Современные методы аналитической химии позволяют количественно определять содержание в биопробах большинства элементов периодической таблицы Д. И. Менделеева с высокой точностью и чувствительностью.
Химические элементы содержаться в биологических субстратах в весьма малых концентрациях, поэтому для определения малых доз элементов необходимо использование высокочувствительных инструментальных методов анализа. Основные требования, предъявляемые к методу - сочетание низких пределов обнаружения, высокая чувствительность и селективность. (ИСП-МС) (Рис. 1.)
&hide_Cookie=yes)
Рис. 1. Прибор ICP-MS X Series II фирмы Thermo Elemental (США).
В настоящее время для определения элементов в биомедицинских образцах все большее распространение получает метод масс-спектроскопии с индуктивносвязанной плазмой. Точность анализа определяется несколькими параметрами. Чувствительность, предел обнаружения и воспроизводимость зависят главным образом от конструктивных особенностей модели прибора ИСП-МС, а правильность анализа в основном от квалификации аналитика.
Чувствительность означает величину сигнала для концентрации определяемого элемента равной 1 мг/л. Предел обнаружения рассчитывается для фонового сигнала. Воспроизводимость определяют по величине стандартного отклонения единичного измерения для десяти повторных измерений одной и той же пробы.
Для минимизации ошибок при взятии пробы, ее хранении необходимо обеспечить полную стандартизацию всех процедур, а в процессе проведения анализа рекомендуется использовать эталонные образцы или, по крайней мере, внутренние стандарты.
При работе любого ИСП-МС прибора обычно используют обзорный режим, который позволяет определять элементы во всем диапазоне масс. Это очень важно, поскольку все элементы в организме взаимодействуют в соответствие с физико-химическими законами, антагонистично или синергично, следовательно, полную информацию о биоэлементном статусе можно получить только при многоэлементном анализе.
Пробоподготовку проводят с помощью микроволновых печей, этот метод рекомендован как основной для элементного анализа в медицине. Сочетание высокой нагревательной способности микроволновой энергии с преимуществами разложения биопробы в закрытых сосудах позволяет значительно ускорить и автоматизировать процедуры пробоподготовки.
Важным является выбор биосубстрата для анализа. Химические вещества накапливаются в различных биологических средах. Одним из биохимических маркеров, который не реагирует на кратковременные изменения в питании и способен отражать картину обеспеченности химическими элементами организма на протяжении нескольких месяцев, является спектральный анализ волос. Точность оценки определяется скоростью роста волос, влиянием факторов окружающей среды, пробоподготовкой и качеством анализа.
В сравнении с анализом крови или мочи элементный анализ волос имеет много преимуществ, среди которых одними из основных является высокая концентрация элементов в волосах, неинвазивность отбора проб, удобство при хранении и транспортировке. В отличие от внутренних (жидких) биосред организма содержание элементов в волосах менее подвержено жесткому гомеостатическому контролю, что предопределяет преимущества использования элементного анализа волос в гигиенических исследованиях, в диагностике донозологических состояний и раннем выявлении патологических изменений в организме.