微量元素檢測儀的分析方法以及發(fā)展進程

      可用于人體微量元素檢測的方法有:同位素稀釋質(zhì)譜法、分子光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法、 X 射線熒光光譜分析法、中子活化分析法、生化法、電化學分析法等。但在臨床醫(yī)學上廣泛應用的方法主要為生化法、電化學分析法、原子吸收光譜法這幾種。其中原子吸收法和CIP屬于高檔產(chǎn)品，價位一般在十幾萬二十幾萬不等，但隨著醫(yī)療條件的發(fā)展，大部分醫(yī)院及地礦、科研等部門都開始使用原子吸收法儀器，目前市場占有率較大。

　　生化法

　　鋅原卟啉法、雙硫腙法、其它比色法等

　　分析法

　　自1924年捷克化學家海洛夫斯基領導開發(fā)出靠前代極譜儀以來今已近百年，在我國靠前代極譜儀為883出生于50年代，這種連續(xù)快速滴汞的儀器今仍用于教育與演示極譜分析基本原理。以 單滴汞電極為工作電極，在汞滴產(chǎn)生后期后2秒完成一次掃描的極譜分析方法(簡稱單掃極譜法)稱之為近代極譜，在我國上世紀六十年代仿制國外開發(fā)成功的JP-1，八十年代開發(fā)成功的JP-2為 典型代表，這種極譜儀以分析速度快，重復性好，適應基礎實驗室需求，在地礦、冶金實驗室大量裝備，成為得力生產(chǎn)工具。但這種儀器也只是適應了那個年代，稍縱即逝的示波波型。無法詳細地觀察波形，功能單一只能用于單掃極譜分析。在其后的年代里泰縣無電線廠、金壇分析儀器廠都推出過類似儀器，但受技術所限，都回避了顯示技術的配合，儀器需另配函數(shù)記錄儀作為終端顯示記錄，也注定了儀器走不遠。另有廠家仿制JP-1、JP-2極譜儀，都形不成批量與規(guī)模。

　　1987年時任山東電訊七廠廠長的許建民帶領技術人員開發(fā)新一代極譜儀，利用對示波顯示技術熟悉的優(yōu)勢，在當時PC機尚不普及的條件下，用Z80單板機作為核心，開發(fā)成功JP3-1示波極譜儀。儀器較大特點為波形可凍結存儲，可單條及多條曲線同時顯示，可打印波形，打印標準曲線，在同類儀器中居水平，獲得了用戶認可。短短數(shù)年連同先期開發(fā)成功的MP-1溶出分析儀，成為八九十年代國內(nèi)同類儀器較大生產(chǎn)廠商，用戶遍布多行業(yè)。

　　極譜儀具有廣泛的用途范圍，可用于無機離子分析，也可用于有機物的分析，有諸多國標行業(yè)標準，地方標準都采用極譜分析，尤其是在地質(zhì)、冶金、土壤、衛(wèi)生防疫、理化檢驗。盡管極譜分析采用滴汞電極作為工作電極，在環(huán)保呼聲日高的今天有些不合時宜，但處理得當，汞在封閉環(huán)境下運行，對環(huán)境并無影響，如同血壓計，盡管多種方式都有，但許多大夫習慣使用水銀血壓計，且這種血壓計的汞并不外泄，在封閉系統(tǒng)內(nèi)使用。除此之外極譜儀的優(yōu)勢明顯，分析范圍從無機物到有機物，從微量到常量，價格適中，尤其適應基礎實驗室的分析檢驗工作。

　　國內(nèi)同類儀器仿制多創(chuàng)新少，具有能力在新領域開拓的企業(yè)更為鮮見，因此國內(nèi)同類儀器同質(zhì)化嚴重，無特色，這是眾所周知的事實，例如:國內(nèi)凡是有極譜儀功能的儀器均使用傳統(tǒng)的滴汞電極，而這種電極自海洛夫斯基發(fā)明極譜儀今已近百年。

　　再如:極譜儀只有一種工作模式，這就是進行電壓掃描，檢測電流的工作模式。人們不知另有一種工作模式，還有所有的極譜儀都只有一種線掃極譜可用，有的雖標榜有其他功能，但受一些因素制約并不能實際使用。

　　再者:個別生產(chǎn)廠商對儀器性能指標中標注靈敏度很高，但實際上遠遠做不到，經(jīng)不起認真考核。

　　通過多年的積累開拓，"從量到質(zhì)"，該公司產(chǎn)品與國內(nèi)同類產(chǎn)品比較，已發(fā)生巨大變化，已不在一個水平檔次。 公司現(xiàn)開發(fā)成功靜汞電極(實用新型專利 專利號ZL02268447.6)先人一步在產(chǎn)品上應用，僅此一項就拉開了與同類產(chǎn)品的距離(詳見技術介紹:靜汞電極)

　　光譜法

　　所謂原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy ) 又稱為原子吸收分光光度法，通常簡稱原子吸收法( AAS )，原子吸收分析方法及儀器的奠基者是澳大利亞科學家 Walsh ，他在 1955 年提出了利用原子吸收現(xiàn)象作元素的化學分析的物理基礎與化學實踐并創(chuàng)造性地使用空心陰極燈作為實用的銳線光源，克服了技術難題，為原子吸收儀器的發(fā)展打下牢固的基礎。他當時所倡導的分析方法主要是火焰原子吸收技術。其基本原理為:從空心陰極燈或光源中發(fā)射出一束特定波長的入射光，在原子化器中待測元素的基態(tài)原子蒸汽對其產(chǎn)生吸收，未被吸收的部分透射過去。通過測定吸收特定波長的光量大小，來求出待測元素的含量。

　　原子吸收光譜分析法的定量關系可用郎伯 - 比耳定律 A=abc 來表示。公式中， A 是吸光度， a 是吸光系數(shù)， b 是吸收池光路長度， c 是被測樣品濃度。該法具有靈敏度高、精確高 ; 選擇性好、干擾少 ; 速度快，易于實現(xiàn)自動化 ; 可測元素多、范圍廣 ; 結構簡單、成本低等特點，也正因為如此，該法的發(fā)展也相當迅速。

　　所謂原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy ) 又稱為原子吸收分光光度法，通常簡稱原子吸收法( AAS )，原子吸收分析方法及儀器的奠基者是澳大利亞科學家 Walsh ，他在 1955 年提出了利用原子吸收現(xiàn)象作元素的化學分析的物理基礎與化學實踐并創(chuàng)造性地使用空心陰極燈作為實用的銳線光源，克服了技術難題，為原子吸收儀器的發(fā)展打下牢固的基礎。他當時所倡導的分析方法主要是火焰原子吸收技術。其基本原理為:從空心陰極燈或光源中發(fā)射出一束特定波長的入射光，在原子化器中待測元素的基態(tài)原子蒸汽對其產(chǎn)生吸收，未被吸收的部分透射過去。通過測定吸收特定波長的光量大小，來求出待測元素的含量。

　　原子吸收光譜分析法的定量關系可用郎伯 - 比耳定律 A=abc 來表示。公式中， A 是吸光度， a 是吸光系數(shù)， b 是吸收池光路長度， c 是被測樣品濃度。該法具有靈敏度高、精確高 ; 選擇性好、干擾少 ; 速度快，易于實現(xiàn)自動化 ; 可測元素多、范圍廣 ; 結構簡單、成本低等特點，也正因為如此，該法的發(fā)展也相當迅速。

　　發(fā)展進程

　　原子吸收光譜分析法(AAS)所使用的儀器為原子吸收光譜儀或原子吸收分光光度計。目前國內(nèi)所見到的原子吸收光譜儀按照技術發(fā)展的水平，大致可分為兩代:

　　靠前代:單火焰原子吸收光譜儀(日立的Z500、 沈分廠的WYX-9004、華洋的AA2610、博暉的BH5100系列、北京東西分析儀器有限公司早期的單火焰型等)

　　第二代:火焰原子吸收光譜儀+外置石墨爐(日立的Z180-80、瑞利的WFX120A 、博暉的BH2100系列、普析的TAS990等)。其設計目的是為了彌補火焰吸收光譜儀靈敏度不夠的缺陷，為了迎合國內(nèi)早期客戶的升級改造的需求。

　　測鉛方法

　　血鉛的測定是防疫部門一個老話題，對醫(yī)院、婦幼保健部門是一個新課題。兒童血鉛測定是一個熱門話題。如果多取血，按常規(guī)方式消解之后用儀器測定，這并不費事，但如果只取微量20-40ul血進行測定就是一個難題，而有些群體例如兒童血鉛普查，就很難取較多血，樣品多時還需要常規(guī)的消解方法去處理樣品這即麻煩還容易污染樣品，因此需要一種快速、簡便、靈敏、準確度分析方法。

　　測定血鉛有即靈敏又準確的方法例如等離子體質(zhì)譜，但這種儀器價格太高，一般實驗室不能裝備。

　　再就是普遍使用的原子吸收法，其采血少、精度高、操作簡單、速度快的特點受到市場的認可，已經(jīng)成為了鉛檢測的主流產(chǎn)品。公認的是有塞曼效應背景校正的石墨爐原子吸收，廠家有(日立的Z180-80、瑞利的WFX120A 、博暉的BH2100系列、普析的TAS990等)。

　　其次就是電化學法， 電化學法作為一種中低端產(chǎn)品曾經(jīng)在九十年代廣泛使用，由于技術手段上存在問題，采用頭發(fā)標本檢測血鉛的電化學儀器其結果不準確被許多地區(qū)禁止使用。較新型號的儀器也開始使用末梢血作為檢測標本，但還是由于結果偏差太大不穩(wěn)定，一直沒有受到主流市場的認可。只是作為一種費用低廉的血鉛測定方法在偏遠地區(qū)和基礎衛(wèi)生院使用。

　　市場分析

　　2002年前，微量元素分析儀主力市場是防疫站理化檢驗。整個市場容量非常有限，醫(yī)院僅有個別用戶，高校有零星用戶。自2002年非典之后，受排鉛保健品和補鋅和補鐵、補鈣保健品的銷售拉動，醫(yī)院微量元素檢測開始啟動，儀器銷售快速升溫。由于醫(yī)院單位總量巨大，一但啟動，銷售巨增。儀器銷售全國市場從不足200臺，迅速達到4000-5000臺數(shù)量。并持續(xù)發(fā)展。

　　縣級醫(yī)院兒?？贫家呀?jīng)開始普及微量元素檢測，特別是縣級婦幼保健院成為微量元素檢測儀器的優(yōu)質(zhì)用戶。并且在部分經(jīng)濟發(fā)展較好的地區(qū)，微量元素檢測已經(jīng)被列為0-6歲兒童的常規(guī)體檢項目，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　發(fā)展前景

　　(1)首先，醫(yī)療體制改革啟動，政府將加大基礎公共衛(wèi)生網(wǎng)絡的投入。

　　(2)2007年，"新農(nóng)村合作醫(yī)療"試點覆蓋面將擴大到全國縣(市、區(qū))總數(shù)的60%，2008年在全 國基本推行，2010年實現(xiàn)基本覆蓋農(nóng)村居民的目標。

　　(3)"醫(yī)改"提升中低端市場潛力 ，據(jù)權威調(diào)查報告顯示，全國17.5萬家醫(yī)療衛(wèi)生機構擁有的醫(yī)療儀器和設備中，有15%左右是20世紀70年代前后的產(chǎn)品，有60%是80年代中期以前的產(chǎn)品。這也就預示著它們需要更新?lián)Q代，而在這個過程中，將會保證未來10年甚更長一段時間中國醫(yī)療器械市場的快速增長