Elektrochemische Messungen - Abbott i-STAT 1 Systemhandbuch

ELEKTROCHEMISCHE MESSUNGEN

Messverfahren
Sensoren
Potentiometrische
Sensoren
Die Nernstsche
Gleichung
Rev. Date: 17-FEB-2023
Messungen werden an unverdünnten Blutproben durchgeführt. Solche Messungen
werden auch als direkte Messungen bezeichnet. Messungen, die eine Verdünnung
der Probe erfordern, nennt man indirekte Messungen.
Indirekte Verfahren messen die molare Gesamtkonzentration des zu messenden
Blutbestandteils pro Volumeneinheit Plasma. Direkte Verfahren hingegen
messen die molare Gesamtaktivität (scheinbare oder freie Ionenaktivität) des zu
messenden Blutbestandteils pro Volumeneinheit Plasmawasser. Man geht davon
aus, dass die Ergebnisse direkter Messverfahren die für Elektrolytflüssigkeiten
klinisch signifikanten Ergebnisse sind. Abweichungen zwischen den Verfahren,
z.B. bei abnorm hohen Protein- oder Lipidwerten, sind auf den Einfluss von
Störkomponenten auf das indirekte Verfahren zurückzuführen.
Bei normalen Protein- und Lipidwerten wird der verfahrensbedingte Unterschied
zwischen den Messverfahren in kommerziellen Direktmessgeräten häufig
kompensiert, so dass die Normal-Messbereiche direkt wie indirekt messender
Geräte übereinstimmen. Die Sensor-Ausgangssignale sind so eingestellt, dass die
Referenzintervalle bei normalen Protein- und Lipidwerten mit denen indirekter
Messverfahren übereinstimmen.
Mit dem Begriff „Sensor" werden hier drei Typen von Kartuschenelektroden
bezeichnet:
• potentiometrisch
• amperometrisch
• konduktometrisch
Es handelt sich um Dünnschichtelektroden, die in einem Mikrofertigungsverfahren
auf Siliziumchips aufgebracht werden. Ihre Funktion als Sensor erhalten die
Elektroden dadurch, dass die aktiven Bereiche der Elektroden mit einer Reihe
chemisch empfindlicher Materialien beschichtet werden.
Bei potentiometrischen Messungen wird der Potentialunterschied zwischen einer
Indikator- und einer Bezugselektrode gemessen. Ionen-selektive Elektroden (ISE)
sind Beispiele für potentiometrische Systeme, bei denen die Indikatorelektrode
auf ein bestimmtes Ion der Lösung reagiert. Ein Ansprechen auf andere Ionen
kann durch Selektivitätskoeffizienten kompensiert werden. Durch Hinzufügen
eines Enzyms kann die ISE auch von Blutbestandteilen, die keine Ionen sind, Ionen
erzeugen.
Die Nernstsche Gleichung stellt eine Beziehung zwischen dem gemessenen
Potenzial und der zu messenden Ionenaktivität her.
E = E° + RT/nF ln a
E ist das Potential, E° eine vom Elektroden-/Sensorsystem abhängige Konstante,
R die Gaskonstante, T die absolute Temperatur, F die Faraday-Konstante, (n) die
Valenz oder Ladung (positiv oder negativ) des zu messenden Ions und (a) die
Aktivität des betreffenden Ions.
Die Nernstsche Gleichung kann wie folgt geschrieben werden:
E = E° + S log a
Art.: 714382-02F
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