CZY CHEMIA MOŻE

CZY CHEMIA MOŻE BYĆ SUCHA?

dr Monika Skowron

Łódź, 10.02.2015

CUKIER OŁOWIANY - (CH₃COO)₂Pb

SÓL PRAWDY - Na₂S Starożytny Egipt ok. 3000 lat p.n.e. – papirus nasączony roztworem „soli prawdy”

„SÓL PRAWDY” – WYKRYWANIE OŁOWIU W ZATRUTYM WINIE

Pb2++ S2−⇄ PbS

WYKRYWANIE FAŁSZOWANIA MONET MIEDZIANYCH ŻELAZEM

Pliniusz Młodszy 23 r. n.e. – papirus nasączony roztworem otrzymanym z galasów

O OH

OH

OH O

H Fe³⁺ +

granatowo-fioletowe zabarwienie kwas galusowy

WYKRYWANIE CUKRU W MOCZU

Francuski chemik Jules Maumené w 1850 r – pierwszy „współczesny test”

wełna merynosa nasączona chlorkiem cyny (SnCl₂)

po podgrzaniu w miejscu naniesienia próbki zawierającej glukozę wełna

ciemniała

próbka moczu

MERK 1934r

PAPIERKI LAKMUSOWE

PAPIERKI WSKAŹNIKOWE

testy do analizy moczu

♦ pH, glukoza, białko – 1964r; ♦ azotany(III) – 1967r; ♦ bilirubina, krew – 1974r.

SUCHY TEST (DRY TEST)

Test składający się z łatwo nasiąkającego materiału nasączonego zestawem odczynników zapewniających niezbędne warunki do wykrycia lub/i oznaczenia badanego związku.

Test służący do wykrycia lub/i oznaczania badanego parametru w krótkim czasie, najczęściej 2-3 min.

SZYBKI TEST (QUICK TEST) SUCHA CHEMIA

TECHNIKA ANALITYCZNA WYKORZYSTUJĄCA DO JAKOŚCIOWEGO I ILOŚCIOWEGO OZNACZANIA SUBSTANCJI TZW. SUCHE (SZYBKIE TESTY).

mocz

tkanki

ślina

łzy krew

SUCHE TESTY

ŚRODOWISKO MEDYCYNA

PRZEMYSŁ mleko

soki

woda

CO MA WPŁYW NA BUDOWĘ TESTÓW?

 rodzaj badanej próbki np. krew, mocz, sok

 analit – mechanizm reakcji

 test jakościowy, półilościowy czy ilościowy

 wygoda i prostota używania

 sposób odczytu wyników

 indywidualna konstrukcja producenta

PAPIERKI WSKAŹNIKOWE

 bibuła nasączona odczynnikiem np. papierek lakmusowy do pomiaru pH

 jednopolowe np. do pomiaru pH

nośnik z naniesionym odczynnikiem

 wielopolowe np. do pomiaru pH w płynach fizjologicznych

nośnik z „przymocowanymi” odczynnikami

TESTY DO OZNACZEŃ W ROZTWORACH WODNYCH

TESTY TYPU „CHROMATOGRAFICZNEGO”

TESTY TYPU KASETKOWEGO

TESTY TYPU KASETKOWEGO DO JEDNOCZESNEGO OZNACZANIA KILKU ANALITÓW

IMMUNOTEST

TESTY TYPU „LABIRYNT”

TESTY WIELOWARSTWOWE

TESTY DO OZNACZEŃ PRÓBEK BARWNYCH I MĘTNYCH

Testy do oznaczeń próbek barwnych muszą dawać możliwość odseparowania składników próbki niebędących analitami od warstwy reakcyjnej testu

TESTY TYPU „SLAJD”

transparentna warstwa zabezpieczająca warstwa nanoszenia próbki

warstwa filtrująca interferenty warstwa zawierająca reagenty

warstwa „zbierająca” produkt reakcji

spektrometr

Fuji Film

Odczyt jakościowy lub półilościowy Stosowany do analizy moczu, testów bakteriologicznych, testów do oznaczania anionów i kationów.

METODY ODCZYTÓW SUCHYCH TESTÓW

PORÓWNANIE ZE SKALĄ BARW LUB WZORCEM

TESTY PASKOWE DO OZNACZANIA SKŁADNIKÓW MOCZU

OZNACZANIE pH MOCZU W ZAKRESIE 5-9

czerwień metylowa - pH 4.2-6.3 błękit bromotymolowy – pH 6.0-7.6

fenoloftaleina - pH 8.2-10.0

OZNACZANIE JONÓW AZOTANOWYCH(III) W MOCZU

sulfonamid sól diazonowa

odczynnik sprzęgający czerwony barwnik azowy

odczynniki na polu testowym

TESTY PASKOWE DO OZNACZANIA PARAMETRÓW WODY AKWARIOWEJ

• NO₃^-

• NO₂^-

• twardość ogólna

• twardość węglanowa

• pH

• Cl₂

TESTY PASKOWE DO OZNACZANIA PARAMETRÓW WODY AKWARIOWEJ

TEST WYKRYWAJĄCY CHOLESTEROL W PEŁNEJ KRWI - test enzymatyczny

cholesterol + O2

cholestenon + H2O2 ester cholesterolu + H2O

cholesterol + kwas tłuszczowy

H2O2 + 4−aminoantypiryna + DAOS

niebieski chromogen DAOS – sól sodowa 3,5-dimetoksy-N-etylo-N(2-hydroksy-sulfopropylo)-aniliny

esteraza cholesterolowa

oksydaza cholesterolowa

peroksydaza

OZNACZANIE ETANOLU W ŚLINIE - test enzymatyczny

NAD, NADH – forma utleniona i zredukowana dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego

etanol + NAD

aldehyd octowy + NADH dehydrogenaza alkoholowa

aldehyd octowy + trapping agent

kompleks pH zasadowe

NADH + sól tetrazolowa

NAD + barwnik formazanowy dehydrogenaza NADH

NADH + elektrofil

NAD + elektrofil zredukowany dehydrogenaza NADH

OZNACZANIE ETANOLU W WYDYCHANYM POWIETRZU

C2H5OH + 2K2Cr2O7+ 8H2SO4 ⟶ Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 3CH3COOH + 11H2O

rozpoznawany ANTYGEN - An

paratop _S-S

inne antygeny obecne w próbce

ciężkie łańcuchy polipeptydowe lekkie łańcuchy

polipeptydowe

PRZECIWCIAŁO - Ab

epitop

Ab + An  Ab-An

IMMUNOTESTY

wykrywanie gonadotropiny kosmówkowej (hCG) IMMUNOLOGICZNY TEST CIĄŻOWY

wynik +

IMMUNOLOGICZNY TEST CIĄŻOWY

wykrywanie gonadotropiny kosmówkowej (hCG)

hCG – gonadotropina kosmówkowa (oznaczany antygen);

PC● – przeciwciało monoklonalne znakowane np. enzymem lub barwnikiem wychwytujące hCG;

PC – przeciwciało immobilizowane na nośniku wychwytujące hCG;

PC – przeciwciało unieruchomione w polu kontrolnym wychwytujące niezwiązane przeciwciała monoklonalne;

pole kontrolne pole testowe

wynik -

IMMUNOLOGICZNY TEST CIĄŻOWY

wykrywanie gonadotropiny kosmówkowej (hCG)

hCG – gonadotropina kosmówkowa (oznaczany antygen);

PC● – przeciwciało monoklonalne znakowane np. enzymem lub barwnikiem wychwytujące hCG;

PC – przeciwciało immobilizowane na nośniku wychwytujące hCG;

PC – przeciwciało unieruchomione w polu kontrolnym wychwytujące niezwiązane przeciwciała monoklonalne;

pole kontrolne pole testowe

 COC - kokaina (crack i pochodne kokainy),

 AMP - amfetamina (speed, uppers, base),

 mAMP - methamfetamina (meth, ice, e, ecstasy),

 THC - marihuana,

 OPI - opiaty (morfina, opium, heroina).

wynik + wynik -

TEST WYKRYWAJĄCY NARKOTYKI W MOCZU

N + PC-E → N-PC-E

N-PC-X + PC* → PC*-N-PC-X

N - narkotyk (antygen);

PC-E – przeciwciało monoklonalne znakowane enzymem;

N-PC-E – kompleks przeciwciało-antygen;

PC* - przeciwciało immobilizowane na nośniku;

PC*-hCG-PC-E – barwny kompleks przeciwciało unieruchomione-antygen-przeciwciało

Odczyt ilościowy – pomiar światła odbitego od powierzchni pola testowego

współczynnik odbicia rozproszonego

o r I R  I I I_o

 R c

METODY ODCZYTÓW SUCHYCH TESTÓW

ODCZYT REFLEKTOMETRYCZNY

REFLEKTOMETRYCZNY ANALIZATOR PRÓBEK MOCZU Miditron Junior 2 - ROCHE^®

parametr długość fali [nm]

Ciężar właściwy 620

pH 557 i 620

leukocyty 557

NO₃^- 557

białko 557

glukoza 557

keton 557

urobilinogen 557

bilirubina 557

erytrocyty 557 i 620

REFLEKTOMETRYCZNY ANALIZATOR TESTÓW TYPU SLAJD FUJIFILM NX 500

GLUKOMETR DO OZNACZANIA GLUKOZY W KRWI PEŁNEJ Z ODCZYTEM EFLEKTOMETRYCZNYM

glukoza + O2

H2O2 + glukolakton oksydaza glukozowa

H2O2 + chromogen

niebieski barwnik + H2O peroksydaza



warstwa zawierająca enzymy i chromogen

TEST REFLEKTOMETRYCZNY DO OZNACZANIA GLUKOZY WE KRWI

podłoże i folia zabezpieczająca

TEST WYKRYWAJĄCY CHOLESTEROL W PEŁNEJ KRWI



DAOS – sól sodowa 3,5-dimetoksy-N-etylo-N-(2-hydroksy-3-sulfopropylo)-aniliny

ester cholesterolu + H2O

cholesterol + kwas tłuszczowy esteraza cholesterolowa

cholesterol + O2

cholestenon + H2O2

oksydaza cholesterolowa

H2O2 + 4−aminoantypiryna + DAOSl

niebieski chromogen peroksydaza

POTENCJOMETRYCZNY

Pod wpływem analitu zawartego w matrycy obserwujemy zmianę siły elektromotorycznej ogniwa jonoselektywnego.

METODY ODCZYTÓW SUCHYCH TESTÓW ODCZYT ELEKTROCHEMICZNY

AMPEROMETRYCZNY

Odczyt tego typu polega na zmianie wartości prądu w wyniku reakcji w warstwie odczynnikowej.

TEST POTENCJOMETRYCZNY - ELEKTRODA JONOSELEKTYWNA DO OZNACZANIA JONÓW POTASU

1 – mostek elektrolityczny, 2 – otwór do nanoszenia próbki, 3 – otwór do nanoszenia roztworu

wzorcowego

4 - hydrofobowa warstwa zawierająca walinomycynę

5 - bibuła nasycona KCl o znanym stężeniu 6- warstwa AgCl

7 - warstwa Ag

8 – wartswa nośnika 9 - potencjometr

K⁺

walinomycyna Eastman Kodak Ektachem

APARAT DO ODCZYTU TESTÓW POTENCJOMETRYCZNYCH EASTMAN KODAK EKTACHEM DT 60 II

GLUKOMETR DO OZNACZANIA GLUKOZY W KRWI PEŁNEJ Z ODCZYTEM AMPEROMETRYCZNYM

TEST AMPEROMETRYCZNY – ELEKTRODA DO OZNACZANIA GLUKOZY WE KRWI

4

1

3

3 2

zmiana wartości prądu

H₂O₂ +

→

Fe²⁺ Fe³⁺

OTRZYMYWANIE SUCHYCH TESTÓW

ETAP I – otrzymywanie pola testowego

ETAP II – otrzymywanie finalnej postaci testu

ETAP III – kontrola jakości gotowego testu