Analityka ogólna, ćwiczenia dla studentów III OAM
2010/2011
Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej
Prowadzące ćwiczenia: dr Wirginia Krzyściak, mgr Joanna Tisończyk, lek. Paulina Dumnicka
Ćwiczenia I
I. Zasady BHP w laboratorium medycznym
1. Zagrożenia biologiczne
Każdą próbkę lub tkankę pobraną od pacjenta (np. płyny ustrojowe, świeżą tkankę, wydalinę, wydzielinę,
plwocinę, płyny z drenów) oraz uszkodzoną skórę pacjenta należy traktować jako zakaźną.
Do czynników zakaźnych przenoszonych drogą krwi zaliczamy HBV, HCV i HIV.
Możliwe drogi zakażenia:
‐ pokarmowa
‐ pozajelitowa (przez uszkodzoną skórę lub błony śluzowe)
‐ przez powietrze (aerozole).
Jeśli doszło do ekspozycji na materiał zakaźny, należy:
‐ skaleczoną skórę przemyć wodą z mydłem oraz środkiem do dezynfekcji rąk, a następnie dwukrotnie wetrzeć ten
preparat w miejsce i okolice zranienia; nie tamować krwawienia, miejsce zranienia zabezpieczyć opatrunkiem
jałowym
‐ nie wyciskać ran, nie używać standartowych środków dezynfekcyjnych (jodyny, spirytusu)
‐ błony śluzowe i spojówki przepłukać kilkakrotnie wodą lub 0,9% roztworem NaCl; nie używać do płukania jamy
ustnej środków dezynfekcyjnych na bazie alkoholu
‐ jeśli materiał zakaźny dostał się do ust, trzeba go wypluć i kilkanaście razy przepłukać jamę ustną czystą wodą.
2. Zagrożenia chemiczne
Informacje o zagrożeniach i wskazówki co do postępowania po ekspozycji na daną substancję chemiczną podane
są w karcie charakterystyki substancji chemicznej. Karty charakterystyki w języku polskim są, zgodnie z prawem,
dostarczane wraz z odczynnikami i przechowywane w laboratorium.
Na opakowaniach odczynników chemicznych umieszcza się skróconą informację o zagrożeniach związanych
z dana substancją, w formie piktogramów. (patrz plik Piktogramy)
3. Zasady obowiązujące na ćwiczeniach z analityki ogólnej i podstaw hematologii
‐ na salach ćwiczeń nie wolno jeść, pić, palić tytoniu itp.
1
Analityka ogólna, ćwiczenia dla studentów III OAM
2010/2011
Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej
‐ należy pracować uważnie i ostrożnie, aby nie wylać próbek czy odczynników i nie uszkodzić sprzętu
laboratoryjnego
‐ każdy materiał biologiczny należy traktować jako zakaźny
‐ przy pracy z materiałem biologicznym i odczynnikami chemicznymi obowiązuje korzystanie z fartuchów
ochronnych i jednorazowych rękawiczek, a w uzasadnionych przypadkach także z okularów ochronnych
‐ odpady zakaźne, w tym rękawiczki, należy wyrzucać do odpowiednich pojemników
‐ po ćwiczeniach należy uporządkować miejsce pracy i umyć sprzęt wielokrotnego użytku
‐ każdy wypadek przy pracy należy zgłosić prowadzącemu ćwiczenia
II. Podstawowe informacje o pipetach automatycznych
Rodzaje pipet
‐ pipety z fazą (poduszką) powietrzną: próbka zasysana do końcówki z tworzywa sztucznego oddzielona jest od
tłoka wewnątrz pipety przez poduszkę powietrzną. Na dokładność pipetowania mają wpływ gęstość i lepkość
odmierzanego roztworu, głębokość i kąt zanurzenia końcówki pipety przy pobieraniu cieczy oraz ciśnienie,
temperatura i wilgotność powietrza. Pipety te najlepiej nadają się do odmierzania cieczy o lepkości i gęstości
zbliżonej do wody. Istnieje możliwość zanieczyszczenia pipetowaną cieczą lub jej parą/aerozolem wnętrza pipety
(aby tego uniknąć, można użyć końcówek z filtrem).
‐ pipety z bezpośrednim wypieraniem: tłok pipety porusza tłoczek wbudowany w końcówkę, ciecz jest
bezpośrednio zasysana/wypierana przez tłoczek będący częścią końcówki pipety. Taka konstrukcja pipety pozwala
dokładnie odmierzyć ciecze z dużą prężnością pary, lepkością lub gęstością; zapobiega też kontaminacji wnętrza
pipety próbką i powstawaniu aerozoli pipetowanej cieczy.
Pipetowanie proste
‐ wcisnąć przycisk pipety do pierwszego oporu
‐ zanurzyć końcówkę pipety w pobieranej cieczy
‐ trzymając pipetę pionowo, powoli zwolnić przycisk
‐ wyjąć końcówkę z roztworu, dotykając brzegu naczynia usunąć nadmiar płynu na końcówce
‐ wcisnąć przycisk do drugiego oporu, aby oddać płyn; końcówkę obetrzeć o ściankę naczynia, aby usunąć z niej
cały płyn
Pipetowanie zwrotne
‐ wcisnąć przycisk pipety do drugiego oporu
‐ zanurzyć końcówkę pipety w pobieranej cieczy
‐ trzymając pipetę pionowo, powoli zwolnić przycisk
‐ wyjąć końcówkę z roztworu, dotykając brzegu naczynia usunąć nadmiar płynu na końcówce
‐ wcisnąć przycisk do pierwszego oporu, aby oddać płyn; pewna część płynu pozostanie w końcówce, nie powinna
być usuwana
‐ metoda pozwala na wielokrotne pipetowanie tej samej cieczy
Ogólne wskazówki dotyczące pipetowania
‐ objętość należy nastawić w zakresie właściwym dla danej pipety
‐ należy stosować końcówki zalecane przez producenta
‐ końcówki są jednorazowe
2
Analityka ogólna, ćwiczenia dla studentów III OAM
2010/2011
Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej
‐ podczas zasysania cieczy należy trzymać pipetę pionowo i powoli zwalniać przycisk funkcyjny, aby nie dopuścić
do zanieczyszczenia wnętrza pipety
‐ nie kładziemy poziomo pipety z założoną końcówką; kiedy nie używamy pipety, przechowujemy ją w pozycji
pionowej
‐ końcówkę odrzucamy natychmiast po użyciu
‐ pipetowanie jest dokładniejsze, jeśli pipeta, roztwór i końcówki mają tę samą temperaturę
‐ należy regularnie sprawdzać i kalibrować pipety
Kalibracja pipet
Pipety kalibrujemy używając wody destylowanej i wagi analitycznej o odpowiedniej dokładności. Mierzymy masę
odmierzonej wody i przeliczamy ją na objętość (gęstość wody zależy od jej temperatury i ciśnienia
atmosferycznego).
Wykonujemy 10 pomiarów dla objętości maksymalnej i 10 pomiarów dla objętości minimalnej lub równej 10%
objętości maksymalnej.
Obliczamy średnią i względny błąd dokładności (1) (miary błędu systematycznego – dokładności pomiaru) oraz
odchylenie standardowe (2) i współczynnik zmienności (3) (miary błędu przypadkowego – precyzji pomiaru):
%
(1)
100%
∑
– wartość średnia; ‐ wartość nominalna
(2)
n – liczba pomiarów; – wartość pomiaru; – wartość średnia
%
100%
SD – odchylenie standardowe;
– wartość średnia
(3)
III. Badanie fizykochemiczne moczu
Badanie ogólne moczu jest badaniem przesiewowym, przydatnym w diagnostyce i kontroli leczenia
‐ chorób nerek i dróg moczowych
‐ cukrzycy
‐ schorzeń wątroby i dróg żółciowych.
3
Analityka ogólna, ćwiczenia dla studentów III OAM
2010/2011
Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej
W skład badania ogólnego moczu wchodzą:
‐ ocena makroskopowa
‐ badanie właściwości fizykochemicznych (m. in. testy paskowe)
‐ ocena mikroskopowa
Ocena makroskopowa
Zapach: świeżo oddany mocz ma nikły zapach, w warunkach fizjologicznych na zapach moczu ma wpływ przede
wszystkim spożywany pokarm
zapach amoniaku:
bakterie gram ujemne
zapach zbutwiały/mysi:
fenyloketonuria
zapach owocowy:
ciała ketonowe (niewyrównana cukrzyca)
zapach syropu klonowego:
choroba syropu klonowego
Kolor: prawidłowo różnej intensywności żółty od wydalanego urochromu
wodojasny:
mocz rozcieńczony
ciemnożółty: zagęszczony mocz, ryboflawina
bursztynowy: nadmiar urobilinogenu w żółtaczce hemolitycznej
żółto‐zielony: bilirubina / biliwerdyna (produkt utlenienia bilirubiny), zakażenie Pseudomonas
czerwony:
krew / hemoglobina
ciemnobrunatny:
melanina, masywna hematuria, kwas homogentyzynowy (alkaptonuria)
Zmętnienie: świeżo oddany mocz powinien być klarowny
Zmętnienie mogą powodować komórki (leukocyty, erytrocyty, komórki bakteryjne), kryształy (krystaluria
szczególnie w moczu alkalicznym), śluz.
Badanie fizykochemiczne
Przeprowadza się je przede wszystkim przy użyciu pasków testowych.
Paski zawierają szereg pół reakcyjnych przystosowanych do jakościowego lub półilościowego oznaczania
wybranych właściwości i składników moczu (ciężar właściwy, pH, białko, hemoglobina, esteraza leukocytarna,
azotyny, glukoza, ciała ketonowe, bilirubina i urobilinogen, ewentualnie witamina C). Pola testowe zawierają
substancje związane z fazą stałą reagujące ze składnikami moczu. W wyniku reakcji powstają barwne produkty, co
pozwala na ocenę występowania i oszacowanie stężenia badanego elementu.
Ciężar właściwy (właściwie gęstość lub gęstość względna): prawidłowo 1,016‐1,022
Ocena zdolności nerek do zagęszczania moczu. Izostenuria ‐ kilkakrotnie stwierdzany ciężar właściwy moczu
1,010‐1,012 g/ml (równy gęstości względnej odbiałczonego osocza) występuje w niewydolności cewek
nerkowych.
Reakcja na pasku testowym: na skutek wymiany jonów (głównie Na, K) na jony H następuje zmiana pH na pasku,
a w rezultacie zmiana zabarwienia wskaźnika, którym wysycone jest pole reakcyjne (najczęściej błękit
bromotymolowy).
Ograniczenia testu: test nie reaguje na niezjonizowane składniki moczu (glukoza, mocznik, kreatynina). pH>7
zaniża wynik, białko>100mg/dl zawyża wynik.
Inne testy: refraktometr, osmometr (metoda krioskopowa), urometr (metoda grawimetryczna), metoda
konduktometryczna (każda metoda ma inne ograniczenia)
4
Analityka ogólna, ćwiczenia dla studentów III OAM
2010/2011
Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej
pH: prawidłowo 4,5‐8,0; świeżo oddany mocz osoby na standardowej diecie powinien być lekko kwaśny.
pH<4.5: kwasica metaboliczna, dieta wysokobiałkowa; pH>8: infekcje bakteryjne, alkaloza, dieta wegetariańska
Reakcja na pasku testowym: zmiana zabarwienia wskaźników pH (czerwieni metylowej i błękitu
bromotymolowego).
Ograniczenia testu: bakteriomocz (długie przechowywanie próbki) powodują alkalizację moczu.
Inne testy: ocena równowagi kwasowo‐zasadowej krwi tętniczej lub włośniczkowej
Glukoza: prawidłowo brak
Może być obecna w cukrzycy, cukrzycy ciężarnych, glikozuriach nerkowych (tubulopatie: zespół Fanconiego,
zaburzenia polekowe). Próg nerkowy dla glukozy wynosi 160‐180 mg/dl.
Reakcja na pasku testowym: Oksydaza glukozy: glukoza + 2 H
2
O
+ O
2
‐
Æ kwas glukonowy + 2 H
2
O
2
Peroksydaza chrzanu: H
2
O
2
+ chromogen Æ barwny kompleks
+ H
2
O
Ograniczenia testu: czynniki redukujące (m.in. witamina C), bakterie (glikoliza), ketony i wysokie pH zaniżają
wynik, środki utleniające (podchloryn) – zawyżają (bezpośrednio wchodzą w reakcję z chromogenem). Test nie
oznacza laktozy, galaktozy, fruktozy.
Inne testy: test tabletkowy Clinitest, glukoza w surowicy.
Ciała ketonowe: prawidłowo brak
Występują w kwasicy ketonowej (cukrzycowej, alkoholowej), przy przedłużającym się głodzeniu, przy diecie
bogatej w tłuszcze i ubogiej w wodorowęglany, przy odwodnieniu.
Reakcja na pasku testowym: reakcja z nitroprusydkiem sodu w środowisku alkalicznym i w obecności glicyny jako
katalizatora reakcji – powstaje liliowo‐fiotetowy kompleks barwny.
Ograniczenia testu: Reagują kwas acetooctowy i aceton. Kwas ß‐hydroksymasłowy nie jest wykrywany. Wyniki
fałszywie dodatnie mogą być spowodowane intensywną barwą moczu, obecnością leków zawierających grupy
sulfhydrylowe (kaptopril, N‐acetylocysteina) lub dużymi stężeniami metabolitów lewodopy.
Inne testy: glukoza, ciała ketonowe w surowicy, KetoStix, KetoDiasticks, Acetest
Bilirubina: prawidłowo brak
Reakcja na pasku: bilirubina + sól diazoniowa w obecności H
+
Æ azobilirubina
Ograniczenia: ekspozycja na światło, wysokie stężenia witaminy C, wysokie stężenia azotynów zaniżają wynik.
Metabolity chlorpromazyny i przebarwiony mocz mogą zawyżać wynik. Test wykrywa tylko bilirubinę sprzężoną.
Inne testy: test tabletkowy (Ictotest, Bayer) ‐ czulsza wersja testu paskowego, bilirubina całkowita i bezpośrednia
w surowicy krwi
Urobilinogen: prawidłowo <1.0 mg/dl
Reakcja na pasku: urobilinogen + p‐dimetyloaminobenzaldehyd w obecności H
+
Æ różowy kompleks
Ograniczenia: leki (kwas p‐aminosalicylowy, chloropromazyna, sulfonamidy) zawyżają wynik; azotyny oraz
przedłużona ekspozycja próbki na tlen oraz światło (urobilinogen Æ urobilina) zaniżają wynik. Niemożliwe jest
wykrycie zupełnego braku urobilinogenu.
Inne testy: bilirubina całkowita i bezpośrednia w surowicy krwi
5
Analityka ogólna, ćwiczenia dla studentów III OAM
2010/2011
Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej
Nadmierna hemoliza
Upośledzenie
odpływu żółci
Uszkodzenie hepatocytów,
niewydolność wątroby
Przykłady
Żółtaczka hemolityczna
Żółtaczka mechaniczna Wirusowe zapalenie wątroby
Bilirubina niesprzężona
↑↑/↑↑↑
↑
↑↑
Bilirubina sprzężona
0/↑
↑↑↑
↑
Bilirubina w moczu
0
↑↑
↑
Urobilinogen
w moczu
↑
↓↓
↓
Sterkobilinogen
w kale
↑↑
↓↓
↓
Krew, hemoglobina: prawidłowo brak.
Reakcja na pasku testowym: wykorzystanie pseudoperoksydazowych właściwości hemoglobiny ‐ nadtlenek
obecny w mieszaninie reakcyjnej paska + chromogen (TMB) w obecności hemu Æ barwny kompleks
Ograniczenia testu: azotyny>10 mg/dl zaniżają wynik, utleniacze, podchloryn i peroksydazy bakteryjne zawyżają
wynik. W teście reaguje też mioglobina.
Inne testy: badanie mikroskopowe
Przyczyny krwinkomoczu/krwiomoczu i hemoglobinurii
przednerkowe
skazy krwotoczne, masywna hemoliza wewnątrznaczyniowa
nerkowe
zapalenia nerek kłębuszkowe i śródmiąższowe, schorzenia naczyń nerkowych,
wielotorbielowatość nerek, nowotwory nerek
pozanerkowe
zapalenia dróg moczowych, kamica nerkowa, nowotwory dróg moczowych, urazy
Leukocyty (esteraza granulocytarna): prawidłowo brak
Leukocyturia jest wyrazem procesu zapalnego w układzie moczowym (zapalenie pęcherza moczowego, kamica,
w związku z cewnikowaniem pęcherza moczowego), może wystąpić po wysiłku fizycznym, przy gorączce,
w niewydolności krążenia, może być związana z kontaminacją leukocytami z pochwy.
Reakcja na pasku testowym: esteraza leukocytarna przekształca ester indoksylowy do indoksylu; indoksyl tworzy
barwny kompleks z solą diazową.
Ograniczenia testu: wyniki fałszywie dodatnie mogą być spowodowane zanieczyszczeniem próbki np. wydzieliną
z pochwy; białko >500mg/dl, glukoza i niektóre leki (np. cefalosporyny) mogą dawać wyniki fałszywie ujemne.
Metoda wykrywa tylko granulocyty.
Inne testy: ocena mikroskopowa moczu
Azotyny: prawidłowo brak
Azotyny powstają w wyniku redukcji wydalanych z moczem azotanów pochodzenia pokarmowego przez bakterie
gram (‐).
Reakcja na pasku testowym: azotyny + amina w obecności H
+
Æ związek dwuazowy
związek dwuazowy + tetrahydrobenzochinolon Æ różowo‐czerwony barwnik azowy
Ograniczenia testu: wyniki zawyżone przy długim przechowywaniu próbki w temperaturze pokojowej; kwas
askorbinowy zaniża wynik; brak azotanów w diecie (pochodzą z warzyw) i krótka inkubacja moczu w pęcherzu
(redukcja azotanów do azotynów wymaga czasu) mogą spowodować wyniki fałszywie ujemne (najlepsza próbka
6
Analityka ogólna, ćwiczenia dla studentów III OAM
2010/2011
Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej
7
to pierwsza poranna). Bakterie gram(+) i drożdżaki nie są zdolne do redukcji azotanów i nie są wykrywane tą
metodą (dodatni wynik testu potwierdza bakteriurię, ale wynik ujemny nie wyklucza jej).
Inne testy: ocena mikroskopowa moczu, posiewy moczu
Białko: prawidłowo brak (<20 mg/l). Ilość białka w moczu wykrywana jako ilość śladowa testem paskowym
przewyższa znacznie wartości prawidłowe. Każdy dodatni wynik musi być zweryfikowany.
Reakcja na pasku testowym: białko wypiera H
+
z połączenia z barwnikiem (błękit tetrabromofenolowy
zbuforowany do pH 3)
Ograniczenia testu: test oznacza głównie albuminę, próg detekcji wynosi ok. 200‐250 mg/l; wysokie pH moczu
i niektóre środki dezynfekcyjne mogą powodować wyniki fałszywie dodatnie.
Inne testy: próba zmętnieniowa z kwasem trichlorooctowym (TCA) lub kwasem sulfosalicylowym; czulsze testy
paskowe (mikroalbuminuria, metody immunochemiczne); ocena ilościowa (białko/kreatynina lub białkomocz
dobowy, metody zmętnieniowe); elektroforeza na żelu poliakrylamidowym z dodatkiem SDS
Współczynnik białko/kreatynina: ilość białka w moczu w mg przeliczona na 1g kreatyniny w moczu jest
w przybliżeniu liczbowo równa dobowemu wydalaniu białka (np. 200mg/g kreatyniny = 200mg/dobę). Dorosły
człowiek wydala w moczu ok. 1g kreatyniny/dobę.
Przyczyny białkomoczu
przednerkowe
funkcjonalne (duży wysiłek fizyczny, ciąża, białkomocz ortostatyczny), gorączka,
niedotlenienie nerek, nadciśnienie, masywna hemoliza, rabdomioliza, szpiczak mnogi
(białko Bence‐Jonesa)
nerkowe
zespół nerczycowy, kłębuszkowe i śródmiąższowe zapalenia nerek, nowotwory nerek
pozanerkowe
zapalenia dróg moczowych lub gruczołu krokowego, nowotwory dróg moczowych,
zanieczyszczenie np. wydzieliną z pochwy
Termin mikroalbuminuria oznacza obecność albuminy w moczu w ilościach większych niż fizjologiczne, ale
niewykrywalnych rutynowym paskiem testowym (jest to rodzaj białkomoczu). Mikroalbuminuria jest wczesnym
markerem nefropatii cukrzycowej i nadciśnieniowej.
μg/min
mg/24 godz.
mg/l
mg/g kreatyniny
norma*
<20
<30
<20
<30
mikroalbuminuria
20 – 200
30 – 300
20 – 200
30 ‐ 300
albuminuria
>200
>300
>200
>300
* a nawet niżej: mężczyźni 17mg albuminy/g kreatyniny, kobiety 25mg albuminy/g kreatyniny (wyniki badań
klinicznych skłaniają do obniżania wartości referencyjnych dla albuminy w moczu)