微透析技术在骨科的应用(一)

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一、文献综述

1微透析技术

具有活体连续取样、动态观察、定量分析、采样量小、组织损伤轻等特点。可在麻醉或清醒的生物体上使用，特别适合于深部组织和重要器官的活体生化研究。目前已成为实验神经生理学和神经化学的重要研究工具之一, 它可提供递质释放、摄取和代谢的必要信息。

主要原理

以透析原理作为基础，通过对插入生物体内中的微透析探头在非平衡条件下进行灌流，物质沿浓度梯度逆向扩散，使被分析物质穿过膜扩散进入透析管内,并被透析管内连续流动的灌流液不断带出，从而达到活体组织取样的目的。

微透析系统及其特点

微透析系统装置主要由微量泵、微透析探头、收集器、连接管及配套设备组成。

1，微量泵以注射泵为佳,有利于减少恒流泵和蠕动泵的波动, 流速一般为1~5 μl/min。

2，微透析探头有直线性探头、环形探头、同心型探头等不同的类型(微透析管因实验对象不同而形状大小各异);按照探头的形状分为穿颅探头、U型探头、I型探头、环形探头等。目前普遍应用的是同心型探头，微透析探头通常是由一管式半透膜与不锈钢、石英或塑料毛细管构成双层管道; 长度一般为1~10 cm。半透膜由再生纤维素、聚碳酸酯或聚丙烯腈制成, 载留分子量5~10 KD不等。实际应用需根据具体组织和待测物选择不同的微透析探头。

微透析技术最大的优点是可在基本上不干扰体内正常生命过程的情况下进行在体( in vivo)、实时( real time) 和在线(on line) 取样, 特别适用于研究生命过程的动态变化。微透析技术的优点是活体取样、动态观察、定量分析、采样量小、组织损伤轻等。该技术的另一大优点是样品的采集与分析过程既可在位又可离位进行。此外微透析技术的独到之处是可以单独取得细胞外液, 因此可对体内神经递质的释放量进行动态监测, 具有重要的生物学意义。

微透析技术的缺点就是对取出的样品进行准确可靠的校正，主要涉及到对探针的回收率的测定。探针回收率是指从灌流液中流出的待测组分与标准浓度之比的百分数。探针回收率是影响微透析结果的重要因素, 取决于取样部位的生物学性质、透析膜的物理性质(材料、孔径、长度及几何形状等)、待测物质的分子量、灌流速度、压力、生物体本身的健康条件和生物节律等。目前测定回收率的方法主要有以下几种:

1，外标法

计算被测物质相对浓度的变化时, 可简单地采用体外回收率法。测定宜在取样后立即进行, 将探针放入已知浓度的标准溶液中, 用与体内实验相同的流速灌流探针。达到稳定状态后收集灌流液并进行检测。测定浓度与标准溶液浓度之比就是体外回收率。此法虽简单易行, 但由于被测物质在体外时与体内的环境状况不同, 检测结果不能严格地等同于实际的回收率。

2，内标法

往灌流液中加入已知浓度且性质与被分析物质相似的另一种物质做内标,内标物不仅在扩散性质上与被分析物一致,而且还要在体内的代谢过程中也尽可能一致,测出透析率即作为被分析物的回收率。由于选择内标的局限性很大, 限制了此法的应用。

3，反透析法

假设被测物从两个方向通过半透膜是同等的。在灌流液中加入一定浓度的内标物(Cic) ,在与体内透析相同的条件下操作, 测定透析液中内标物的浓度(Cec) ,体内回收率(Rin ,vivo ) 可用下式计算:Rin vivo = (1 Cec/ Cic) ×100 %本法要求内标物具有生物惰性, 尽可能与被测物相似。

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