- •Новосибирский государственный медицинский университет применение ферментов в медицине
- •1. Энзимодиагностика
- •Функциональные и нефункциональные ферменты и причины изменения их активности
- •1.2. Повышение специфичности энзимологических исследований
- •1. Интерпретацией результатов исследований в свете клинической картины;
- •2. Выполнением набора тестов;
- •3. Определением изоферментов.
- •1.3. Множественные формы ферментов.
- •Лактатдегидрогеназа
- •Креатинкиназа
- •1.4. Единицы активности ферментов
- •1.5. Правила определения активности ферментов
- •1.6. Биохимические констелляции
- •Инфаркт миокарда
- •Повреждения нервной ткани
- •Панкреатит
- •Гепатит
- •Костная ткань
- •2. Использование ферментов в качестве лекарственных препаратов
- •2.1. Заместительная терапия
- •2.2.Удаление некротирующих тканей
- •2.3. Применение ферментов в лечении келлоидных рубцов
- •2.4. Фибринолитические средства
- •2.5. Ферменты как противовирусные препараты
- •2.6. Применение ферментов в комплексной противоопухолевой терапии
- •2.7. Системная энзимотерапия
- •2.8. Иммобилизованные ферменты и преимущества их применения
- •2.9. Ограничения к применению ферментных препаратов
- •3. Использование ферментов в качестве аналитических реагентов Ферментные реагенты
- •Ферментные электроды
- •Автоматические анализаторы
- •Технология «сухой химии»
- •Иммуноферментный анализ
- •Тесты для контроля самоподготовки
Ферментные электроды
Для аналитических целей чаще всего применяют иммобилизованные ферменты в виде так называемых ферментных электродов, использование которых лежит в основе потенциометрических методов определения аналитов. Ферментные электроды представляют собой электрохимический датчик, способный генерировать электрический потенциал в результате реакции, катализируемой иммобилизованным ферментом, присоединённым к поверхности самого датчика или находящимся около него. Изменение окислительно-восстановительного потенциала является индикатором содержания исследуемого вещества в среде.
Возможности практического использования ферментного электрода зависит от 4-х факторов: чувствительность, стабильность, быстрота ответной реакции и стоимость. На основе иммобилизованных ферментов получены электроды многократного действия. С их помощью можно провести несколько сот измерений.
Одним их первых был сконструирован ферментный электрод, чувствительный к глюкозе – глюкозооксидазный ферментный электрод. Основным его элементом является Н2О2-электрод, к которому непосредственно прилегает трёхслойная ферментная мембрана, содержащая глюкозооксидазу. При введении в измерительную ячейку пробы, содержащей глюкозу, образующаяся в ферментной мембране перекись водорода окисляется на рабочем электроде, вызывая увеличение анодного тока. Сигнал датчика поступает в электронный блок, и показатели отражаются на индикаторе панели прибора. Метод высокоспецифичен и позволяет работать с непрозрачными растворами.
Для определения концентрации этанола используется ферментный электрод с иммобилизованной алкогольдегидрогеназой. При определении ферментом регистрируются протоны, образующиеся при восстановлении НАД. Их количество пропорционально концентрации спирта.
В потенциометрическом методе количественного определения мочевины используют аммоний-селективный электрод c иммобилизированной уреазой. Этот принцип также использован в различных анализаторах.
Таблица 11
Ферментные электроды
Тип |
Чувствитель- ный электрод |
Стабиль- ность |
Диапазон моль/л |
Время ответа, мин |
Мочевина |
Катион рН NH3 |
1 мес. 3 нед. 4 мес. |
10-2-10-4 10-3-10-5 10-2-10-5 |
1-2 5-10 2-4 |
Глюкоза |
Pt(O2) |
4 мес. |
10-2-10-5 |
1 |
Этанол |
|
4 мес. |
1-100 мг% |
0,5 |
Данные о характеристиках некоторых ферментных электродах представлены в табл.11.
Автоматические анализаторы
Использование иммобилизованных ферментов в автоматическом анализаторе позволяет проводить многократный анализ проб малого объёма и непрерывную регистрацию показаний потока жидкостей большого объёма. мА.
Автоматические проточные анализаторы содержат иммобилизованные ферменты, которые являются их рабочей частью. Жидкость, в которой находится определяемое вещество, протекает по специальным трубкам, к внутренней поверхности которой «пришит» фермент. Субстрат количественно превращается ферментом, что регистрируется по изменению оптической плотности или флуоресценции жидкости.
В настоящее время с использованием биохимических анализаторов с иммобилизованными ферментами и ферментными электродами можно определять многие аналиты: мочевину, глюкозу, этанол, лактат, пируват.