Abbott i-STAT Alinity Handbuch Seite 142

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Bei potentiometrischen Messungen wird die Potentialdifferenz gemessen, die zwischen einer
Indikatorelektrode und einer Referenzelektrode besteht. Ionenselektive Elektroden (ISE) sind
Beispiele für potentiometrische Sensoren. Die Indikatorelektrode ist so ausgelegt, dass sie auf
ein bestimmtes Ion in einer Lösung anspricht. In Fällen, in denen andere Ionen vom System
erfasst werden, können Selektivitätskoeffizienten verwendet werden, um diese Störung zu
korrigieren. Einem ISE kann ein Enzym zugesetzt werden, um aus Analyten von Interesse, die
selbst keine Ionen sind, Ionen zu produzieren.
Potentiometrische Sensoren machen sich zwei wichtige Konzepte zunutze. Das erste Konzept ist
die Nernst-Gleichung, die das gemessene Potential mit der Aktivität des zu messenden Ions in
Beziehung setzt. Sie lautet:
E = E° + RT/nF ln a
Hierbei ist E das Potential, E° eine vom Elektroden-/Sensorsystem abhängige Konstante, R die
Gaskonstante, T die absolute Temperatur, F die Faraday-Konstante, (n) die Valenz (positive oder
negative Ladung) für das zu messende Ion und (a) die Aktivität dieses Ions.
Die Nernst-Gleichung kann wie folgt umgeschrieben werden:
E = E° + S log a
Dabei ersetzt S die Konstante, die die Steigung des Sensors definiert. Die Steigung ist die
Änderung in Millivolt pro zehnfache Änderung der Aktivität des Analyten. Für ein positiv
geladenes monovalentes Ion würde die theoretische Steigung 59,1 mV bei 25 °C betragen.
Das zweite Konzept ist Aktivität gegenüber Konzentration, wobei ionenselektive Elektroden eher
die Aktivität als die Konzentration messen. Die Aktivität (a) ist über den Aktivitätskoeffizienten
mit der Konzentration (c) verbunden (γ). Es lautet:
a = γc
Amperometrische Sensoren
Bei amperometrischen Messungen wird ein Potential an die Messelektrode angelegt, wobei der
durch die resultierenden Oxidations- oder Reduktionsreaktionen im Testsystem erzeugte Strom
gemessen wird. Der erzeugte Strom ist direkt proportional zur Konzentration des Analyten. Einer
Schicht auf oder in der Nähe eines amperometrischen Sensors kann ein Enzym hinzugefügt
werden, um elektroaktive Verbindungen aus Analyten von Interesse zu erzeugen, die selbst nicht
oxidiert oder reduziert werden können.
Konduktometrische Sensoren
Bei konduktometrischen Messungen wird ein Wechselstrom zwischen zwei Elektroden angelegt,
die sich in Kontakt mit der Testlösung befinden, und die resultierende Spannungsdifferenz
gemessen. Die Leitfähigkeit der Lösung ist proportional zur Größe der Spannungsdifferenz. In
i-STAT Alinity — System Operations Manual
Anmerkung: Während Ionenaktivitäten, die eher freie als
Gesamtionenkonzentrationen widerspiegeln, die physiologisch relevante Größe
sind, werden Aktivitätswerte in konventionelle Konzentrationseinheiten
umgerechnet, so dass Werte, die durch direkte ISE-Messungen erhalten werden,
mit Werten aus Methoden zur Messung von Gesamtionenkonzentrationen
verglichen werden können. Zu letzteren gehören die indirekten Methoden, die
Aktivitätskoeffizienten nahe oder gleich 1 haben, sowie flammenphotometrische,
Atomabsorptions- und Titrationsmethoden.
Art: 745524-02 Rev. F Rev. Date: 02-Nov-2022