Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.
Скачать (прямая ссылка):
разница вполне может быть значимой и отражать тенденцию, обуславливаемую
лечением. В некоторых обстоятельствах (определение мочевой кислоты в
сыворотке или, например, высоких концентраций амилазы или парацетамола в
крови) достаточно даже меньшей воспроизводимости.
Необходимо, однако, с осторожностью интерпретировать клинические
требования в свете современной медицинской практики. Сейчас многие
пациенты сами определяют содержание глюкозы в крови по индикаторным
полоскам с точностью + 30% (что соответствует шагу эталонной шкалы
цветности) и представляют данные своим врачам, которым вполне достаточно
этих данных для уточнения дозировки инсулина. Такая неточность, однако,
неприемлема, если каждое измерение используется для регулировки дозы
инсулина, поддерживающей постоянную физиологическую концентрацию глюкозы
в крови. Эго возможно в случае, когда терапевтически более эффективно
подкожное введение инсулина. Можно предполагать, что если данные по
содержанию глюкозы используются для решения более сложных задач (расчет
дозы, установление связи между поглощением пищи и инсулиновой
чувствительностью, введение обратной связи в управление внутривенной
подачей инсулина), то требуется большая воспроизводимость.
Важно понимать, что рабочий диапазон измерительного прибора,
предназначенного для использования в клинической медицине, определяется в
общем случае патофизиологическим, а не физиологическим диапазоном
изменений измеряемой величины. Как уже отмечалось, в норме концентрация
глюкозы поддерживается между 3,5 и 5,5 ммоль/л, но важно и чтобы прибор
мог различать 1 ммоль/л и 2 ммоль/л. При этом следует иметь в виду, что
зарегистрированное изменение от 50 до 40 ммоль/л вполне реально. При
низкой активности щитовидной железы большое значение имеет контроль за
содержанием гормона тиреотропина, которое при данных обстоятельствах
возрастает. Эндокринологи же долгое время использовали метод анализа,
который не позволяет различать концентрации тиреотропина ниже верхнего
предела его физиологического диапазона. Следовательно, чувствительность
прибора необходимо специально "подгонять" к его назначению в медицине.
Создание все более портативных, точных и надежных измерительных приборов
неизбежно будет дальнейшим стимулом к увеличению спроса на эти приборы в
исследовательской медицине. От разработчиков биосенсоров можно ожидать
новых приборов, обладающих высокой правильностью и воспроизводимостью,
пригодных для клинической практики и фундаментальных физиологических
исследований.
36.2.2. Время отклика
Результаты анализа проб крови, посланных в обычную больничную
лабораторию, получают обычно в пределах от 30 мин до нескольких дней. В
течение этого времени врач продолжает лечение, исходя из клинического
диагноза. Парадоксально, но при проведении анализа у постели больного
время отклика прибора приобретает большее
576
Глава 36
значение, поскольку здесь обычно приходится принимать немедленное
решение. Как уже отмечалось, именно в этом отношении биосенсоры должны
влиять на организацию работы в клинике. Дело в том, что в ожидании
получения результатов анализа от прибора сенсорного типа персоналу не
хватит времени, чтобы заняться какой-либо другой деятельностью. Поэтому
общее время измерения (включая градуировочные и подготовительные
процедуры) не должно превышать 120 с. Желательно, чтобы время отклика
сенсора составляло 30 с. Важно также, чтобы до истечения этого времени не
было возможности считывать промежуточные результаты.
36.2.3. Градуировка
В настоящее время трудно представить себе биосенсоры, которые могли бы
сохранять необходимую точность при периодическом или непрерывном
использовании в течение длительного времени. Конечно, такой проблемы не
возникает в случае одноразовых устройств. Более того, если физические
приборы, например рефлектометры, можно градуировать, используя
подготовленные заранее сухие индикаторные полоски или фильтры, биосенсоры
нуждаются в градуировке по растворам, содержащим определяемое вещество.
При необходимости в растворы приходится вводить фиксированные количества
мешающих веществ. Даже при малых временах отклика проводить градуировку
сенсора при каждом его использовании было бы неудобно. Очень желательно,
чтобы приборы заранее программировались на градуировку после
фиксированного числа анализов и через фиксированные интервалы времени.
Сенсор, используемый для серийных анализов, непрактично подвергать
внешней градуировке с использованием лабораторного оборудования. Следует,
однако, предусмотреть возможность контроля качества работы прибора
клиническим или лабораторным персоналом.
При измерениях in vivo возникают новые проблемы. В частности, срок службы
сенсора нередко ограничивается падением точности показаний. Вообще
предполагается, что любая вводимая внутривенно или подкожно игла должна
работать как минимум 24 часа (подкожные проводники или канюли обычно
необходимо заменять максимум через 3 дня). В больничных условиях обычно
