Лабораторный анализ как средство получения диагностической информации

Как было отмечено выше, задача лаборатории состоит в получении дос­товерной диагностической информации о функционировании различ­ных систем организма и о качестве среды его обитания.

Основной задачей лабораторного исследования яв­ляются определения вида и концентрации компонентов в окружающей среде путем проведения качественного или количественного анализа. Достаточно оп­ределить одно или несколько характерных свойств пробы, выявить какой-то специфический компонент или небольшую их группу, чтобы сделать вывод по существу поставленной диагностиче­ской, научной или производственной задачи.

Таким образом, в лаборатории определяются характеристики субстанций, которые участвуют в процессах, протекающих в ор­ганизме или влияющие на организм. К подобным характеристикам можно отнести качественный и количественный состав биопробы, данные о структуре, геометриче­ских соотношениях, объемах, а также о динамике изменения свойств каких-либо компонентов.

Для санитарно-гигиенического анализа интерес представляет, прежде всего, опре­деление количественного содержания (концентрации) компонентов ве­щества, опасных для человека. Для описания каче­ства среды обитания человека вводятся предельно допустимые концен­трации (ПДК) основных токсических составляющих, контроль поддер­жания которых обеспечивается специальными службами — СЭС и СЭК. Примерами подобных исследований могут служить определение следов тяжелых металлов в питьевой воде, концентрации пестицидов в сточных водах, уровня запыленности воздуха в произ­водственных помещениях и др.

Анализ пробы подразумевает измерение ряда параметров различной физической природы — механических, электрических, магнитных, оптических и др., связанных с изучаемой характеристикой или компонентом исходного вещества пробы. Для детекции результатов применяются физико-химические методы и используется специальная аппаратура.

На одном и том же материале, взятом из окружающей среды, может быть проведено несколько исследований разными методами. Исходное вещество с целью стаби­лизации ее характеристик также обрабатывается специальным обра­зом, например, путем добавления антикоагулянтов.

Возникает необ­ходимость в специальных преобразованиях исходного вещества пробы – пробоподготовка. Процедура пробоподготовки предполагает выполнение целого ряда операций, отличающихся для разных методик лабораторного анализа: дозирование, перемешивание, термостатирование, фракционирование, химическая трансформация и т. п. [1, 2, 5]. Цель - подготовить исследуемое вещество к соответствующей процедуре измере­ния, трансформировать определенным образом для наи­более эффективного извлечения информации. Такие преобразования (пробоподготовка) обычно представляют собой доста­точно сложную и продолжительную по времени последовательность различных операций (рис. 1.2).

Сложной часто оказывается и последовательность операций, свя­занных с получением результата анализа (измерительная процедура). При использовании измерительных преобразователей, на выходе кото­рых формируются электрические сигналы, в нее могут включаться различные операции по обра­ботке сигналов: частотная фильтрация, модуля­ция-демодуляция, интегрирование, нелинейные функциональные преобразования и т. п.

Последовательность всех описанных опера­ций, их продолжительность и условия выполне­ния образуют технологический процесс выполнения соответствующего анализа. Технологический процесс любого лабораторного исследования включает несколько этапов, имеющих разные целевые функции. Каждый этап может включать несколько операций. Последователь­ность этапов технологического процесса можно представить в наглядном виде с помощью технологических схем, в которых всегда можно выделить три этапа: доаналитический, аналитический, постаналитический. (рис. 1.3).

Доаналитический		Аналитический		Постаналитический
Этап		этап		этап
Р.и с. 1.3.	Этапы лабораторного анализа

Назначение доаналитического этапа определяется тем, что биосубстрат может находиться в разных исходных условиях (в том числе, например, и не в стерильных), в которых нельзя отбирать био­пробу. Это особенно важно при медицинских исследованиях, поэтому поверхность тела, из которого будет отбираться биологический мате­риал, обрабатывается специальными составами. Кроме того, тщательно готовится инструмент для отбора биопробы. Этот этап важен и для аналитических исследований веществ из окружающей среды, так как его правильное выполнение исключает влияние случайных факторов, способных вне­сти искажения в результаты.

Доаналитический этап связан также с предварительной подготов­кой самой пробы. Из окружающей среды или организма человека отбирается часть вещества, проба, которая затем помещается в специальный контейнер (емкость) и перемещается в лабораторию. Здесь от нее отделяют некоторую часть с ко­торой затем проводятся исследования.

Несмотря на кажущуюся простоту выполнения этой части этапа, его роль трудно преувеличить. Проба представляет исследователь­ский интерес только до тех пор, пока она несет в себе информацию об исследуемом материале, из которого она взята. Со временем связь биопробы с исходным источником утрачи­вается, а значит, исчезает и полезная информация. Следовательно, про­должительность транспортировки биопробы и выделения из нее анализируемой части должна быть сведена к минимуму. Это не всегда воз­можно, поэтому на этом этапе предусматриваются операции по стаби­лизации (консервации) биоматериала.

В процессе второго (аналитического) этапа разворачивается основ­ная технологическая процедура лабораторного анализа. Это наиболее сложная часть ис­следования, которая включает разнообразные операции по преобразо­ванию состава пробы в результаты исследования.

Третий (постаналитический) этап включает операции по обработ­ке и интерпретации результатов исследований. Их содержание целиком зависит от ре­шаемой задачи и опыта исследователя.

Последовательности операций в виде технологических схем устанавливаются для любого лабораторного исследования. Разработка но­вых, более эффективных способов физико-химических и биологиче­ских воздействий на исследуемые вещества позволила значительно расширить возможности по преобразованию исходных проб и предло­жить новые методики анализа.