Михаил Ахманов - Настольная книга диабетика. Как наладить жизнь с непростым диагнозом

Несмотря на различие методов и исследуемых объектов, количественный анализ осуществляется двумя основными способами: или химическим, или спектральным. Химический метод более традиционен, его разработали в старину, применяли в XVIII и XIX столетиях и применяют до сих пор. Спектральный метод – детище XX века, и его возможные варианты будут описаны в Приложении 3, посвященном неинвазивным глюкометрам.

Химический метод предполагает создание реактивов, чувствительных к определенному химическому соединению, и методик анализов, то есть приготовления пробы исследуемого вещества, использования реактивов и оценки результатов произошедших химических реакций. Возможно, следует поместить пробу в большой сосуд, добавить строго отмеренные дозы реактивов из той, другой и еще из третьей пробирки, нагреть (в вытяжном шкафу, иначе задохнешься от испарений), потом плеснуть пять с половиной миллилитров серной кислоты или окиси меди, охладить, профильтровать, выпарить до сухого остатка, а остаток взвесить на весах – и тогда мы получим искомое, поделив вес остатка на вес исходной пробы. Сложно, не так ли? Однако вспомним, что мы все-таки живем в XXI веке и современная химия умеет делать многое без алхимической кухни. Да и в старину знали совсем простые и надежные способы анализов – хотя бы с лакмусовой бумажкой: опустите ее в раствор, и если она окрасится в красный цвет, значит, раствор кислотный, а если в синий – щелочной. По интенсивности окраски можно судить о концентрации кислоты или щелочи – правда, очень приблизительно.

Спектральный метод гораздо совершеннее: достаточно сжечь щепотку вещества или получить его спектр каким-нибудь иным способом, и по интенсивности спектральных линий мы можем количественно оценить концентрацию того или иного компонента смеси. Напомним, что каждый компонент, каждое индивидуальное химическое соединение или элемент обладают своим характерным спектром, по которому можно их узнать и определить их содержание в сложном растворе, в смеси газов или в твердом веществе. Имеется великое множество приборов, работающих по спектральному или дифракционному принципу и позволяющих выполнить количественный анализ неорганических и органических веществ. Есть оптические, инфракрасные и рентгеновские спектрометры, есть дифрактометры и квантометры, есть месбауэровские и масс-спектрометры, и т. д., и т. п. Одни – величиной с чемоданчик, другие – размером с автобус, но оба эти варианта, как и все промежуточные, нам не подходят.

Есть, правда, совсем простые устройства, которыми нас осчастливили оптики. Например, экспонометр к фотоаппарату: крохотный приборчик, измеряющий интенсивность падающего света. Экспонометром он называется по той причине, что позволяет определить экспозицию съемки, но по принципу действия принадлежит к фотометрам – приборам, измеряющим силу света (фотон – квант света, воспринимаемого нашим зрением электромагнитного излучения). Наверное, вы помните, что световой диапазон включает семь основных цветов, и каждый оттенок цвета характеризуется своей длиной волны (разумеется, речь идет об электромагнитных волнах). Наибольшие длины волн у красного света и его оттенков, затем идут оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый, самый коротковолновый. Можно создать прибор, совсем несложный и миниатюрный, который будет измерять интенсивность определенного цвета или окрашенной поверхности и сообщать ее нам в виде числа. Раз можно, значит, такой прибор был создан – и даже не один. Такие устройства называют спектрофотометрами и колориметрами (от английского слова «color» – цвет).

Вспомнив немного физику, вернемся к нашей проблеме и рассмотрим принцип «работы» тест-полосок и глюкометров, используемых для контроля диабета. Начнем с визуальных полосок. Они пропитаны специальными реактивами, чувствительными к глюкозе в крови или к глюкозе, ацетону и другим физиологическим выделениям в моче. В зависимости от концентрации глюкозы либо иного компонента полоска, если опустить ее в мочу или капнуть на нее кровью, принимает определенный цвет; ее окраску мы сравниваем с цветовой шкалой, нанесенной на футлярчик, в котором хранятся полоски, и таким образом определяем концентрацию интересующего вещества – глюкозы, ацетона или, например, белка. Это чисто химический метод анализа, по принципу лакмусовой бумажки.

Существуют следующие виды тест-полосок (табл. 16.1):