын 14-ний өдөр хянан засварласны дараа редактороос 2013 оны 6-р сарын 27-нд хүлээн авсан.

Анагаах ухаанд химийн шинжилгээг ашиглах үндсэн чиглэлүүдийг авч үздэг: өвчний оношлогоо, ариун цэврийн болон эрүүл ахуйн хяналт, допингийн хяналт, бичил биетнийг шууд тодорхойлох, ДНХ-ийн шинжилгээ гэх мэт.

Түлхүүр үг: анагаах ухаанд химийн шинжилгээ, эмнэлгийн оношлогоо, ариун цэврийн болон эрүүл ахуйн хяналт, допингийн хяналт, геномын шинжилгээ.

DOI: 10.7868/S0044450214040173

"Химийн шинжилгээ ба анагаах ухаан" сэдэв нь дэндүү өргөн хүрээтэй бөгөөд нарийвчлан авч үзэх боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч үүнийг зориудаар сонгосон: би энэ чиглэлийг ерөнхийд нь авч үзэхийг хүсч, үүнийг тоймлон, ангилахыг хичээж, хамгийн чухал чиглэлүүдийг тусгаарлахыг хүссэн.

Химийн шинжилгээний объектууд нь биологийн шингэн (цус, шээс, хөлс, шүлс, нулимс, хөхний сүү, ходоодны шүүсмөн бусад); үс, хумсны хайчилбар; зөөлөн даавуу; амьсгалсан агаар; арьсаар дамжин биеэс ялгардаг хий. Тэгээд мэдээж эмийн бодисууд. Урьдчилан сэргийлэх, оношлох, эмчлэхэд химийн шинжилгээ хийдэг өвчний хувьд эдгээр нь бараг бүх эмгэгийн эмгэгүүд юм (мөн хэрэв хэвийн байдаг бол). бид ярьж байнаэмнэлгийн үзлэгийн тухай, бөөнөөр нь скрининг хийх тухай). Гэсэн хэдий ч нийгмийн аюултай өвчин - чихрийн шижин, хорт хавдар, зүрх судас, уушигны өвчний үед шинжилгээ хийх шаардлагатай байдаг. Илрүүлж, тоо хэмжээг нь тодорхойлох шаардлагатай бодисуудын (шинжилгээний бодис) жагсаалтад химийн элементүүд ба тэдгээрийн оршин тогтнох хэлбэрүүд орно (мөн сүүлийнх нь - цаашид, илүү их); зарим органик бус бодисууд, ялангуяа хийн бодис ба устөрөгчийн хэт исэл, олон тооны бага молекул жинтэй органик нэгдлүүд - глюкоз, холестерин, өөх тосны хүчил, катехоламин болон бусад; биополимер (уураг, нуклейн хүчил, липид гэх мэт); эмийн бодис, эмийн найрлага дахь хольц.

Эмнэлгийн асуудлыг шийдвэрлэхэд ашигладаг аналитик аргууд нь мэдээжийн хэрэг үйл ажиллагааны зарчим, аналитик шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Гэсэн хэдий ч хэд хэдэн тохиолдолд "зөөлөн" үйлдэл хийх аргыг ашиглах хүсэл байдаг

электрон иончлолтой харьцуулахад масс спектрометрийн цахилгаан шүрших ионжуулалт гэх мэт объектод үзүүлэх нөлөө. Үүнээс гадна инвазив бус аргууд, түүнчлэн нэг талаас автоматжуулалтаар дамжуулан, нөгөө талаас энгийн бөгөөд хямд туршилтуудыг өргөнөөр ашиглах замаар массад хэрэглэхэд тохиромжтой аргуудыг анхаарч үзэх нь чухал юм. Зарим тохиолдолд "жижигчилсэн" арга, хэрэгсэл, ялангуяа in vivo шинжилгээ хийх, тэр ч байтугай алсаас ажиллуулах хүсэл байдаг. Мэдээжийн хэрэг, хамгийн хүчирхэг нь бас маш их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. орчин үеийн аргууд GC-MS, LC-MS, ICP-MS гэх мэт шинжилгээ, ялангуяа шинжлэх ухааны судалгаанд.

Анагаах ухаанд химийн шинжилгээг ашигладаг салбарууд нь ач холбогдол нь ижил биш боловч нэлээд олон байдаг. Тэднийг харцгаая.

Химийн шинжилгээ нь оношлогооны хэрэгсэл юм.

Энэ чиглэлийн мөн чанар нь ихэвчлэн эмч нартай хамт бодис-миркер, гадаад төрх байдал, тэдгээрийн агууламж мэдэгдэхүйц өөрчлөгдсөн, эсвэл харьцааны өөрчлөлт, жишээлбэл, био шингэн эсвэл амьсгалсан агаар зэрэг нь эмгэгийг илтгэдэг бодисыг олох явдал юм. Ийм бодис олдсоны дараа эдгээр бодисыг тодорхой дээжээр тодорхойлох практик үйл ажиллагаа явагдана.

Агуулга нь өвчний шинж тэмдэг болж чадах бодисыг олохын тулд ихэвчлэн олон тооны эрүүл, өвчтэй хүмүүсийг (тэдний эрхтэн, эд, биологийн шингэн) системтэй судлах, олон тооны мэдээллийн цуглуулга, тэдгээрийн шинж чанарыг судлах шаардлагатай байдаг. математик боловсруулалт, одоо, дүрэм ёсоор, химометрийн тусламжтайгаар. Жишээлбэл, хорт хавдрын маркеруудыг олох

өндгөвч, эрүүл, өвчтэй эмэгтэйчүүдийн том бүлгийн цусны сийвэн дэх 169 уургийн агууламжийг судалсан; дөрвөн уургийн (лептин, пролактин гэх мэт) концентраци нь эрүүл болон өвчтэй хүмүүсийн хооронд ялгаатай болохыг тогтоожээ. Үүний үндсэн дээр оношлогооны тестийг боловсруулсан; үр дүн нь эдгээр дөрвөн уургийн дор хаяж хоёрынх нь агууламж хэвийн хэмжээнээс гадуур байгааг харуулж байгаа бол энэ нь 95% магадлалтай өвчнийг илтгэнэ. Эсвэл бусад олон зуун хүмүүсийн өөр нэг жишээ: хөхний хорт хавдартай 62 эмэгтэй, 100 эрүүл эмэгтэйн шээсний дээжинд өөрчлөгдсөн нуклеозидын агууламжийг шинжилсэн. Үр дүнгийн статистик боловсруулалт нь эдгээр бүлгийн эмэгтэйчүүдийн хувьд нуклеозидын агууламжийн ялгаа байгааг харуулсан бөгөөд эдгээр ялгааны оношлогооны үнэ цэнэ нэлээд өндөр байна.

Ердийн эмнэлзүйн лабораторийн шинжилгээ ба масс биохимийн шинжилгээижил төстэй өргөн хүрээтэй судалгаа, хуримтлуулсан туршлагаас олон арван жилийн үр дүнд бий болсон.

Бага молекул жинтэй органик бус ба органик нэгдлүүд (NO, NH3, CO, CH4, нүүрсустөрөгч, катехоламин, ацетон, сахар, органик хүчил) нь өвчний маркер, үзүүлэлт болж чаддаг; өндөр молекул жинтэй нэгдлүүд органик шинж чанар- пептид, олон тооны уураг; бие даасан химийн элементүүд.

Жишээлбэл, эхлээд шээс, дараа нь цусан дахь глюкозын түвшинг хянах замаар чихрийн шижин өвчнийг оношлох талаар ихээхэн туршлага хуримтлуулсан. Шээсэн дэх сахарын анхны шинжилгээг 19-р зуунд бүтээжээ. Тиймээс 1841 онд Треммер шээсэнд агуулагдах глюкозыг зэсийн (11) халуунд глюкозтой бууруулах урвалаар тодорхойлохыг санал болгов. шүлтлэг уусмал. Хожим нь индиго карминаар шингээсэн цаасыг ижил зорилгоор ашигласан; Хэрэглэхийн өмнө цаасыг шүлтээр чийгшүүлсэн. Дараа нь 20-р зуунд олон компаниуд үйлдвэрлэсэн илүү үр дүнтэй химийн туршилтын хэрэгслийг бий болгосон. Орчин үеийн глюкозын анализаторууд нь хүчилтөрөгчийг тодорхойлох цахилгаан химийн мэдрэгч болох Кларкийн электродтой. 50-аад оны сүүлээр Кларк глюкозын оксидазыг электроддоо нэвтрүүлсэн нь цусан дахь глюкозыг өндөр мэдрэмжтэй тодорхойлох боломжтой болсон. Борлуулах анхны масс үйлдвэрлэсэн төхөөрөмжийг Yellow Springs Instrument бүтээсэн. Одоогийн байдлаар гэрийн цусан дахь глюкоз хэмжигч нь цахилгаан химийн хэрэгслийн дэлхийн зах зээлийн 95% -ийг эзэлж байна. Үүний тулд маш бага хэмжээний цус, ялангуяа Техасын Их Сургуулийн (АНУ, Остин) А.Хеллерийн бүтээсэн микрокулометрийн глюкометрт шаардлагатай байдаг нь мэдэгдэж байна. тодорхойлох асуудал

инвазив бус аргыг ашиглан цусан дахь сахар, i.e. цусны дээж огт авдаггүй.

Уушигны өвчнийг оношлоход (зөвхөн уушигны өвчин төдийгүй) амьсгалсан агаарт дүн шинжилгээ хийх нь ирээдүйтэй юм. Эртний эмч нар хүртэл амьсгалсан агаарын үнэрээр хүн ямар өвчтэй болохыг тодорхойлохыг хичээдэг байв. Лавуазье амьсгалсан агаарын найрлагыг судалж эхлэв. 19-р зуунд энэ агаарт ацетон, этанол аль хэдийн олдсон; Өнгөрсөн зууны 70-аад оны үед Линус Паулинг микроконцентрацийн тусламжтайгаар амьсгалсан агаарт олон тооны дэгдэмхий органик бодисыг тодорхойлсон. Амьсгалах агаарт ацетон байгаа нь чихрийн шижин өвчний шинж тэмдэг гэдгийг эрт дээр үеэс мэддэг байсан. Сүүлийн жилүүдэд шинжээчид болон эмч нар амьсгалсан агаарын шинжилгээнд ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Төрөл бүрийн аргуудыг ашигладаг, үүнд хийн хроматографи-масс спектрометр, бусад детекторуудтай хэсэгчлэн хийн хроматографи, түүнчлэн лазер спектроскопи ашигладаг.

Ийм дүн шинжилгээ хийх ажил нь дор хаяж хоёр харилцан хамааралтай шалтгааны улмаас нэлээд хэцүү байдаг. Нэгдүгээрт, өвчний шинж тэмдэг болох бодисыг өвчтөний амьсгалж буй гаднах агаараас олж болно. Энэ нь зөвхөн хяналтын туршилт хийхээс гадна эдгээр бодисын агууламжийн маш бага өөрчлөлтийг үнэлэх шаардлагатай гэсэн үг юм. Хоёрдугаарт, ялгарсан маркер бодисын үнэмлэхүй хэмжээ нь ихэвчлэн маш бага байдаг бөгөөд тэдгээрийг зөвхөн хамгийн мэдрэмтгий аргаар илрүүлдэг. Гэсэн хэдий ч ийм тодорхойлолтууд нь зөвхөн боломжтой төдийгүй аль хэдийн хэрэгжиж байна; Энэ чиглэлээр олон зуун бүтээл зориулагдсан.

Хроматографийн аргыг ашиглахдаа асуудлыг шийддэг бөгөөд ихэнхдээ аналитийн сорбци, дараа нь дулааны десорбци, хийн хроматографи-масс спектрометрээр тодорхойлох аргыг ашигладаг. IN судалгааны төв Mensana Research (АНУ) нь хэдэн арван хүний ​​амьсгалсан агаарын дээжийг судалж, 3500 нэгдлүүдийг илрүүлсэн боловч зөвхөн 27 нь шинжлэгдсэн бүх хүмүүст нийтлэг байсан. Амьсгалах агаарын хамгийн түгээмэл дэгдэмхий органик бүрэлдэхүүн хэсэг нь холестерины синтезийн завсрын бүтээгдэхүүн болох изопрен байв. Алканууд, түүний дотор өндөр молекул жинтэй нь дээжинд бараг үргэлж байдаг. Америкийн Хүнс, Эмийн Захиргаа эм(Хүнс, эмийн удирдах газар) зүрхний мэс засал хийлгэсэн өвчтөнүүдийн нөхцөл байдлыг үнэлэхийн тулд амьсгалын шинжилгээг ашиглахыг удаан хугацаагаар зөвшөөрчээ.

Уушигны хорт хавдрыг эрт оношлох хэтийн төлөв нь амьсгалсан агаарын шинжилгээтэй холбоотой байдаг. Өвчтөнд амьсгалсан агаарт алкан ба метилалкан (C4-C20) -ийн концентраци нэмэгддэг. Учир нь

ХИМИЙН ШИНЖИЛГЭЭ БА ЭМ

Оношлогооны хувьд есөн нүүрсустөрөгчийг тодорхойлоход хангалттай: бутан, пентан, 3-метилтридекан, 7-метилтридекан, 4-метилоктан, 3-метилгексан, гептан, 2-метилгексан, 5-метилдекан. Эдгээр нүүрсустөрөгчид нь нано- эсвэл пикомолын түвшинд байдаг тул тэдгээрийг тодорхойлохдоо чийг шингээдэггүй шингээгч бодис дээр урьдчилан баяжуулах шаардлагатай.

Спектроскопист физикчид амьсгалж буй агаарыг шинжлэхийн тулд хэт улаан туяаны цацрагт ялгардаг диодын лазерыг ашигладаг (ОХУ-ын Шинжлэх ухааны академийн Ерөнхий физикийн хүрээлэн). Эдгээр аргуудыг юуны түрүүнд азотын исэл, аммиак, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, устөрөгчийн хэт исэл, түүнчлэн метан, метанол, этанол, нүүрстөрөгчийн сульфид болон бусад нэгдлүүдийг 0.1-ээс бага молекул жинтэй энгийн нэгдлүүдийг тодорхойлоход ашиглаж болно. 10 мг / м3, түүнчлэн изотопын шинжилгээ хийх (13C / 12C).

Исэлдэлтийн стрессийг үнэлэхэд их ажил зориулагджээ. Энэ бол сүүлийн жилүүдэд ОХУ-д мэргэжлийн шинжээчид идэвхтэй ажиллаж байгаа салбар юм.

БРУСНИКИНА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА, ПЕСКОВ Анатолий НИКОЛАЕВИЧ - 2014 он

3315 0

Хүнд металлын (HM) бохирдол нь амьд организмын амьдрал болон дэлхийн шим мандалд маш олон янзын сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Пестицид, диоксин, нефтийн бүтээгдэхүүн, фенол, фосфат, нитрат зэрэг хүнд металлууд нь ирээдүйд соёл иргэншлийн оршин тогтнох эсэхэд эргэлзээ төрүүлж болзошгүй тэрхүү "тамын хольц"-ыг бүрдүүлдэг. Хүрээлэн буй орчны бохирдлын хэмжээ нэмэгдэж байгаа нь удамшлын мутаци, хорт хавдар, зүрх судас, мэргэжлээс шалтгаалах өвчин, хордлого, дерматоз, эмнэлзүйн ач холбогдолтой дархлааны эмгэгийн давтамжийг нэмэгдүүлж байна. Ирж буй нанотехнологийн эрин үе нь урьд өмнө амьд байгальд бараг таарч байгаагүй ховор, газрын ховор элементийн шим мандалд нэвтэрч байгаа тул эдгээр элементүүдийн амьд системд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийн эсрэг биохимийн механизм байдаггүй.

Ийм нөхцөлд байгалийн болон хиймэл материалын химийн найрлагыг тодорхойлох арга хэрэгслийг судлах аналитик химийн аргыг ашиглах нь зайлшгүй шаардлагатай болдог. Энэ шинжлэх ухааны техник, аргыг объектын найрлага дахь бодисыг тодорхойлох, тэдгээрийн тоон хэмжээг нарийн тодорхойлоход ашигладаг. Анагаах ухаанд аналитик хими нь эмч нарт өвчнийг оношлох, эмчлэхэд амжилтанд хүрэхэд тусалдаг эмнэлзүйн лабораторийн шинжилгээний үндэс болдог. Химийн шинжилгээг мөн хүрээлэн буй орчны бохирдлын түвшинг үнэлэх, тодорхойлоход ашигладаг хоол тэжээлийн үнэ цэнэхүнсний бүтээгдэхүүн. Аналитик химийн шинжилгээний аргуудыг хүн бүр мэддэггүй тул нэр томъёоны талаар хэдэн үг хэлэх хэрэгтэй. Хугацаа сонгомолгэдэг нь хэд хэдэн бодистой урвалд орохыг хэлнэ тодорхойнэг бодистой урвалд орохыг хэлнэ. Нөхцөл дүн шинжилгээ хийхТэгээд тодорхойлохтэгш бус. Дээжийг (объект) нэг буюу хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгийн агуулгын хувьд шинжилнэ. аналитикууд), мөн задлан шинжилж буй бодисын агуулгыг хэмжих үйл явц гэж нэрлэдэг тодорхойлолт.

Арга зүй скрининганагаах ухаанд тодорхой элементүүдийн агуулгын судалгаа хийгдээгүй; -аас хамааран дүн шинжилгээ хийх элементүүдийн жагсаалтыг тодорхойлно эмнэлзүйн илрэлүүд. Хавсралт нь хамгийн чухал өвчин, хам шинж, дутагдал, илүүдэл шинж тэмдгүүдийн хүснэгтүүдийг агуулдаг зайлшгүй шаардлагатай(= амин чухал) микроэлементүүд A.P. Авцыну нар (1991). Цочмог болон архаг хордлогын шалтгааныг тогтоохын тулд шүүхийн анагаах ухаанд олон элементийн шинжилгээг ихэвчлэн ашигладаг. Ийм шинжилгээ нь хүнд металлын бие махбодид удаан хугацаагаар өртсөнөөс үүдэлтэй мэргэжлээс шалтгаалах өвчнийг оношлох, эмчлэхэд чухал ач холбогдолтой (үйлдвэрлэлийн болон хүрээлэн буй орчны гаралтай).

Урьдчилан сэргийлэх анагаах ухаан, ялангуяа эрүүл ахуйн эмч нарын хувьд хүнсний түүхий эд, хүнсний бүтээгдэхүүн дэх хүрээлэн буй орчны бохирдол, хортой хольцын чанарын болон тоон бүтцийн талаархи мэдээлэл маш чухал бөгөөд энэ нь зохих хууль тогтоомж, зохион байгуулалтын арга хэмжээг боловсруулах боломжийг олгодог. Цор ганц найдвартай аргатэдгээрийн хүлээн авалт - агаар, ус, хөрс болон хүрээлэн буй орчны бусад объект, хүнсний түүхий эд, хүнсний бүтээгдэхүүний найрлагад дүн шинжилгээ хийх. Шинжилгээний өгөгдлийг техникийн баримт бичгийг судлах замаар орлуулах боломжгүй, учир нь үйлдвэрлэлийн явцад технологийн зөрчил, осол аваар гарах нь элбэг бөгөөд бодит орчинд бохирдуулагчдын харилцан үйлчлэл нь урьдчилан таамаглах боломжгүй, жишээлбэл, антагонист эсвэл эсрэгээрээ синергетик байж болно.

Эмнэлгийн биоорганик. Г.К. Барашков

Мэдлэгийн санд сайн ажлаа илгээх нь энгийн зүйл юм. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

Нийтэлсэн http://www.allbest.ru/

Бүгд Найрамдах Узбекистан Улсын Дээд боловсролын яам

М.Улугбекийн нэрэмжит Узбекистаны үндэсний их сургууль

Химийн факультет

Сэдэв: Аналитик хими

сэдвээр: "Химийн шинжилгээ ба анагаах ухаан" сэдэвт олон улсын оролцоотой I Бүх Оросын бага хурал

Гүйцэтгэсэн:

Хожаева Хидоятхон

MIURA GO-xHT: GCMS шинжилгээ хийхээс өмнө дээж бэлтгэх систем (диоксин ба ПХБ тодорхойлох) MIURA GO-2HT / 4HT / 6HT

Байгаль орчны судалгааны чиглэлээр мэргэшсэн судалгааны байгууллага болох Миура хүрээлэн буй орчны шинжлэх ухааны хүрээлэн нь хүрээлэн буй орчны объектууд дахь диоксин, полихлорт бифенил (ПХБ) зэрэг хорт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агууламжийг хянахад ихээхэн анхаарал хандуулдаг бөгөөд мөн шинжлэх ухааны технологийг хөгжүүлэх, арилжаанд оруулах чиглэлээр ажилладаг. объектуудын орчин.

Байгаль орчны объект, хүнсний бүтээгдэхүүн, тэдгээрийг үйлдвэрлэх түүхий эдэд дүн шинжилгээ хийх аналитик аргыг боловсруулсан арвин туршлагатай, мөн MIURA Co-ийн Европ дахь дистрибьютер. Ltd., Shimadzu Europa GmbH нь диоксин ба полихлорт бифенил (ПХБ) тодорхойлох иж бүрэн шийдлийг санал болгож байна, үүнд дээжийг урьдчилан цэвэрлэх зориулалттай GO-xHT цуврал систем, TQ цувралын тандем хийн хроматомасын спектрометр орно.

зэрэг дээжийг шинжлэхэд энэхүү уусмалыг амжилттай ашиглаж болно хүнсний бүтээгдэхүүнболон тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн түүхий эд, тэжээл, хөрс, хаягдал, байгалийн ус гэх мэт.

Боломжууд

GO-xHT системүүд нь аналитик лабораторийн бүтээмжийг эрс нэмэгдүүлж, шинжлэх ухааны судалгааны үр ашгийг нэмэгдүүлж, улмаар хөрөнгө оруулалтын өгөөж (ROI) авахад шаардагдах хугацааг багасгаж чадна.

Хөндлөн бохирдол байхгүй

Хавхлагагүй дизайн, нэг удаагийн баганын иж бүрдэлийн ачаар багцын шинжилгээний явцад хөндлөнгийн бохирдлын эрсдэл бараг байхгүй байна.

· Уусгагчийн хэрэглээ багасна

Шилжүүлэгч хавхлагууд байхгүй, оновчтой уусгагч нийлүүлэлтийн хэлхээ, системийн хамгийн бага хэмжээ нь уламжлалт аргуудтай харьцуулахад уусгагчийн хэрэглээг бууруулдаг. Түүнчлэн GO-xHT системийг ашиглан дээж бэлтгэхэд хлор агуулсан уусгагч хэрэглэх шаардлагагүй. Энэ бүхэн нь зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулахад хувь нэмэр оруулж, улмаар аналитик лабораторийн ашигт ажиллагааг нэмэгдүүлдэг.

6 хүртэлх дээжийг нэгэн зэрэг бэлтгэх

GO-xHT системийн тохиргоог шинжилгээний хүлээгдэж буй хэмжээнээс хамааран тодорхой аналитик лабораторийн шаардлагад нийцүүлэн хялбархан өөрчилж болно. Системийг 1-3 бие даасан удирдлагатай хоёр багана модулиар тоноглож болох бөгөөд сүүлийн тохиолдолд 6 дээжийг шинжлэхэд нэгэн зэрэг бэлтгэх боломжтой. Цэвэршүүлэх процессыг бүрэн автоматжуулах нь дээж бэлтгэх ажлыг урьд өмнөхөөсөө илүү хялбар, үр дүнтэй болгодог.

Гурван боломжит системийн тохиргоо.

GO-xHT системийг суурилуулсан 2, 4 эсвэл 6 чанга яригчаар нийлүүлж болно.

Олборлолт, цэвэршүүлэх, GCMS шинжилгээ зэрэг диоксин ба ПХБ тодорхойлох иж бүрэн шийдэл

Шимадзу корпораци, BUCHI лабораторийн тоног төхөөрөмж, MIURA Co. зэрэг аналитик химийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгч гурван тэргүүлэгч компани юм. Ltd., өөрсдийн чадавхийг нэгтгэж, диоксин ба ПХБ-ийг олон төрлийн дээж, түүний дотор хоол хүнс, хөрс гэх мэт нарийн төвөгтэй дээжийг тодорхойлох цогц шийдлийг зах зээлд гаргажээ. "DIOXINS S3" гэж нэрлэгдсэн иж бүрэн шийдэлд BUCHI SpeedExtractor E-914/E-916 даралтат уусгагч олборлох (PSE) систем, MIURA GO-xHT цэвэрлэх систем, Shimadzu цувралын тандем хийн хроматограф масс спектрометр T.Q. Энэхүү иж бүрэн шийдэл нь ЕХ 589/2014 Европын дүрэм журмын дагуу өндөр бүтээмжтэй, үнэн зөв, найдвартай, өндөр мэдрэмжтэй дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгодог.

"Химийн шинжилгээ ба анагаах ухаан" олон улсын оролцоотой I Бүх Оросын бага хурал

2015 оны 11-р сарын 9-нөөс 12-ны хооронд Москвад "Химийн шинжилгээ ба анагаах ухаан" олон улсын оролцоотой Бүх Оросын 1-р бага хурал болов. Энэхүү хурал нь аналитик хими, анагаах ухааны салбарын мэргэжилтнүүдийн хоорондын нягт харилцаа холбоо, мэдлэг солилцоог хангах, хүний ​​эрүүл мэнд, экологийн томоохон асуудлуудыг хамтран шийдвэрлэх зорилготой юм. Тус хурлаар аналитик химийн салбарын хамгийн чухал ололт амжилт, тэдгээрийг анагаах ухаан, тэр дундаа эмнэлзүйн оношилгооны салбарт хэрхэн ашиглах талаар хэлэлцэж, 150 гаруй илтгэл хэлэлцүүлсэн юм.

ДНХ дараалал тогтоох төхөөрөмж "NANOFOR 05"

Алексеев Я.И. , Курочкин В.Е., Веретенников А.В.3.

Баярлалаа санхүүгийн дэмжлэгОХУ-ын Боловсрол, шинжлэх ухааны яам болон "Ирээдүйн анагаах ухаан" технологийн платформ, ОХУ-ын ШУА-ийн Аналитик багаж хэрэгслийн хүрээлэн, "Синтол" ХК, Оросын ШУА-ийн Шинжлэх ухааны багаж хэрэгслийн туршилтын үйлдвэрүүд Оросын анхны секвенсер “NANOFOR 05”.Дэлхийн секвенсерийн зах зээл 29 жил оршин тогтнож байна.

1986 оны сүүлээр Applied Biosystems (АНУ) компани ABI 370A анхны дараалал үүсгэгчийг бүтээжээ.

Өдөрт 12,000 bp дараалал тогтоох чадвартай дараалал тогтоогч.

Одоогийн байдлаар хамгийн бүтээмжтэй дараалал тогтоогчид 1 гүйдлээр 1000 x 109 bp дараалал үүсгэж чаддаг.

Төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчимд суурилсан технологиос хамааран ДНХ дарааллын зах зээлийг 2 сегментэд хувааж болно.

1) ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллын кодыг тайлах нь дарааллын урвалын дараа явагддаг "хялгасан" (эсвэл "сонгодог", "Сэнгер") дараалал;

2) хоёр дахь үеийн секвенсерүүд, NGS- (Дараагийн үеийн дараалал) эсвэл "бүхэл геномын" дараалал, дараалал тогтоох урвалын явцад геномыг шууд тайлдаг.

Шинжээчдийн үзэж байгаагаар Оросын дарааллын зах зээл нь физикийн хувьд 1000-аас илүүгүй төхөөрөмж юм. Түүнээс гадна "хялгасан" дарааллын тоо нь нийт ашигласан дарааллын 85-аас доошгүй хувийг эзэлдэг. ОХУ-д худалдаж авсан NGS секвенсерүүдийн ихэнх нь өндөр өртөгтэй тул хааяа ашиглагддаг Хангамж.

Үүний дагуу "хялгасан" дараалалд хийсэн шинжилгээний тоо (дараалал ба фрагментийн шинжилгээ) нь NGS секвенсер дээр "уншсан" геномын тооноос хэдэн зуу дахин их бөгөөд Орос улсад жилд ойролцоогоор 200,000-300,000 шинжилгээ хийдэг.

Дэлхийн дарааллын зах зээлд мөн "хялгасан" дараалал тогтоогчид давамгайлж байна. Зах зээл дээр хоёр дахь үеийн дараалал тогтоогчид гарч ирсэн хэдий ч "сонгодог" дарааллыг ашиглан хурдан бөгөөд хэмнэлттэй шийдвэрлэх хэд хэдэн даалгавар байдаг. Эдгээр ажлуудад:

Цагаан будаа. 1. NANOFOR 05 төхөөрөмж дээр гаргаж авсан дарааллын бүтээгдэхүүний электроферограмм. Сум нь тодорхойлсон мутацийг заана.

Цагаан будаа. 2. ROX сувгаар эх (дээд), аав (дунд) болон хүүхдийн (доод) ДНХ-ээс гаргаж авсан олшруулалтын бүтээгдэхүүнийг ялгах электроферограмм.

1) плазмид руу генетикийн оруулга хийх дараалал;

2) ПГУ-ын бүтээгдэхүүний дараалал.

3) Хүний ДНХ-ийн тодорхойлолт;

4) эцэг тогтоох, харилцааны түвшинг тогтоох;

5) ПГУ-ын тусламжтайгаар илрүүлсэн нэг нуклеотидын полиморфизмыг тодорхойлох (SNP - Single Nucleotide Polymorphism). SNP нь олон хүчин зүйлийн өвчинд удамшлын урьдач нөхцөл байдал, бие махбодийн эмэнд мэдрэмтгий байдлыг тодорхойлдог.

6) хүний ​​ДНХ-ийн генотип, i.e. шинжилгээнд хамрагдсан генийн бүсэд үл мэдэгдэх SNP-ийг илрүүлэх;

7) бичил биетний генотипийг тодорхойлох, жишээлбэл, бактерийн эсрэг эмэнд эмэнд дасалтай байдаг сүрьеэгийн микобактерийн геномын урьд нь үл мэдэгдэх мутацийг илрүүлэх; эсвэл эмгэг төрүүлэгчдийн генотипийг тусгайлан тодорхойлох аюултай халдваруудхалдварын тархалтын эх үүсвэрийг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай;

8) үнэт малын үүлдэр, ургамлын сортыг сонгон шалгаруулах зорилгоор генотип (баталгаажуулалт) хийх;

NANOFOR 05 нь Life Technologies (одоо Thermo Fisher Scientific) компанийн үйлдвэрлэсэн 8 сувгийн генетик анализатор 3500 генетикийн анализаторын аналог юм.

Техникийн болон хэрэглэгчийн хэд хэдэн чухал шинж чанараараа NANOFOR 05 нь 3500 генетикийн анализатороос давуу юм: энэ нь нээлттэй төрлийн төхөөрөмж юм. аль ч үйлдвэрлэгчийн урвалжийг ашиглах боломжийг олгодог, нэг дээжинд олон төрлийн ДНХ-ийн зорилтот шинж чанарыг нэгэн зэрэг шинжлэх боломжийг олгодог 7 өнгөт илрүүлэх схемтэй, мөн 2 жилийн баталгаат хугацаатай, зардлаас 2 дахин хямд. импортын аналог бөгөөд ашиглалтын хувьд илүү хэмнэлттэй байдаг.

Бичил долгионы дээж бэлтгэсний дараа AAS, ICP-OES, ICP-MS аргуудыг ашиглан хүнсний нэмэлт тэжээл, эмийн ургамал, биологийн шингэн дэх хүнд металлын хэмжээг тодорхойлох

Ийм шинжилгээний найдвартай байдлын гол шалгуурууд нь: дээжийн эрдэсжилтийн бүрэн байдал, Hg, As гэх мэт дэгдэмхий элементүүдийн алдагдалгүй байх, ялангуяа дээж бэлтгэх үе шатанд сонгосон спектрийн арга, дээжийн хангалттай мэдрэмжтэй байх явдал юм. хэмжээ, эцэст нь спектрийн тодорхойлох нь өөрөө, юуны түрүүнд, ICP-OES дахь спектрийн хөндлөнгийн оролцоо, ICP-MS дахь цогцолбор ион ба изобарын хөндлөнгийн оролцоог харгалзан үзэх, ETAAS дахь бал чулуун зуухны температурын хөтөлбөрийн үе шатыг оновчтой болгох.

Богино долгионы эрдэсжилтэд хамгийн хэцүү органик дээж нь хязгаарлагдмал байдаг

болон үнэрт урт гинжин нүүрсустөрөгчид. Эдгээрт хамгийн ойрын нэг нь тосонд суурилсан хүнсний нэмэлтүүд юм. ургамлын гаралтай бэлдмэлтосны үр, давирхайлаг материал, жишээлбэл, хус нахиа. Ийм дээж нь эрдэсжилтийн өндөр температур, дээжийн хязгаарлагдмал хэмжээ, задралын температурыг аажмаар нэмэгдүүлэх замаар болгоомжтой халаах шаардлагатай. Сүүлийнх нь гэж нэрлэгддэг зүйлд мөн хамаарна. реактив дээж, жишээлбэл, ургамлын гаралтай материалаас гаргаж авсан эфирийн тос, бие даасан амин хүчлүүдийн бэлдмэл. Хурдан халаалттай хурдан эрдэсжилт нь автоклав дахь даралтыг сулруулж, дэгдэмхий элементүүдийг алдахад хүргэдэг.

Уураг ба пептидийн хроматографийн шинжилгээнд хүчтэй ион солилцуур ашиглах

Ер нь сул ион солилцогчийг пептид, уураг, моноклональ эсрэгбие, ДНХ зэрэг биомолекулуудыг салгахад ашигладаг. Энэхүү танилцуулга нь хүчтэй ионы солилцооны үе шатуудыг ашиглахын ашиг тусыг харуулах бөгөөд эдгээр биомолекулуудыг илүү сайн ялгах зарим жишээг тайлбарлах болно. Мөн бид эдгээр хүчирхэг ион солилцогчийг BSA-ийн триптик задралын пептидийн зураглалд ашиглах боломжийг харуулах болно. Градиент болон элюентийн оновчлол зэрэг чухал асуудлуудыг мөн авч үзэх болно.

Харьцуулсан судалгаагаар хүчтэй катион солилцооны YMC-BioPro SP-F нь сул катион солилцогчоос давуу талыг харуулах болно. Үүний тулд төрөл бүрийн уураг болон хүний ​​моноклональ иммуноглобулины (IgG1) ялгах үр дүнг танилцуулах болно.

YMC-BioPro IEX ион солилцооны материалууд нь сүвэрхэг ба сүвэрхэг бус гидрофилик полимер хэсгүүдээс бүрдэх бөгөөд өвөрмөц бус шингээлт багатай, бөөмийн хэмжээ нь 3-75 микрон хооронд хэлбэлзэж, бүх төрлийн хэрэглээнд тохиромжтой. Хүчтэй анион солилцуур (дөрөвдөгч амин, YMC-BioPro QA) болон хүчтэй катион солилцуур (сульфопропил, YMC-BioPro SP) хоёулаа байдаг. Уламжлалт ион солилцооны материалтай харьцуулахад тэдгээр нь илүү өндөр солилцооны хүчин чадалтай, биомолекулын өндөр гарцтай, өвөрмөц бус холболт багатай байдаг.

Амны хөндийн шинэ антикоагулянтуудын лабораторийн хяналт

Витамин К-ийн антагонистууд нь венийн тромбоэмболизм (VTE) эсвэл зүрхний шигдээсээс урьдчилан сэргийлэх цорын ганц сонголт байхаа больсон. Одоогийн байдлаар амны хөндийн шинэ антикоагулянтууд (NOACs, ривароксабан ба дабигатран, Xa, IIa хүчин зүйлийн шууд дарангуйлагчид) нь варфариныг хэрэглэхэд аюулгүй бөгөөд үр дүнтэй хувилбар бөгөөд венийн судасжилтаас урьдчилан сэргийлэх, түнх солих эсвэл үеийг солих үед хэрэглэх боломжтой. өвдөгний үе, тосгуурын фибрилляци бүхий өвчтөнүүдэд кардиоэмболизмаас урьдчилан сэргийлэх, түүнчлэн VTE-ийн эмчилгээнд. Гэсэн хэдий ч өвчтөнүүдийн эмнэлзүйн менежментийн хувьд NOAC-ийн плазмын концентрацийг нарийн мэдэх шаардлагатай зарим нөхцөл байдал байдаг. Өнөөг хүртэл эдгээр эмийн түвшин болон тэдгээрийн антифакторын үйл ажиллагааг хэмжих бэлэн аргууд байдаггүй. Идэвхжүүлсэн хэсэгчилсэн тромбопластины хугацаа, протромбины хугацаа, тромбины хугацаа энэ зорилгод тохиромжгүй болох нь тогтоогдсон. Өндөр хүчин чадалтай шингэн хроматографийн тандем масс спектрометрийг 0.50-аас 500 мкг/л-ийн хүрээнд ривароксобаны түвшинг хэмжихэд ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч энэ техникийг ердийн эмнэлзүйн хэрэглээнд өргөн ашиглах боломжгүй байдаг. Одоогийн байдлаар цусан дахь ривароксобаны хэмжээг тодорхойлох нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн арга бол түүний эсрэг Xa-ийн идэвхийг тодорхойлох арга юм.

Тромбины шууд дарангуйлагчдын хувьд идэвхжүүлсэн хэсэгчилсэн тромбопластины хугацааг сийвэн дэх эмийн хэмжээг тооцоолоход ашиглах боломжгүй, учир нь энэ нь дабигатраны түвшинтэй харьцангуй бага хамааралтай бөгөөд үүнээс гадна чонон ярын антикоагулянт болон бусад олон хүчин зүйлээс хамаардаг. илүү өндөр түвшинүрэвсэлт үйл явцын нөхцөлд VIII хүчин зүйл.

Одоогийн байдлаар эдгээр зорилгоор тромбины өвөрмөц хромоген субстратыг ашиглан IIa-ийн эсрэг үйл ажиллагааг тодорхойлох арга ба шингэрүүлсэн тромбины цагийн аргыг ашиглаж байгаа бөгөөд энэ нь хэрэглэсэн эмийн концентрацийн бараг бүх эмчилгээний хүрээнд шугаман шинж чанартай байдаг.

Эмнэлгийн оношлогоонд иммунохимийн шинжилгээний аргууд: орчин үеийн асуудал, шийдэл

Молекулын механизмын талаархи мэдлэгийг өргөжүүлэх эмгэг процессуудболон үйл ажиллагааны доголдол, түүнчлэн эмнэлгийн тусламж үйлчилгээний тогтолцоонд гарсан өөрчлөлтүүд нь арга зүйн шинэчлэл хийх шаардлагатай болсон. эмнэлгийн оношлогоо. Орчин үеийн оношилгооны хэрэгслийг хөгжүүлэх хоёр үндсэн чиг хандлага бол төрөлжсөн лабораториос гадуур хийгдсэн шинжилгээний эзлэх хувь нэмэгдэж, мөн олон тооны (хэдэн арван) байгаа эсэх, агуулгын талаар мэдээлэл авах боломжийг олгодог өндөр хүчин чадалтай шинжилгээний аргуудын эрэлт хэрэгцээ юм. ) нэгдлүүдийг хамгийн бага (5-15 минут) хугацаанд.

Илтгэлд эдгээр шаардлагыг хангасан шинэ иммунохимийн шинжилгээний аргуудыг боловсруулах талаар танилцуулна.

Боломжуудыг авч үзсэн янз бүрийн төрөлЭмнэлгийн оношилгооны асуудлыг шийдвэрлэх иммуносенсор ба иммунохроматографийн туршилтын систем. Иммунохроматографийн шинжилгээний чухал давуу тал бол шинжилгээнд шаардлагатай бүх урвалжийг туршилтын туузан дээр түрхэж, шинжилгээнд хамрагдсан дээжтэй холбогдох нь бүх тодорхой харилцан үйлчлэлийг эхлүүлж, "хуурай химийн" зарчмыг ашиглах явдал юм. илэрсэн дохио. Эмнэлгийн оношлогооны системд ашигладаг органик бус нано бөөмс зэрэг янз бүрийн маркеруудыг авч үздэг. Нано бөөмсийн хэмжээ, тэдгээрийн иммунореагент бүхий цогцолборын найрлага нь шинжилгээний аргын шинж чанарт үзүүлэх нөлөөлөл, мөн шинжилгээний үргэлжлэх хугацаа, мэдрэмж, өвөрмөц байдлыг хянахад чиглэсэн боловсруулалтын талаархи мэдээллийг толилуулж байна. Харшлын оношлогоо, зүрхний тэмдэглэгээг илрүүлэх жишээнүүдийг ашиглан өнгөт маркертай харьцуулахад илрүүлэх хязгаар нь мэдэгдэхүйц бага илэрсэн хагас дамжуулагч флюресцент нано бөөмс (квант цэг) ашиглахын давуу талыг харуулав. Цусан дахь тодорхой нэгдэлд хамаарах эсрэгбиемийг илрүүлэх серодиагностикийн экспресс тестийн системд тавигдах шаардлагуудын онолын болон туршилтын шинжилгээг өгсөн болно. Олон тооны нэгдлүүдийг нэгэн зэрэг илрүүлэх боломжийг олгодог олон параметрийн шинжилгээнд үндэслэн лабораторийн бус иммунохимийн системийн бүтээмж, оношлогооны ач холбогдлыг нэмэгдүүлэх арга замыг авч үзсэн. Эмнэлгийн оношлогоонд чухал ач холбогдолтой нэгдлүүдийг тодорхойлох жишээг ашиглах (зүрхний маркер, маркер үрэвсэлт үйл явц, хорт бодис, эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүд гэх мэт) дархлаа судлалын аргуудын боломжууд, тэдгээрийн практикт хэрэглэгддэг бусад аргуудтай харьцуулахад давуу талуудыг танилцуулав.

Оношлогооны анагаах ухаанд изотопын масс спектрометрийн хэрэглээ

Biacore зэрэг оптик биосенсор ашиглан эмнэлгийн объектын шинжилгээ

Гадаргуугийн плазмоны резонансын (SPR) нөлөөнд ажилладаг оптик биосенсорууд нь бодит амьдрал дээр ямар нэгэн молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийг бүртгэх боломжтой өндөр үр ашигтай төхөөрөмж юм.

ямар ч тэмдэг, холбогдох процессыг ашиглахгүйгээр цаг хугацаа. Олж авсан цуваа мэдрэгч графикаас харилцан үйлчлэлийн кинетик, тэнцвэрт байдал, термодинамик параметрүүдийг хялбархан тооцдог. Тиймээс SPR биосенсоруудыг эмнэлгийн объектын суурь болон хэрэглээний судалгаанд амжилттай ашиглаж байна, тухайлбал:

(1) шинэ дархлааны эм, иммунохимийн туршилтын системийг бий болгоход SPR технологийг зайлшгүй шаардлагатай болгодог эсрэгбиеийн хамаарал, өвөрмөц байдал, хөндлөн урвалын шинжилгээ;

(2) шинэ эмийн прототипүүдийн зорилтот уурагтай харилцан үйлчлэлийн дүн шинжилгээ; хроматографийн шинжилгээний орчин

(3) биологийн материалын лизатаас зорилтот молекулуудын боломжит уургийн хамтрагч ба тэдгээрийн цогцолборыг LC-MS/MS шинжилгээ ашиглан дараа нь тодорхойлох;

(4) хүний ​​сийвэн дэх өвчний маркер уургийн пикомоляр концентрацийн өндөр нарийвчлалтай дүн шинжилгээ.

Худалдааны боломжтой SPR биосенсоруудын дунд Biacore (GE Healthcare, АНУ) зэрэг 4 урсгалын нано эс бүхий 4 сувгийн удирдлагатай микрофлюидик системээр тоноглогдсон загварууд нь мэдрэг чанараараа "рекорд эзэмшигч" юм. доод түвшиндуу чимээ, үндсэн дохионы тогтвортой байдал, бүртгэгдсэн аналитын хамгийн бага молекул жин, биоматериалын хамгийн бага хэрэглээ.

Biacore зэрэг SPR биосенсоруудыг ашиглан бид амьд систем дэх уураг-уураг, уураг-пептидийн харилцан үйлчлэлийн боломжит оролцогчдыг тодорхойлохын тулд шууд аналитик болон бэлдмэлийн молекул фишингийн анхны хувилбаруудыг боловсруулсан. Энэ арга нь SPR технологийг баганын хроматографи болон LC-MS/MS уургийг тодорхойлохтой хослуулан хэрэглэхэд суурилдаг. Өндөр молекул (уураг, пептид) ба бага молекулт (изатины дериватив) хөдөлгөөнгүй лигандуудын аль алинд нь хэрэглэх боломжтой болохыг харуулсан. Энэхүү хандлагыг дараахь хүрээнд явуулсан интерактив судалгаанд амжилттай ашигласан.

(1) Хүний элэгний эд эсийн лизат дахь 18 дахь хромосомд кодлогдсон 7 зорилтот уургийн молекулын хамтрагчийг тодорхойлох “Хүний протеом” төслийн хүрээнд 2013-2020 онд хэрэгжүүлэх улсын шинжлэх ухааны академийн шинжлэх ухааны суурь судалгааны хөтөлбөрүүд;

(2) Бета-амилоид металл холбох домэйны янз бүрийн изоформтой харилцан үйлчлэлцдэг хүний ​​мөнхөрсөн мэдрэлийн эсийн лизат дахь боломжит хамтрагч уургийг тодорхойлоход зориулсан Оросын Суурь судалгааны сангаас (13-04-40108-К) цогц тэтгэлэг. Альцгеймерийн өвчний хөгжилд гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

(3) RFBR буцалтгүй тусламж (11-04-01163 ба 15-04-01545) нь хэвийн нөхцөлд изотин холбогч уургийг судлахад зориулагдсан.

таталцлын буулгалт ба мэдрэлийн доройтлын эмгэг.

Шимадзу аналитик төхөөрөмж биоанагаах ухааны нарийн төвөгтэй судалгаа

20-21-р зууны зааг дээр биологийн шинжлэх ухааны хурдацтай хөгжил нь молекулын анагаах ухаан гэсэн шинэ салбар үүсэхэд хүргэсэн. Уламжлалт анагаах ухаантай харьцуулахад молекулын анагаах ухаан нь үр нөлөөг (өвчний шинж тэмдэг) биш харин шалтгааныг, тухайлбал эмгэг процессыг хөгжүүлэх үүрэгтэй молекулуудыг тодорхойлдог. Тиймээс хурдан бөгөөд үнэн зөв оношлох нь салшгүй холбоотой юм аналитик аргууд, молекул ба молекулын түвшинд химийн найрлагын дүн шинжилгээ хийх.

Шимадзу компани (Япон) нь биоанагаахын нарийн төвөгтэй судалгаанд зориулагдсан өвөрмөц аналитик төхөөрөмж үйлдвэрлэдэг.

Цуглуулгын мэдээлэлд үндэслэн бичил биетний төрлийг тодорхойлохын тулд хийн хроматограф ба хроматомасс спектрометрийг (GCMS) ашигладаг. өөх тосны хүчил, биологийн орчинд байдаг.

GCMS ашиглан метаболомикийн олон тооны судалгааг хийдэг. Шимадзу өндөр хурдны дөрвөлжин туйл нь янз бүрийн өвчний маркеруудыг тодорхойлоход өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд энэ нь эрт оношлох боломжийг олгодог.

Тандем квадруполь массын сонгомол мэдрэгч бүхий өндөр хүчин чадалтай шингэний хроматограф нь нярайн болон пренатал скрининг, түүнчлэн фармакокинетикийн судалгаанд гол арга болж байна.

MALDI спектроскопи (матрицын тусламжтайгаар лазерын десорбцийн ионжуулалт) нь уургийн молекулуудыг судлах хүчирхэг хэрэгсэл бөгөөд протеомикийн судалгаанд өргөн хэрэглэгддэг. эрт оношлохэрүүл, өвчтэй хүний ​​протеомыг харьцуулах, бичил биетнийг тодорхойлох, эд эс дэх уураг, пептид, эндоген нэгдлүүдийн тархалтыг ажиглах чадвар (хавдарыг нутагшуулах), уургийн орчуулгын дараах өөрчлөлтийг судлах гэх мэт.

Шимадзу компани шинэ багажийн чиглэлийг боловсруулж байна - молекулын үйл явцыг дүрслэн харуулах төхөөрөмж. Тус компани энэ чиглэлийн төхөөрөмжүүдийг зах зээлд аль хэдийн нэвтрүүлсэн: массын микроскоп

iMScope TRIO, хүчирхэг хосолсон оптик микроскопболон MALDI спектрометр, LABNIRS - тархины үйл ажиллагааг дүрслэх төхөөрөмж.

Амьсгалж буй агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн биомаркерын агууламжийг оношлох олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй диодын лазер спектр анализатор.

Скрининг амьсгалын шинжилгээ хийх нь үр дүнтэй аргабиеийн үйл ажиллагааны төлөв байдлын үнэлгээ. Анагаах ухаанд скрининг судалгаа гэдэг нь хүн амын дундах далд өвчнийг (тодорхой өвчний "эрсдлийн бүлэг"-ийг тодорхойлох) тодорхой бус тохиолдолд илрүүлэхэд чиглэсэн цогц арга хэмжээ гэж ойлгодог. хүнд шинж тэмдэгөвчин. Скрининг шинжилгээнд тавигдах гол шаардлага нь шинжилгээний процедурын энгийн, инвазив бус, аюулгүй байдал, өгөгдөл боловсруулах өндөр хурд, өвчнийг илрүүлэх чадвар юм. эрт үе шат. Хүний амьсгалын замын хийн биомаркерын шинжилгээ нь инвазив бус оношлогооны ирээдүйтэй бөгөөд хурдацтай хөгжиж буй аргуудын нэг юм. Хүний амьсгалж буй агаарт агаар мандлын үндсэн молекулуудаас (H2O, 12CO2, N2, O2) гадна ppb-ppm түвшинд концентрацитай 1000 гаруй нэгдлүүд илэрсэн байна. Эдгээр нэгдлүүд үүсэх нь бие махбод дахь биохимийн бодисын солилцооны үйл явцтай холбоотой байдаг. Энэ чиглэлээр эрчимтэй судалгаа хийж байгаа хэдий ч амьсгалсан агаар дахь молекулын бүрэлдэхүүн хэсгийн концентраци ба тодорхой эмгэгийн хоорондын холбоог зөвхөн хэдэн арван молекулын хувьд (жишээлбэл, C2H5OH, 13CO2, 12CO2, CO, NO-ийг тодорхойлох амьсгалын тест) тогтоосон. Диодын лазер (DL) дээр үндэслэн инвазив бус скрининг биоанагаах ухааны судалгаанд зориулагдсан олон сувгийн хийн анализаторын туршилтын загварыг хэт улаан туяаны цацрагийн гаралт бүхий цацраг туяагаар гаргаж авсан. Энэхүү төхөөрөмж нь амьсгалсан агаарын хэсэг дэх агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн биомаркеруудыг нэгэн зэрэг тодорхойлох боломжийг танд олгоно.

12CO2, 13CO2, CH4, H2S. Молекулын концентрацийн хэмжилтийг нийт оптик замын урт 26 м, 2.5 л эзэлхүүнтэй олон дамжлагатай Erio үүрэнд хийдэг. NTT Electronics-ийн хоёр NEL лазер модулийг лазер туяа болгон ашигладаг. CH4-ийг илрүүлэх нь 1.65 μм, 12CO2, 13CO2 ба H2S - 1.60 микрон долгионы уртад хийгддэг. Хэмжилтийг бодит цаг хугацаанд хийдэг.

Москва хотын 12-р хотын клиникийн эмнэлгийн эмчилгээний клиникт хийн шинжилгээнд зориулж диодын лазер спектрометрийн эмнэлзүйн туршилтыг хийж, амьсгалсан агаар дахь CH4, 13CO2, 12CO2, H2S-ийн агууламжийг бараг эрүүл хүмүүст судалжээ. болон янз бүрийн өвчтэй өвчтөнүүдэд эрүүл мэндийн байдал хангалттай байх үед. Эдгээр биомаркеруудын агуулгыг өөр өөр аргаар судалсан физиологийн нөхцөл байдалхүн: амрах үед, биеийн тамирын дасгал, сэтгэц-сэтгэлийн стресс, хоол тэжээлийн ачаалал. Үүний зэрэгцээ импульсийн оксиметрийн үзүүлэлтүүд (SpO2, зүрхний цохилт), цусны даралт, амьсгалын тоо, цусан дахь глюкозыг бүртгэсэн. Ачаалах хүчин зүйлийн нөлөөлөл нь амьсгалсан агаар дахь биомаркеруудын найрлагын агуулгыг ихээхэн өөрчилсөн (график, хүснэгтийг үз). CO2, CH4, зүрхний цохилт, RR, SpO2, цусан дахь глюкозын үзүүлэлтүүд нь амрах үеийн анхны үзүүлэлтүүдтэй харьцуулахад ачааллын өндөрт хамгийн их, байгалийн байдлаар өөрчлөгддөг. 12CO2-ийн түвшний анхны өсөлт нь уушгины хийн солилцооны үйл ажиллагааны далд эсвэл илэрхий эмгэг эсвэл суурь бодисын солилцооны бууралтыг илтгэнэ. Энэ нь амьсгалын замын далд өвчин, гипофункцийн шууд бус шинж тэмдэг байж болно Бамбай булчирхайболон бусад эмгэг процессууд. Дасгал хийх явцад амрах хугацаатай харьцуулахад амьсгалсан агаар дахь CH4-ийн түвшин мэдэгдэхүйц буурч, бодисын солилцооны хурдацтай урвалын үр дүнд "шатдаг". 13СО2 үзүүлэлтүүд нь ходоодны хоол боловсруулах үйл ажиллагааны төлөвтэй тодорхой хамааралтай байдаг (хоолны хэрэглээ, байгаа эсэхэд хариу үйлдэл үзүүлдэг. үйл ажиллагааны эмгэгходоод гэдэсний зам), үүнийг олон хүн баталж байна клиник судалгаауреаза амьсгалын тест.

Диодын лазер спектрометрийн (DLS) аргыг ашиглан амьсгалсан агаарын хийн шинжилгээний урьдчилсан эмнэлзүйн туршилтын үр дүнгийн гол дүгнэлтүүд нь: 1) Ашигласан DLS арга нь скрининг хийх шаардлагыг хангаж байна. шинэлэг технологихүний ​​далд эмгэг процесс, үйл ажиллагааны эмгэгийг тодорхойлох. 2) Янз бүрийн ачааллын нөхцөлд хүний ​​амьсгалсан агаарын хийн метаболитуудын параметрүүдийн илэрсэн хазайлт нь далд өвчний эрсдэлт бүлгийг үндэслэлтэй тодорхойлох, үйл ажиллагааны эмгэгийн түвшинг үнэлэх боломжийг олгодог. 3) Хийн аналитик DLS төхөөрөмжийн бүтцийн сайжруулалт нь өвчтөнд үзлэг хийх журмыг хялбарчлах, өндөр хөдөлгөөнт байдлыг хангах, эмнэлгийн болон физиологийн судалгаанд ашиглах аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон.

Эмнэлгийн объектын масс спектрометрийн шинжилгээ

Молекулын шинжилгээний хамгийн мэдрэмтгий, өвөрмөц аргууд болох масс спектрометр (MS) ба хийн хроматографи-масс спектрометр (CMS) ашиглан эмнэлгийн объектыг (физиологийн шингэн, эд эс болон бусад био сорьц) шинжлэхтэй холбоотой хамгийн чухал асуудлуудыг авч үздэг. MS/CMS-ийн "халуун" чиглэлүүд ба тэдгээрийн (а) клиник оношлогоо, (б) фармакокинетикт хэрэглэх, мөн (в) хэд хэдэн "-омикс" - шинжлэх ухааны шинэ салбаруудын хөгжлийн төлөв байдал, хэтийн төлөвийг авч үзсэн болно. MS-ийн хэрэглээнд үндэслэсэн. MS болон CMS-ийн янз бүрийн арга, хувилбаруудын давуу болон сул талуудыг харьцуулсан болно.

Тодорхойлсон газрууд эмнэлзүйн оношлогоо, үүнд MS/CMS чухал үүрэг гүйцэтгэдэг:

амьсгалсан амьсгалын шинжилгээ, бичил биетнийг тодорхойлох, нярайн скрининг, дотоод шүүрлийн шинжилгээ, эмийн эмчилгээ, маркер пептид ба уураг, масс спектрометрийн дүрслэл.

Биомаркерыг тодорхойлох, эрдэм шинжилгээний судалгаанаас практик оношлогоонд шилжих ерөнхий асуудлуудад дүн шинжилгээ хийсэн.

Фармакокинетикт ашигладаг MS-ийн хувилбарууд ба биоанагаахын олон асуудалд түүний байр суурийг авч үзсэн. MS-ийн мэдрэмж ба сонгомол байдлыг харьцуулсан өндөр нарийвчлалтайба тандем MS.

Өвчтөний цусны сийвэн дэх бупре-норфин ба налоксон эмийг CMS аргыг ашиглан тодорхойлох жишээн дээр MS-ийг фармакокинетикт хэрэглэх давуу талыг тэмдэглэв.

"-омикс" -ийн өнөөгийн байдалд дүн шинжилгээ хийж, тэдний бодит болон боломжит ололт амжилтыг тэмдэглэв.

Хамгийн түгээмэл "-омикс" нь өртдөг, үүнд. MS ба CMS гол үүрэг гүйцэтгэдэг: протеомик, метаболомик, липидомик ба гликомик. Зохиогчийн лабораторид хийгдсэн, хүний ​​​​плазмын липид, хулганы уушиг угаахтай холбоотой липидомикийн ажлын тоймыг оруулсан болно.

Спектрофотометрийн тодорхойлолт борын хүчилусанд

Оросын үндэсний эдийн засагт борын хэрэгцээ байнга нэмэгдэж байна. Бор ба түүний нэгдлүүдийг, тухайлбал, ашигладаг хөдөө аж ахуй, гэр ахуйн химийн бодис, эмийн бүтээгдэхүүн гэх мэт.. Борыг өргөнөөр ашиглах нь түүний хуримтлалд хүргэдэг. орчин(OS) болон организмууд, нөгөө талаас, түүний дутагдал, жишээлбэл, хөрсөнд.

Борын хангалтгүй агууламж нь бүтээмж алдагдахад хүргэдэг бол OS-ээс хэтэрсэн тохиолдолд амьтдад аюул заналхийлж байна (ЕХ-ны орнуудад ундны усанд борын хамгийн их агууламж 0.1 мг/л, Орост - 0.5 мг/л, цэнгэг усны биет загас агнуурын үнэ цэнэ - 0.017 мг/л, хүнсний бүтээгдэхүүнд 0.5 мг/кг Ус, хөрсөн дэх борын агууламжийг хатуу хянах шаардлагатай. Өөр өөр түүхтэй, зориулалтын усан дахь борын хэмжээг зөвшөөрөгдөх дээд агууламжийн түвшинд тогтоох, хангалттай мэдрэмтгий аргууд шаардлагатай.Хэрэгслийн арга нь үнэтэй тоног төхөөрөмж, өндөр мэргэшсэн боловсон хүчин, үнэтэй хэрэглээний материал шаарддаг.Одоог хүртэл үндсэн аргууд нь органик урвалж (OR) ашигласан спектрофотометрийн аргууд (SPM) хэвээр байна. SPM тодорхойлох OR-уудын дотроос борын H3BO3 хэлбэрээр улаан хүчил бериллон III дээр суурилсан азо нэгдлийг ихэвчлэн ашигладаг.Гэхдээ 25 ° C-т өнгөт урвалыг хөгжүүлэхэд дор хаяж 12-18 цаг шаардагдана.Үүнээс гадна мэдрэмж, сонгомол чанар H3BO3-ийг тодорхойлох мэдэгдэж буй аргууд нь үргэлж хангалттай байдаггүй. Энэ ажилд диолын нэгдлүүд - сорбитол эсвэл глицериныг системд нэвтрүүлэх замаар бериллон III-тай өнгөт урвалд H3BO3-ийг идэвхжүүлж, урвалын хурдыг экстракцион-фотометрийн хувилбарыг ашиглан системд оруулан, мэдрэмж, сонгомол чанарыг нэмэгдүүлсэн. . Маск болгон 200 мг EDTA + 40 мг-ийн хольцыг сонгосон. аскорбины хүчилЭцсийн уусмалын 25 мл тутамд.Шинэ аргууд нь H3BO3-ийг 0.008 - 0.8 мг/л (сорбитолын оролцоотойгоор өөрчилсөн SFM), 0.004 - 0.8 мг/л (экстракцийн спектрофотометрийн арга, ESM) хооронд тодорхойлох боломжтой болгодог. Аргуудын сонгомол чанарыг "сонголтын хүчин зүйл" - тодорхойлох тодорхой бус ионуудын зөвшөөрөгдөх массын харьцаагаар тодорхойлдог.< 10 %. Полученные значения ФС для предла-гаемых методик показаны в табл. 1.

Металл цогцолбор ашиглан потенциометрийн аргаар нүдний уусмалын антиоксидант үйл ажиллагааг судлах

Чөлөөт радикал эсийн гэмтэл нь олон тооны өвчнийг дагалддаг. нүдний өвчин, үүнд катаракт онцгой ач холбогдолтой. Нүдний линзэнд чөлөөт радикалуудын нөлөөгөөр гэмтсэн уураг, амин хүчил, нуклейн хүчил, нүүрс ус нь том молекул жинтэй уусдаггүй агрегатуудыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь линзийг бүдгэрүүлэх шалтгаан болдог. Катарактыг эмчлэх, урьдчилан сэргийлэх үр дүнтэй аргуудын нэг бол антиоксидант нөлөө бүхий нүдний уусмалыг ашиглах явдал юм. Энэхүү ажил нь нийлмэл нэгдлийн найрлага дахь металлын исэлдсэн хэлбэрийг загвар исэлдүүлэгч болгон ашиглахад үндэслэсэн нүдний уусмалын антиоксидант идэвхийг (AOA) судлах потенциометрийн аргыг санал болгож байна1. Шинжилгээний дээжийн антиоксидант ба исэлдүүлэгч бодис (E1) хооронд химийн урвал явагдсаны дараа исэлдүүлэгч бодис (E2) нэмсэний дараа потенциалыг хэмждэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд боломжит өөрчлөлтийн ердийн муруйг Зураг 1-д үзүүлэв. Санал болгож буй аргыг катаракт өвчний эмчилгээнд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг нүдний уусмалыг судлахад ашигласан: Oftan Katahrom, Quinax, Emoxipin. Судалгаанд хамрагдсан эмийн AOA нь 1.00·10-5-аас 7.5·10-4 М-экв хооронд хэлбэлзэж, үр дүнгийн найдвартай байдлыг DPPH-ийн тогтвортой радикалын загварыг ашиглан спектрофотометрийн аргаар баталгаажуулсан. Корреляцийн коэффициент 0.94 байсан. Тиймээс санал болгож буй аргыг нүдний уусмал болон бусад эмийн AOA-ийг тодорхойлоход амжилттай ашиглаж болно.

Зурах. Туршилтын дээжийг исэлдүүлэгч (E1) болон исэлдүүлэгч (E2) нэмэхэд цаг хугацааны потенциалын хамаарал.

Капилляр электрофорез ашиглан цусны сийвэн дэх тиолыг тодорхойлох боломжтой арга

Оршил Гомоцистеин (Hcys) нь олон тооны хүндрэл үүсэх бие даасан эрсдэлт хүчин зүйл юм. зүрх судасны өвчин. 21-р зууны эхэн үед түүний оношлогооны ач холбогдлыг нэмэгдүүлэх. Хортин ба түүний хамтрагчид цусны сийвэн дэх цистеин (Cys) ба Gcys-ийн харьцааг ашиглахыг санал болгов. Харамсалтай нь хроматографийн болон электрофорезийн аргыг ашиглахад суурилсан үр дүнтэй биохимийн аргууд нь энэ асуудлыг шийдвэрлэхэд эмнэлзүйн оношлогоонд ашиглах боломжгүй хэвээр байна.

Судалгааны зорилго: тодорхойлох боломжийг олгодог хүртээмжтэй хандлагыг боловсруулах холбогдох хэлбэрүүдДиодын массив хэт ягаан туяаны мэдрэгчээр тоноглогдсон CE системийг ашиглан Cys ба Gcys ба тэдгээрийн хамаарал.

Цусан дахь Gcys-ийн ихэнх хэсэг (~80%), цис-ийн тал орчим хувь нь уурагтай холбоотой байдаг тул сийвэнгийн уургийн багтаамж нь сийвэн дэх Gcys-ийн хэвийн агууламжаас хэд дахин их байдаг.<10 мкМ), то свя-занные формы хорошо отражают их общее содержание .

Материал ба судалгааны арга Шинжилгээнд Na цитраттай хуруу шилэнд цуглуулсан донорын венийн цусны 19 дээжийг ашигласан. Цусны сийвэнг авсны дараа түүний уурагуудыг хэт шүүлтүүрээр тусгаарлаж, холбосон тиолуудыг багасгасан хэлбэрт шилжүүлж, 1,1"-тиокарбонилдиимидазолоор өөрчилсөн. Шинжлэх бодисыг мөн хэт шүүлтүүрээр уургуудаас цэвэршүүлсэн. CE нь урвуу талбарт хийгдсэн. хялгасан судсан дахь аналитикуудын рН-аас хамааралтай концентраци.

Хүлээн авсан үр дүн ба тэдгээрийн хэлэлцүүлэг Боловсруулсан арга нь өндөр мэдрэмжтэй (1 мкм-ээс бага), давтагдах чадвар (<5%), линейность в диапазоне 0-500 мкМ Цис и 0-100 мкМ Гцис (r>0.995), нарийвчлал 94-108%. Шинжилгээний хугацаа 15 минут байв. Дээжинд холбогдсон Cys ба Gcys-ийн дундаж концентраци тус тус 132 ба 5.7±2.7 (1.9-13.3) мкм байв. Дундаж Cys/Gcys нь 26±8 байсан бөгөөд энэ нь нийт Cys/Gcys харьцааны өмнө мэдээлэгдсэн утгатай ойролцоо байна. Cys/Gcys харьцаа нь хязгаарлагдсан Gcys-ээс 1.5 дахин бага тархалттай байсан. Gcis болон Gcis/Cis (r=0.86) хооронд ойр хамаарал илэрсэн боловч Cys болон Cys/Gcis (r=-0.41) хооронд олдсонгүй.

Дүгнэлт: Үзүүлсэн аргыг ашиглан Cys/Gcis-ийн холбоотой хэлбэрийг тодорхойлох боломжтой. Энэ харьцаа нь хязгаарлагдмал Gcys-ийн түвшинтэй харьцангуй өндөр хамааралтай бөгөөд бага хэлбэлзэлтэй байдаг нь нийт Gcys-ийг тодорхойлох өөр хувилбар болгон ашиглах үндэслэл болдог.

Микрофокусын рентген флюресцент спектрометр ба биологийн дээжийн шинжилгээнд хэрэглэх

Шинжилгээний рентген флюресценцийн арга, ялангуяа эрчим хүчний тархалттай хувилбар (EDXRF) нь биологийн дээжийг оруулаад хамгийн тохиромжтой, хүртээмжтэй үл эвдэх шинжилгээний аргуудын нэг юм. Үүний давуу тал нь 10-4% (1 ppm) -ээс 100% хүртэлх өргөн хүрээний концентрацид олон элементийн чанарын болон тоон бичил шинжилгээг нэгэн зэрэг хийх чадвартай байдаг. Ихэнх тохиолдолд шинжилгээнд зориулж дээж бэлтгэдэггүй бөгөөд энэ нь ялангуяа биоанагаахын материалыг шинжлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Шинжилгээний хугацаа 5 минутаас ихгүй байна.Хүний шүд, яс, амьд эд, эрхтэнд хийсэн хагалгааны үед авсан дээжийг (ходоодны салст бүрхэвч, судас, мэдрэл, бөөрний дээд булчирхайн биопсийн сорьц, г.м.) шинжилж, судалгаа хийсэн. рентген флюресцент микроаналитик ашиглан 26 микрон фокусын датчик бүхий Кумахов поликапилляр оптик бүхий MX-10 lyser (Institute of Physical Optics LLC). Спектрометр нь зөөврийн, цацрагийн аюулгүй бөгөөд SES-ийн хяналт, нягтлан бодох бүртгэл шаарддаггүй (зураг харна уу). Спектрүүдийг авсан

20 ба 30 кВ-ын өндөр хүчдэлийн Cu анод бүхий рентген хоолой, судлын гүйдэл 50-100 мкА. Цаг хугацаа

Нэг спектрийн цуглуулга 100 эсвэл 300 секунд байв. Үр дүнтэй фокусын рентген оптик системийг ашиглах нь гадаргуу дээрх элементүүдийн тархалтын газрын зургийг бүтээх замаар орон нутгийн дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгодог. Шинжилгээнд хамрагдсан дээжинд бичил объект, бичил орцыг судлах боломжтой болно.

Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe-ийн тархалт нь янз бүрийн амьд эд, үс,

шүд, цусны судас. Гадаргуу нь нэг төрлийн нэгдмэл байдаг газруудтай харьцуулахад бичил орц бүхий газруудад элементүүдийн агууламж мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг болохыг харуулсан. Иймд рентген флуоресценцийн микроанализыг янз бүрийн өвчинд макро болон микроэлементүүдийн үүрэг ролийг судлах, оношлогоонд биосубстратыг судлах, хүрээлэн буй орчны бохирдлын хүний ​​эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөөллийг судлах, хорт металлыг тодорхойлох зэрэгт анагаах ухаанд олон асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглаж болно. мэргэжлээс шалтгаалах өвчнөөс урьдчилан сэргийлэхтэй холбогдуулан гэх мэт.

Allbest.ru дээр нийтлэгдсэн

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Химийн бодисоор хүрээлэн буй орчны бохирдлын асуудал - техногенезийн бүтээгдэхүүн. Атом шингээлтийн спектроскопийн аргыг ашиглан Тула мужийн хөрсний дээжинд хүчилд уусдаг металлын (хар тугалга, зэс, цайр, никель, төмөр) агуулгыг тодорхойлох.

курсын ажил, 2015/08/23 нэмэгдсэн


Шинжилгээний хроматографийн болон оптик аргууд. Органик спиртийн хольцын найрлага, уусмал дахь металлын ионуудын агууламж, лактоз (сахароз) -ийн агууламжийг тодорхойлох. Холимог дахь карбонат ба бикарбонатын агууламжийг шууд титрлэх замаар тодорхойлох.

сургалтын гарын авлага, 11/13/2009 нэмэгдсэн


Хроматоргографийн шинжилгээ нь химийн элементүүд болон тэдгээрийн нэгдлүүдийг тодорхойлох арга юм. Физик-химийн аргууд. Хроматографийн аргын ангилал. Хроматографийн шинжилгээний аргуудын талаар товч мэдээлэл. Хроматографийн шинжилгээний төрлүүд.

хураангуй, 06/01/2008 нэмэгдсэн


Хүнсний бүтээгдэхүүнийг шинжлэх спектрофотометр ба фотоколориметрийн аргууд, тэдгээрийн үндсэн шинж чанарууд. Гэрэл шингээх хууль. Фотометрийн багаж хэрэгсэл ба оновчтой нөхцөл. Газрын тосны өнгөний тоо, хүхрийн давхар ислийн агууламжийг тодорхойлох жишээ.

танилцуулга, 2015/03/19 нэмэгдсэн


Хүнсний бүтээгдэхүүний хүнд металлын бохирдол. Хүнцлийн нэгдлүүдийн хортой нөлөө. Бүтээгдэхүүн, хүнсний түүхий эд, хүнсний нэмэлт тэжээл дэх иодыг тодорхойлох, тоон тодорхойлох арга. Сүүний хүчиллэгийг тодорхойлох.

курсын ажил, 2013-04-01 нэмэгдсэн


Хүнд металлын тухай ойлголт ба хөдөө аж ахуйн ландшафт. Хөрсөнд өндөр концентрацитай металлууд гарч ирэх гол шалтгаанууд нь байгаль орчинд хор хөнөөл учруулдаг. Хүнд металлын биогеохимийн мөчлөг: хар тугалга, кадми, цайр, никель.

хураангуй, 2015/03/15 нэмэгдсэн


Байгаль орчны объект дахь металлыг тодорхойлох туршилтын систем. Судалгаанд ашигласан химийн урвалжуудын жагсаалт, шинж чанар. Өгөгдсөн концентрацийн уусмал дахь никель ионы агууламжийг колориметрийн аргаар тодорхойлох.

курсын ажил, 2007 оны 05-р сарын 14-нд нэмэгдсэн


Туршилтын системийн шинж чанар, ангилал, химийн үндэс. Туршилтын системийг ашиглан хүрээлэн буй орчны янз бүрийн объектуудад дүн шинжилгээ хийх хэрэгсэл, арга техник. Уусмалаас колориметрийн аргаар кобальт ионыг тодорхойлох, зэсийн ионы концентраци.

дипломын ажил, 2007 оны 05-р сарын 30-нд нэмэгдсэн


Металл тодорхойлох арга. Байгалийн усан дахь хүнд металлын химийн спектрийн тодорхойлолт. Бохир ус дахь металлын агууламжийг тодорхойлох, металлыг тодорхойлохдоо дээжийн урьдчилсан боловсруулалт. Металлын зэрэгцэн орших хэлбэрийг тодорхойлох арга.

курсын ажил, 2014/01/19 нэмэгдсэн


Ус, эрэг орчмын ургамал дахь хүнд металл, фосфорын агууламж, бууруулагч бодисын нийт агууламжийг тодорхойлох. Хотын агаарын бохирдлын түвшин. Сорбент дээр дээж авч, дараа нь хроматографын ууршуулагчид шууд дулааны десорбци хийнэ.

Шинжилгээний физик-химийн эсвэл багажийн арга

Физик-химийн эсвэл багажийн шинжилгээний аргууд нь аналитик урвалыг гүйцэтгэх явцад үүсдэг эсвэл өөрчлөгддөг дүн шинжилгээ хийж буй системийн физик үзүүлэлтүүдийг хэмжих, ашиглах хэрэгсэл (хэрэгсэл) дээр суурилдаг.

Шинжилгээний физик-химийн аргын хурдацтай хөгжил нь химийн шинжилгээний сонгодог аргууд (гравиметр, титриметр) нь химийн, эм зүй, металлурги, хагас дамжуулагч, цөмийн болон бусад үйлдвэрлэлийн олон тооны эрэлт хэрэгцээг хангахаа больсонтой холбоотой юм. аргуудын мэдрэмж 10-8 - 10-9%, тэдгээрийн сонгомол чанар, хурд нь химийн шинжилгээний өгөгдөл дээр үндэслэн технологийн процессыг хянах, түүнчлэн автоматаар болон алсаас гүйцэтгэх боломжтой болно.

Орчин үеийн физик-химийн шинжилгээний хэд хэдэн аргууд нь нэг дээжин дэх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн чанарын болон тоон шинжилгээг нэгэн зэрэг хийх боломжийг олгодог. Орчин үеийн физик-химийн аргуудын шинжилгээний нарийвчлалыг сонгодог аргын нарийвчлалтай харьцуулж болох бөгөөд заримд нь, жишээлбэл, кулометрийн хувьд энэ нь мэдэгдэхүйц өндөр байдаг.

Зарим физик-химийн аргын сул тал нь ашигласан багаж хэрэгслийн өндөр өртөг, стандартыг ашиглах хэрэгцээ юм. Тиймээс шинжилгээний сонгодог аргууд нь ач холбогдлоо алдаагүй хэвээр байгаа бөгөөд дүн шинжилгээ хийх хурдад хязгаарлалт байхгүй, дүн шинжилгээ хийж буй бүрэлдэхүүн хэсгийн өндөр нарийвчлалтай байх шаардлагатай тохиолдолд ашиглагддаг.

Шинжилгээний физик-химийн аргуудын ангилал

Шинжилгээний физик-химийн аргуудын ангилал нь дүн шинжилгээ хийж буй системийн хэмжсэн физик параметрийн шинж чанар дээр суурилдаг бөгөөд түүний утга нь бодисын хэмжээнээс хамаарна. Үүний дагуу бүх физик-химийн аргуудыг гурван том бүлэгт хуваадаг.

цахилгаан химийн;

Оптик ба спектр;

Хроматограф.

Шинжилгээний цахилгаан химийн аргууд нь цахилгаан параметрүүдийг хэмжихэд суурилдаг: гүйдэл, хүчдэл, электродын тэнцвэрт потенциал, цахилгаан дамжуулах чанар, цахилгааны хэмжээ, тэдгээрийн утгууд нь шинжлэгдсэн объект дахь бодисын агууламжтай пропорциональ байна.

Шинжилгээний оптик ба спектрийн аргууд нь цахилгаан соронзон цацрагийн бодисуудтай харилцан үйлчлэлийн үр нөлөөг тодорхойлдог хэмжилтийн параметрүүд дээр суурилдаг: өдөөгдсөн атомуудын цацрагийн эрч хүч, монохромат цацрагийг шингээх чадвар, гэрлийн хугарлын илтгэгч, хавтгайн эргэлтийн өнцөг. туйлширсан гэрлийн туяа гэх мэт.

Эдгээр бүх үзүүлэлтүүд нь шинжилж буй объект дахь бодисын концентрацийн функц юм.

Хроматографийн аргууд нь динамик нөхцөлд сорбцийн аргаар нэг төрлийн олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах арга юм. Эдгээр нөхцөлд бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хөдөлгөөнт ба суурин гэсэн хоёр холилдохгүй үе шатанд хуваарилагдана. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хуваарилалт нь хөдөлгөөнт ба суурин фазуудын хоорондох тархалтын коэффициентүүдийн ялгаан дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөдөлгөөнгүй фазаас хөдөлгөөнт фаз руу шилжих янз бүрийн хурдыг бий болгодог. Салгасны дараа бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн тоон агууламжийг янз бүрийн шинжилгээний аргаар тодорхойлж болно: сонгодог эсвэл багажийн.

Молекул шингээлтийн спектрийн шинжилгээ

Молекул шингээлтийн спектрийн шинжилгээнд спектрофотометрийн болон фотоколориметрийн шинжилгээний төрлүүд орно.

Спектрофотометрийн шинжилгээ нь шингээлтийн спектрийг тодорхойлох эсвэл гэрлийн шингээлтийг нарийн тодорхойлсон долгионы уртад хэмжихэд суурилдаг бөгөөд энэ нь судалж буй бодисын шингээлтийн муруйны хамгийн их хэмжээтэй тохирч байна.

Фотоколориметрийн шинжилгээ нь судлагдсан өнгөт уусмалын өнгөний эрч хүч болон тодорхой концентрацитай стандарт өнгөт уусмалын харьцуулалт дээр суурилдаг.

Бодисын молекулууд нь тодорхой дотоод энерги E-тэй байдаг бөгөөд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь:

Электронуудын хөдөлгөөний энерги Атомын цөмийн электростатик талбарт байрлах Могой загас;

Атомын цөмүүдийн бие биентэйгээ харьцуулахад чичиргээний энерги E тоолол;

Молекулын эргэлтийн энерги E vr

Дээрх бүх энергийн нийлбэрээр математикийн хувьд илэрхийлэгдэнэ.

Түүнээс гадна, хэрэв бодисын молекул цацрагийг шингээдэг бол түүний анхны энерги E 0 нь шингэсэн фотоны энергийн хэмжээгээр нэмэгддэг, өөрөөр хэлбэл:

Дээрх тэгшитгэлээс үзэхэд долгионы урт λ богино байх тусам чичиргээний давтамж ихсэх тусам E, өөрөөр хэлбэл цахилгаан соронзон цацрагтай харилцан үйлчлэх үед бодисын молекулд өгөх энерги ихсэх болно. Иймээс цацрагийн энергийн бодистой харилцан үйлчлэх шинж чанар нь гэрлийн долгионы уртаас хамаарч өөр өөр байх болно λ .

Цахилгаан соронзон цацрагийн бүх давтамжийн (долгионы урт) багцыг цахилгаан соронзон спектр гэж нэрлэдэг. Долгионы уртын интервалыг бүс нутагт хуваадаг: хэт ягаан туяа (хэт ягаан туяа) ойролцоогоор 10-380 нм, харагдахуйц 380-750 нм, хэт улаан туяа (IR) 750-100000 нм.

Хэт ягаан туяа болон спектрийн үзэгдэх хэсгүүдээс цацрагаар бодисын молекулд өгч буй энерги нь молекулын электрон төлөвт өөрчлөлт оруулахад хангалттай.

IR туяаны энерги бага тул тухайн бодисын молекул дахь чичиргээ болон эргэлтийн шилжилтийн энергийг өөрчлөхөд л хангалттай. Тиймээс спектрийн янз бүрийн хэсэгт бодисын төлөв байдал, шинж чанар, бүтцийн талаар өөр өөр мэдээлэл авах боломжтой.

Цацрагийн шингээлтийн хуулиуд

Спектрофотометрийн шинжилгээний аргууд нь хоёр үндсэн хуульд суурилдаг. Тэдний эхнийх нь Бугер-Ламбертын хууль, хоёр дахь хууль нь Беэрийн хууль юм. Bouger-Lambert-Beer-ийн нэгдсэн хууль дараахь томъёололтой байна.

Өнгөт уусмалаар монохромат гэрлийг шингээх нь гэрэл шингээх бодисын концентраци болон түүний өнгөрч буй уусмалын давхаргын зузаантай шууд пропорциональ байна.

Бугер-Ламберт-Беэрийн хууль нь гэрлийн шингээлтийн үндсэн хууль бөгөөд ихэнх фотометрийн шинжилгээний аргуудын үндэс болдог. Математикийн хувьд үүнийг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.

эсвэл

Хэмжээ lgI / I 0 шингээгч бодисын оптик нягт гэж нэрлэгддэг ба D эсвэл A үсгээр тэмдэглэгдсэн байна. Дараа нь хуулийг дараах байдлаар бичиж болно.

Туршилтын объектоор дамжин өнгөрөх монохромат цацрагийн урсгалын эрчмийг цацрагийн анхны урсгалын эрчимтэй харьцуулсан харьцааг уусмалын ил тод байдал буюу дамжуулах чанар гэж нэрлэх ба T үсгээр тэмдэглэнэ. T = I / I 0

Энэ харьцааг хувиар илэрхийлж болно. 1 см зузаантай давхаргын дамжуулалтыг тодорхойлдог T утгыг дамжуулалт гэж нэрлэдэг. D оптик нягтрал ба дамжуулалт T нь харилцан хамаарлаар харилцан хамааралтай байдаг

D ба T нь тодорхой долгионы урт, шингээгч давхаргын зузаантай тодорхой концентрацитай өгөгдсөн бодисын уусмалыг шингээх чадварыг тодорхойлдог гол хэмжигдэхүүнүүд юм.

D(C) хамаарал нь шугаман, T(C) эсвэл T(l) нь экспоненциал юм. Энэ нь зөвхөн монохромат цацрагийн урсгалын хувьд хатуу ажиглагддаг.

Усталтын коэффициент K-ийн утга нь уусмал дахь бодисын концентрацийг илэрхийлэх арга, шингээгч давхаргын зузаанаас хамаарна. Хэрэв концентрацийг литр тутамд мольоор илэрхийлж, давхаргын зузааныг см-ээр илэрхийлбэл үүнийг молийн унтрах коэффициент гэж нэрлэж, ε тэмдгээр тэмдэглэж, 1 моль/л концентрацитай уусмалын оптик нягттай тэнцүү байна. 1 см-ийн зузаантай давхаргатай кюветт байрлуулна.

Молийн гэрлийн шингээлтийн коэффициентийн утга нь дараахь зүйлээс хамаарна.

Ууссан бодисын шинж чанараас;

Монохроматик гэрлийн долгионы урт;

Температур;

Уусгагчийн мөн чанар.

Bouger-Lambert-Beer-ийн хуулийг дагаж мөрдөхгүй байх шалтгаанууд.

1. Хууль нь үүссэн бөгөөд зөвхөн монохромат гэрэлд хүчинтэй тул хангалтгүй монохроматизаци нь хуулийн хазайлтыг үүсгэж болох ба илүү их хэмжээгээр, гэрэл нь монохроматик бага байх болно.

2. Шингээгч бодисын концентраци эсвэл түүний шинж чанарыг өөрчилдөг уусмалд янз бүрийн процесс явагдана: гидролиз, иончлол, гидраци, ассоциаци, полимержих, комплекс үүсэх гэх мэт.

3. Уусмалын гэрлийн шингээлт нь уусмалын рН-ээс ихээхэн хамаардаг. Уусмалын рН өөрчлөгдөхөд дараахь зүйл өөрчлөгдөж болно.

Сул электролитийн иончлолын зэрэг;

Гэрлийн шингээлтийг өөрчлөхөд хүргэдэг ионуудын оршин тогтнох хэлбэр;

Үүссэн өнгөт нийлмэл нэгдлүүдийн найрлага.

Тиймээс энэ хууль нь их хэмжээний шингэрүүлсэн уусмалд хүчинтэй бөгөөд хамрах хүрээ нь хязгаарлагдмал байдаг.

Харааны колориметр

Уусмалын өнгөний эрчмийг янз бүрийн аргаар хэмжиж болно. Тэдгээрийн дотроос субъектив (харааны) колориметрийн аргууд ба объектив, өөрөөр хэлбэл фотоколориметрийн аргууд байдаг.

Туршилтын уусмалын өнгөний эрчмийг нүцгэн нүдээр үнэлдэг аргуудыг харааны аргууд гэнэ. Колориметрийн тодорхойлох объектив аргуудад туршилтын уусмалын өнгөний эрчмийг хэмжихийн тулд шууд ажиглалтын оронд фотоэлелүүдийг ашигладаг. Энэ тохиолдолд тодорхойлолтыг тусгай төхөөрөмж - фотоколориметрээр хийдэг тул энэ аргыг фотоколориметр гэж нэрлэдэг.

Харагдах өнгө:

Харааны аргууд орно:

- стандарт цуврал арга;

- колориметрийн титрлэх арга, эсвэл хувилах арга;

- тэнцүүлэх арга.

Стандарт цуврал арга.Стандарт цувралын аргыг ашиглан шинжилгээ хийхдээ шинжилж буй өнгөт уусмалын өнгөний эрчмийг тусгайлан бэлтгэсэн стандарт уусмалын (ижил давхаргын зузаантай) цувралын өнгөтэй харьцуулна.

Колориметрийн титрлэх (давхардах) аргаШинжилгээнд хамрагдсан уусмалын өнгийг өөр уусмалын өнгөтэй харьцуулах үндсэн дээр - хяналтын. Хяналтын уусмал нь тодорхойлж буй бодис, дээжийг бэлтгэхэд ашигласан бүх урвалжаас бусад туршилтын уусмалын бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулна. Тодорхойлж буй бодисын стандарт уусмалыг бюреткагаас нэмнэ. Хяналтын уусмал болон шинжилж буй уусмалын өнгөний эрч хүч тэнцүү байхаар их хэмжээний уусмалыг нэмбэл, шинжилж буй уусмал нь хяналтын уусмалд оруулсантай ижил хэмжээний аналит агуулсан гэж үзнэ.

Тохируулах аргань дээр дурдсан харааны колориметрийн аргуудаас ялгаатай бөгөөд стандарт ба туршилтын уусмалуудын өнгөний ижил төстэй байдлыг тэдгээрийн концентрацийг өөрчлөх замаар олж авдаг. Тэнцвэржүүлэх аргын хувьд өнгөт уусмалын давхаргын зузааныг өөрчлөх замаар өнгөний ижил төстэй байдлыг олж авдаг. Энэ зорилгоор бодисын концентрацийг тодорхойлохдоо ус зайлуулах, дүрэх колориметрийг ашигладаг.

Колориметрийн шинжилгээний харааны аргын давуу талууд:

Тодорхойлох арга нь энгийн, нарийн төвөгтэй үнэтэй тоног төхөөрөмж шаардлагагүй;

Ажиглагчийн нүд нь зөвхөн эрч хүчийг төдийгүй уусмалын өнгөний сүүдэрийг үнэлж чаддаг.

Алдаа:

Стандарт уусмал эсвэл цуврал стандарт уусмал бэлтгэх шаардлагатай;

Бусад өнгөт бодис байгаа тохиолдолд уусмалын өнгөний эрчмийг харьцуулах боломжгүй;

Хүний нүдний өнгөний эрчмийг удаан хугацаагаар харьцуулж үзэхэд хүн ядарч, тодорхойлох алдаа нэмэгддэг;

Хүний нүд оптик нягтралын бага зэргийн өөрчлөлтөд фотоволтайк төхөөрөмж шиг мэдрэмтгий байдаггүй тул концентрацийн харьцангуй таван хувь хүртэлх ялгааг илрүүлэх боломжгүй болгодог.

Фотоэлектролориметрийн аргууд

Фотоэлектроколориметрийг өнгөт уусмалын гэрлийн шингээлт эсвэл дамжуулалтыг хэмжихэд ашигладаг. Энэ зорилгоор ашигладаг багажуудыг фотоэлектрик колориметр (PECs) гэж нэрлэдэг.

Өнгөний эрчмийг хэмжих фотоэлектрик аргууд нь фотоэлелүүдийг ашиглах явдал юм. Өнгөний харьцуулалтыг нүдээр хийдэг хэрэгслүүдээс ялгаатай нь фотоэлектролориметрийн хувьд гэрлийн энерги хүлээн авагч нь фотоэлемент юм. Энэ төхөөрөмж нь гэрлийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг. Photocells нь зөвхөн харагдахуйц төдийгүй спектрийн хэт ягаан туяаны болон IR бүсэд колориметрийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Фотоэлектрик фотометр ашиглан гэрлийн урсгалыг хэмжих нь илүү нарийвчлалтай бөгөөд ажиглагчийн нүдний шинж чанараас хамаардаггүй. Фотоэлементийг ашиглах нь технологийн процессын химийн хяналт дахь бодисын концентрацийг тодорхойлох автоматжуулалт хийх боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд фотоэлектрик колориметрийг үйлдвэрийн лабораторийн практикт харааны колориметрээс хамаагүй өргөн ашигладаг.

Зураг дээр. Уусмалын дамжуулалт эсвэл шингээлтийг хэмжих хэрэгслийн зангилааны ердийн зохицуулалтыг 1-р зурагт үзүүлэв.

Зураг 1 Цацрагийн шингээлтийг хэмжих төхөөрөмжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд: 1 - цацрагийн эх үүсвэр; 2 - монохромататор; 3 - уусмалын кювет; 4 - хувиргагч; 5 - дохионы заагч.

Фотоколориметрийг хэмжилтэнд ашигласан фотоэлементийн тооноос хамааран хоёр бүлэгт хуваадаг: нэг цацраг (нэг гар) - нэг фотоэлелтэй төхөөрөмж ба давхар цацраг (давхар гар) - хоёр фотоэлелтэй.

Нэг цацрагийн FEC-ээр олж авсан хэмжилтийн нарийвчлал бага байна. Үйлдвэрийн болон шинжлэх ухааны лабораторид хоёр фотоэлементээр тоноглогдсон фотоволтайк суурилуулалтыг хамгийн өргөнөөр ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн загвар нь хувьсах ангархай диафрагм ашиглан хоёр гэрлийн цацрагийн эрчмийг тэнцүүлэх зарчим, өөрөөр хэлбэл диафрагмын хүүхэн харааны нээлхийг өөрчлөх замаар хоёр гэрлийн урсгалыг оптик нөхөх зарчим дээр суурилдаг.

Төхөөрөмжийн бүдүүвч диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 2. Улайсдаг чийдэн 1-ийн гэрлийг толин тусгал 2 ашиглан хоёр зэрэгцээ цацрагт хуваана. Эдгээр гэрлийн цацрагууд нь гэрлийн шүүлтүүр 3, уусмал бүхий кюветууд 4 дамжин өнгөрч, дифференциал хэлхээний дагуу гальванометр 8-тай холбогдсон фотоэлелүүд 6 ба 6" дээр унадаг. Ховилын диафрагм 5 нь фотоэлел дээр тусах гэрлийн урсгалын эрчмийг өөрчилдөг. 6. Фотометрийн саармаг шаантаг 7 нь 6" фотоэлел дээр гэрэлтэх урсгалыг багасгахад үйлчилдэг.

Зураг 2. Хоёр цацрагт фотоэлектролориметрийн диаграмм

Фотоэлектроколориметрийн концентрацийг тодорхойлох

Фотоэлектроколориметрийн шинжилгээний бодисын концентрацийг тодорхойлохын тулд дараахь зүйлийг ашиглана.

Стандарт ба туршилтын өнгөт уусмалын оптик нягтыг харьцуулах арга;

Молийн гэрлийн шингээлтийн коэффициентийн дундаж утгыг үндэслэн тодорхойлох арга;

Шалгалт тохируулгын муруй арга;

Нэмэлт арга.

Стандарт ба туршилтын өнгөт уусмалын оптик нягтыг харьцуулах арга

Тодорхойлохын тулд шинжилгээний уусмалын концентрацид ойртож байгаа тодорхой концентрацитай аналитийн стандарт уусмалыг бэлтгэнэ. Тодорхой долгионы уртад энэ уусмалын оптик нягтыг тодорхойлно D fl. Дараа нь туршилтын уусмалын оптик нягтыг тодорхойлно D x ижил долгионы урттай, ижил давхаргын зузаантай. Туршилтын болон лавлагааны уусмалуудын оптик нягтыг харьцуулж үзэхэд шинжлэгдэх бодисын үл мэдэгдэх концентрацийг олно.

Харьцуулах арга нь дан шинжилгээнд хамаарах бөгөөд гэрлийн шингээлтийн үндсэн хуулийг заавал дагаж мөрдөхийг шаарддаг.

Шалгалт тохируулгын график арга. Энэ аргыг ашиглан бодисын концентрацийг тодорхойлохын тулд янз бүрийн концентрацитай 5-8 стандарт уусмалыг цувралаар бэлтгэнэ. Стандарт уусмалын концентрацийн хязгаарыг сонгохдоо дараахь зарчмуудыг баримтална.

* энэ нь судалж буй уусмалын концентрацийг хэмжих боломжтой талбайг хамрах ёстой;

* туршилтын уусмалын оптик нягт нь тохируулгын муруйн дунд ойролцоо байх ёстой;

* энэ концентрацийн мужид гэрлийн шингээлтийн үндсэн хуулийг дагаж мөрдөх нь зүйтэй, өөрөөр хэлбэл хамаарлын график шугаман байна;

* оптик нягтын утга нь 0.14... 1.3-ийн хүрээнд байх ёстой.

Стандарт уусмалуудын оптик нягтыг хэмжиж, хамаарлын графикийг зур D(C) . Шийдвэрлэж байж D x Тэдний олсон шалгалт тохируулгын муруйны дагуу судалж буй уусмалын C x (Зураг 3).

Энэ арга нь гэрлийн шингээлтийн үндсэн хууль ажиглагдаагүй тохиолдолд ч бодисын концентрацийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд концентраци нь 10% -иас ихгүй ялгаатай олон тооны стандарт уусмалуудыг бэлтгэдэг.

Цагаан будаа. 3. Уусмалын оптик нягтын концентрацаас хамаарах хамаарал (шалгалт тохируулгын муруй)

Нэмэлт арга- энэ нь туршилтын уусмал ба ижил уусмалын оптик нягтыг тодорхойлоход тодорхой хэмжээний бодис нэмсэнтэй харьцуулах арга юм.

Энэ нь гадны хольцын хөндлөнгийн нөлөөллийг арилгах, их хэмжээний гадны бодис байгаа тохиолдолд бага хэмжээний аналитикийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Энэ арга нь гэрлийн шингээлтийн үндсэн хуулийг заавал дагаж мөрдөхийг шаарддаг.

Спектрофотометр

Энэ бол спектрийн харагдахуйц, хэт ягаан туяа, IR мужид монохромат гэрлийг шингээх замаар бодисын агуулгыг тодорхойлдог фотометрийн шинжилгээний арга юм. Спектрофотометрийн хувьд фотометрээс ялгаатай нь монохроматжуулалтыг гэрлийн шүүлтүүрээр бус харин долгионы уртыг тасралтгүй өөрчлөх боломжийг олгодог монохромататороор хангадаг. Призм эсвэл дифракцийн торыг монохромататор болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь гэрлийн шүүлтүүрээс хамаагүй өндөр гэрлийн монохромат байдлыг хангадаг тул спектрофотометрийн тодорхойлолтын нарийвчлал өндөр байдаг.

Фотоколориметрийн аргуудтай харьцуулахад спектрофотометрийн аргууд нь илүү өргөн хүрээний асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог.

* өргөн хүрээний долгионы уртад (185-1100 нм) бодисыг тоон тодорхойлох;

* олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системийн тоон шинжилгээ хийх (хэд хэдэн бодисыг нэгэн зэрэг тодорхойлох);

* гэрэл шингээдэг нийлмэл нэгдлүүдийн найрлага, тогтвортой байдлын тогтмолыг тодорхойлох;

* гэрэл шингээх нэгдлүүдийн фотометрийн шинж чанарыг тодорхойлох.

Фотометрээс ялгаатай нь спектрофотометрийн монохромататор нь долгионы уртыг тасралтгүй өөрчлөх боломжийг олгодог призм буюу дифракцийн тор юм. Спектрийн харагдахуйц, хэт ягаан туяа, IR бүсэд хэмжилт хийх хэрэгслүүд байдаг. Спектрофотометрийн бүдүүвч диаграм нь спектрийн мужаас бараг хамааралгүй юм.

Фотометрийн нэгэн адил спектрофотометр нь нэг болон хоёр цацрагт төрөлтэй. Давхар цацраг төхөөрөмжид гэрлийн урсгал нь монохромататор дотор эсвэл түүнээс гарах хэсэгт ямар нэгэн байдлаар хуваагддаг: нэг урсгал нь туршилтын уусмалаар, нөгөө нь уусгагчаар дамждаг.

Нэг цацрагийн хэрэгсэл нь нэг долгионы урт дахь шингээлтийн хэмжилт дээр үндэслэн тоон үзүүлэлтийг тодорхойлоход онцгой ач холбогдолтой юм. Энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн энгийн байдал, ажиллахад хялбар байдал нь чухал давуу тал юм. Хос цацрагт төхөөрөмжтэй ажиллахад илүү хурд, хэмжилт хийхэд хялбар байх нь спектрийг олж авахын тулд оптик нягтыг том долгионы уртын хүрээнд хэмжих шаардлагатай бол чанарын шинжилгээнд тустай. Нэмж дурдахад, хоёр цацрагт төхөөрөмжийг тасралтгүй өөрчлөгдөж буй оптик нягтралыг автоматаар бүртгэхэд хялбархан тохируулж болно: орчин үеийн бүх бичлэгийн спектрофотометрүүд энэ зорилгоор хоёр цацрагийн системийг ашигладаг.

Нэг болон хос цацрагийн багаж нь харагдахуйц болон хэт ягаан туяаны хэмжилт хийхэд тохиромжтой. Худалдааны зориулалтаар үйлдвэрлэсэн IR спектрофотометрүүд нь ихэвчлэн спектрийн том хэсгийг сканнердаж, бүртгэхэд ашигладаг тул хос цацрагт загвар дээр суурилдаг.

Нэг бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системийн тоон шинжилгээг фотоэлектроколориметрийн нэгэн адил аргыг ашиглан хийдэг.

Стандарт болон туршилтын уусмалуудын оптик нягтыг харьцуулах замаар;

Молийн гэрлийн шингээлтийн коэффициентийн дундаж утгыг үндэслэн тодорхойлох арга;

Шалгалт тохируулгын график аргыг ашиглан,

бөгөөд ялгарах онцлог шинжгүй.

Чанарын шинжилгээнд спектрофотометр

Спектрийн хэт ягаан туяаны хэсэгт чанарын шинжилгээ. Хэт ягаан туяаны шингээлтийн спектр нь ихэвчлэн хоёр, гурав, заримдаа тав ба түүнээс дээш шингээлтийн зурвастай байдаг. Судалж буй бодисыг хоёрдмол утгагүй тодорхойлохын тулд түүний янз бүрийн уусгагч дахь шингээлтийн спектрийг бүртгэж, олж авсан өгөгдлийг мэдэгдэж буй найрлагатай ижил төстэй бодисын харгалзах спектртэй харьцуулна. Хэрэв судалж буй бодисын янз бүрийн уусгагч дахь шингээлтийн спектр нь мэдэгдэж буй бодисын спектртэй давхцаж байвал эдгээр нэгдлүүдийн химийн найрлагын талаар дүгнэлт гаргах магадлал өндөр байдаг. Үл мэдэгдэх бодисыг шингээлтийн спектрээр нь тодорхойлохын тулд органик болон органик бус бодисын шингээлтийн спектрийн хангалттай тоо байх шаардлагатай. Ихэнх органик бодисуудын шингээлтийн спектрийг харуулсан атласууд байдаг. Үнэрт нүүрсустөрөгчийн хэт ягаан туяаны спектрийг ялангуяа сайн судалсан.

Үл мэдэгдэх нэгдлүүдийг тодорхойлохдоо шингээлтийн эрчмийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Олон органик нэгдлүүд нь шингээлтийн зурвастай байдаг бөгөөд тэдгээрийн максимум нь ижил долгионы урттай λ-д байрладаг боловч тэдгээрийн эрчим нь өөр байдаг. Жишээлбэл, фенолын спектрт λ = 255 нм-т шингээлтийн зурвас байдаг бөгөөд түүний хувьд хамгийн их шингээлтийн молийн шингээлтийн коэффициент нь: ε хамгийн их= 1450. Ижил долгионы уртад ацетон нь зурвастай байдаг ε хамгийн их = 17.

Спектрийн харагдах хэсэг дэх чанарын шинжилгээ. Өнгөт бодис, тухайлбал будагч бодисыг тодорхойлохдоо түүний харагдах шингээлтийн спектрийг ижил төстэй будагтай харьцуулах замаар хийж болно. Ихэнх будгийн шингээлтийн спектрийг тусгай атлас, гарын авлагад дүрсэлсэн байдаг. Будгийн шингээлтийн спектрээс будгийн цэвэр байдлын талаар дүгнэлт хийж болно, учир нь хольцын спектрт будгийн спектрт байхгүй хэд хэдэн шингээлтийн зурвасууд байдаг. Будгийн хольцын шингээлтийн спектрээс хольцын найрлагын талаар дүгнэлт хийж болно, ялангуяа хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн спектр нь спектрийн өөр өөр бүс нутагт байрлах шингээлтийн зурвас агуулсан байвал хольцын найрлагын талаар дүгнэлт хийж болно.

Спектрийн хэт улаан туяаны бүсэд чанарын шинжилгээ

IR цацрагийг шингээх нь молекулын диполь моментыг өөрчлөхөд хүргэдэг бол ковалент холболтын чичиргээ болон эргэлтийн энергийг нэмэгдүүлэхтэй холбоотой. Энэ нь ковалент холбоо бүхий бараг бүх молекулууд нь IR бүсэд шингээх чадвартай гэсэн үг юм.

Полатомын ковалент нэгдлүүдийн хэт улаан туяаны спектрүүд нь ихэвчлэн маш нарийн төвөгтэй байдаг: тэдгээр нь шингээлтийн олон нарийн зурвасуудаас бүрддэг бөгөөд ердийн хэт ягаан туяаны болон харагдахуйц спектрээс эрс ялгаатай байдаг. Ялгаа нь шингээгч молекулууд болон тэдгээрийн хүрээлэн буй орчны хоорондын харилцан үйлчлэлийн шинж чанараас үүсдэг. Энэхүү харилцан үйлчлэл нь (конденсацийн үе шатанд) хромофор дахь электрон шилжилтэд нөлөөлдөг тул шингээлтийн шугамууд өргөжиж, шингээлтийн өргөн зурваст нэгдэх хандлагатай байдаг. IR спектрийн хувьд эсрэгээр, бие даасан холбоонд харгалзах давтамж ба шингээлтийн коэффициент нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд (молекулын үлдсэн хэсгүүдийн өөрчлөлтийг оруулаад) бага зэрэг өөрчлөгддөг. Мөрүүд нь бас өргөжиж байгаа боловч судалтай нийлэхэд хангалтгүй.

Ихэвчлэн IR спектрийг бүтээхдээ дамжуулалтыг y тэнхлэгт оптик нягтралаас илүү хувиар тооцдог. Барилгын энэ аргын тусламжтайгаар шингээлтийн зурвасууд нь хэт ягаан туяаны спектрт максимум биш харин муруйн хонхор хэлбэрээр харагдана.

Хэт улаан туяаны спектр үүсэх нь молекулуудын чичиргээний энергитэй холбоотой байдаг. Чичиргээ нь молекулын атомуудын хоорондын валентийн холбоосын дагуу чиглэж болох бөгөөд энэ тохиолдолд тэдгээрийг валент гэж нэрлэдэг. Атомууд нэг чиглэлд чичирдэг тэгш хэмтэй суналтын чичиргээ, атомууд эсрэг чиглэлд чичирдэг тэгш бус суналтын чичиргээнүүд байдаг. Бондын хоорондох өнцгийн өөрчлөлтөөр атомын чичиргээ үүсвэл деформаци гэнэ. Энэ хуваагдал нь маш дур зоргоороо байдаг, учир нь суналтын чичиргээний үед өнцөг нь нэг градусаар эсвэл эсрэгээр гажигтай байдаг. Гулзайлтын чичиргээний энерги нь ихэвчлэн суналтын чичиргээний энергиээс бага байдаг ба гулзайлтын чичиргээнээс үүссэн шингээлтийн зурвасууд нь урт долгионы бүсэд байрладаг.

Молекулын бүх атомын чичиргээ нь тухайн бодисын молекулуудад бие даасан шингээлтийн зурвас үүсгэдэг. Гэхдээ эдгээр чичиргээнүүдийн дотроос бусад молекулын атомуудын чичиргээтэй сул холбоотой атомын бүлгүүдийн чичиргээг ялгаж болно. Ийм чичиргээнээс үүссэн шингээлтийн зурвасыг шинж чанар гэж нэрлэдэг. Дүрмээр бол эдгээр бүлэг атомуудыг агуулсан бүх молекулын спектрт тэдгээрийг ажигладаг. Онцлог хамтлагуудын жишээ бол 2960 ба 2870 см-1-ийн зурвасууд юм. Эхний зурвас нь CH 3 метилийн бүлэг дэх C-H бондын тэгш хэмт бус суналтын чичиргээнээс, хоёр дахь нь ижил бүлгийн C-H бондын тэгш хэмтэй суналтын чичиргээнээс үүдэлтэй. Бага зэрэг хазайлттай (±10 см -1) ийм зурвасууд нь бүх ханасан нүүрсустөрөгчийн спектр, ерөнхийдөө CH 3 бүлэг агуулсан бүх молекулуудын спектрт ажиглагддаг.

Бусад функциональ бүлгүүд нь шинж чанарын зурвасын байрлалд нөлөөлж болох ба давтамжийн зөрүү нь ±100 см -1 хүртэл байж болох ч ийм тохиолдлууд цөөн байдаг тул уран зохиолын мэдээлэлд үндэслэн тооцож болно.