Мониторинг газов крови у недоношенных новорожденных детей

Необходимость непрерывного слежения за сердечнососудистой системой и дыхательной функцией недоношенных новорожденных и была основной причиной разработки in vivo кислородных сенсоров. У многих недоношенных детей легкие недоразвиты и не производят сурфактанта, поэтому их необходимо вентилировать механически. Здесь следует иметь в виду, что, с одной стороны, гипоксия может приводить к необратимому повреждению мозга, с другой же стороны, введение кислорода в высокой концентрации может вызывать ретролентальную фиброп- лазию и приводить к слепоте. Таким образом, очень важно выдерживать баланс, который не угрожает жизни и не может привести к необратимым осложнениям.

На рис. 6.5 приведен полярографический кислородный электрод типа электрода Кларка, предназначенный для введения в пупочную артерию новорожденных [21].

Катетерный кислородный электрод

Рис. 6.5. Катетерный кислородный электрод:

1 — провод к монитору; 2 — двухкамерный катетер из ПВХ; 3 — мембрана + электролит; 4 — серебряный анод; 5 — серебряный катод; 6 — эпоксидная смола; 7 — отверстие для ввода пробы

Электрод состоит из серебряных анода и катода, разделенных сухим электролитом—хлоридом калия. При поддержании на электроде потенциала 750 мВ генерируемый ток пропорционален парциальному давлению кислорода в крови.

Ферментные электроды и биосенсоры на их основе

Ферментные электроды относятся к последним достижениям аналитической химии. Они сочетают в себе селективность и чувствительность ферментативных методов анализа со скоростью и простотой измерений с помощью ионоселективных электродов. В результате появилось устройство, позволяющее быстро измерять концентрацию определенного соединения в растворе, и метод, требующий минимальной пробоподготовки. Разработаны ферментные электроды для определения глюкозы, мочевины, L-амино- кислот, пенициллина и других веществ, важных в клинической практике.

Классический потенциометрический ферментный электрод представляет собой комбинацию ионоселективного электрода с иммобилизованным (нерастворимым) ферментом, который обеспечивает высокую селективность и чувствительность определения конкретного субстрата.

Показания ферментного электрода основаны на графике зависимости потенциала (мВ) от концентрации измеряемого вещества, при этом разность потенциалов АЕ прямо пропорциональна In (с'/с"), где с' и с" — значения концентраций ионов во внутреннем и внешнем объемах электродного пространства.

При подобных измерениях можно применить поляро- граф. Тогда к электроду прикладывают потенциал и регистрируют значение силы тока (мкА), при этом диффузный ток I = kc, где с — концентрация определяемого вещества, которое окисляется на электроде; k — коэффициент пропорциональности. Затем строят калибровочный график зависимости силы тока от концентрации вещества [20].

В настоящее время разработаны новые миниатюрные электрохимические сенсоры для анализа ДНК. Сенсоры имеют размер и толщину ногтя. Они могут быть использованы для решения разнообразных задач (например, тест на отцовство, опознавание индивидуумов, бактерий при пищевых болезнях, обнаружение генетически модифицированных продуктов и др.). При массовом производстве БС их стоимость и доступность предположительно будет соизмерима с аналогичными тестами на наличие беременности, доступными в аптеках.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >