a. 핵심 개념
- 분석 순서는 혈청분리 → 시약첨가 → 반응 → 비색 → 기록이다.
- 개별방식(discrete) 분석기가 표준이며, 처리 방식은 batch·random access·STAT로 나뉜다.
- 자동분석기는 재현성·정밀도가 우수하지만 기종마다 참고값이 달라 표준화가 어렵다.
b. 상세 설명
- 혈청분리 후 용혈·혼탁·황달 여부를 확인·기록하고, 섬유소(fibrin)는 제거한 뒤 분석한다.
- 개별방식(discrete) 구성: sample/reagent probe, disk, 반응조(reaction cell), 혼합기.
처리 방식 비교
| 방식 | 특징 | 장단 |
|---|
| 일괄진행(batch) | 같은 검사끼리 묶음 | 대량 처리 유리, 검체수 제한·TAT 김 |
| 임의접근(random access) | 개인별 검체 개별 분석 | TAT 단축, 응급·다항목 유리 |
| STAT | 응급검사 우선 처리 | 보통 60분 이내, 응급 10분 이내 목표 |
- 검체 이월(carry-over): probe 세척에도 고농도 검체가 다음 검체 결과에 영향을 주는 오차.
자동분석기 장단점
| 장점 | 단점 |
|---|
| 재현성·정밀도 우수, 검체·시약 미량 소모, 처리량 많음 | 반응 과정 직접 관찰 불가, 기종별 참고값 상이(표준화 곤란) |
현장검사(POCT)·드라이 케미스트리
| 항목 | 내용 |
|---|
| POCT | 환자 옆(bedside)·본인 시행 간이검사, 신속·간편·경제성, 혈당·임신·황달·전해질 |
| 반사율 광도분석(드라이 케미스트리) | 필름(건식 시약층)에 검체 발색 후 %반사율 측정, 요 시험지법·POCT |
c. ★ 시험 포인트
- 응급·다항목에 유리한 처리 방식 → random access(TAT 단축)
- probe 세척에도 남는 오차 → carry-over(검체 이월)
- 자동분석기의 단점 → 반응 과정 직접 관찰 불가, 기종별 참고값 상이
- 드라이 케미스트리 측정 원리 → %반사율
📌 한 줄 요약: 자동화학분석기는 discrete 방식이 표준이며 random access로 TAT를 단축하나 기종별 표준화가 어렵다. 핵심 키워드: discrete, random access, STAT, carry-over, POCT, 드라이 케미스트리(%반사율)
a. 핵심 개념
- 광도계 기본 구성은 광원부 → 분광부 → 시료부 → 수광부 → 기록부다.
- Lambert-Beer 법칙: A = ε × l × c, 흡광도는 농도·광로 길이의 곱에 비례한다.
- 형광·네펠로메트리는 광원과 수광부를 직각(90°) 으로 배치한다.
b. 상세 설명
광원 종류
| 측정 | 광원 |
|---|
| 가시광선 | Tungsten lamp |
| 원자흡광 | Hollow cathode lamp(속빈음극램프) |
| 형광 | Xenon lamp |
- 수광부는 빛의 세기를 전기신호로 변환한다(광전자증배관 PMT, dynode 보유).
비색광도계 종류
| 종류 | 측정 대상 | 배치 |
|---|
| 분광광도계 | 흡광 | 일직선 |
| 형광광도계 | 발광(형광) | 광원-수광부 직각 |
| 원자흡광(AAS) | 흡광 | — |
| 네펠로메트리 | 산란광 | 비일직선 |
| 반사율측정계 | 반사율 | — |
- 컷필터: 목적 파장 외 미광 제거. 반치폭: 단색화장치 성능 평가 지표.
Lambert-Beer 법칙·공식
| 지표 | 공식 | 의미 |
|---|
| 흡광도 | A = ε(흡광계수) × l(셀 두께) × c(몰농도) | 농도·광로 길이 곱에 비례 |
| 흡광도-투과도 | A = 2 − log(%T) | 예) %T=10 → A=1 |
- Beer: 액층 길이 일정 시 흡광도는 농도에 비례. Lambert: 농도 일정 시 흡광도는 액층 두께에 비례.
- 정확도가 가장 좋은 흡광도 범위: 0.2~0.8.
- 분광광도계 구성: 광원 → 단색화장치(회절격자·프리즘, 파장 선택) → 큐벳 → 수광부 → 판독기. 석영 큐벳은 UV~적외선 전 영역 측정 가능.
분석법별 특징
| 분석법 | 원리·특징 | 측정 대상 |
|---|
| 형광광도계 | 들뜬 분자의 형광 측정, 수광부 광원과 직각, 감도 높음 | 비타민·호르몬 등 미량 |
| 원자흡광(AAS) | 원자화 시료의 특정 파장 흡수, 광원 속빈음극램프 | Ca·Mg·Fe·Zn·Pb·Li 중금속·미량 금속 |
| 비탁법(turbidimetry) | 투과광(흡광도) 측정 | 미량 혈장단백·종양표지자 |
| 네펠로메트리 | 산란광 여러 각도 측정 | 미량 혈장단백·종양표지자 |
| 화학발광분석 | 화학반응 에너지 방출광, 광원 불필요, 루미놀 | — |
| CLIA(화학발광면역) | 표지항체(acridinium ester) 발광 직접 측정, 광원 불필요(필터 사용), 감도 매우 높음 | AFP·CEA·간염 항원·항체·비타민 D |
| FPIA(형광편광면역) | 형광표지 항원의 편광 변화(결합 시 회전↓·편광↑) | 약물 등 저분자 항원(hapten) |
| 굴절계 | 굴절률 이용, O점 교정 증류수 1.000(5% NaCl 1.022) | 요 비중, 혈청·혈장 단백 농도 |
가시광선 보색-측정 파장(400~800 nm)
| 보색(파장) | 측정색 |
|---|
| Violet(400~424) | Yellow(575~585) |
| Blue | Orange |
| Green | Red |
c. ★ 시험 포인트
- Lambert-Beer 공식 → A = ε × l × c
- 정확도가 가장 좋은 흡광도 범위 → 0.2~0.8
- 원자흡광의 광원 → 속빈음극램프(Hollow cathode lamp)
- 화학발광·CLIA에서 광원이 필요한가 → 불필요(함정)
- 산란광을 측정하는 분석법 → 네펠로메트리
- 굴절계 O점 교정액 → 증류수(1.000)
📌 한 줄 요약: 광학분석기는 Lambert-Beer(A=εlc)를 근간으로 흡광·형광·산란·발광·반사 방식으로 갈리며 형광·산란은 직각 배치가 핵심이다. 핵심 키워드: A=εlc, 흡광도 0.2~0.8, 속빈음극램프(AAS), 네펠로메트리(산란), CLIA·FPIA, 굴절계 1.000
a. 핵심 개념
- 크로마토그래피는 정지상·이동상 친화성(분배) 차이로 성분을 분리한다.
- 전기영동은 전하 입자가 전기장에서 반대 극으로 이동하는 원리이며, 이동도는 전하량에 비례·크기(분자량)에 반비례한다.
- 질량분석기(MS)는 질량/전하비(m/z) 로 분리한다.
b. 상세 설명
HPLC vs GC
| 구분 | HPLC | GC(참고) |
|---|
| 이동상 | 액체(정지·이동상 모두 액체) | 기체(He·N₂·Ar 운반) |
| 원리 | 분배, 고압펌프 주입 | — |
| 컬럼 | 직선형 | 코일형 |
| 분석물질 | 비타민·아미노산·지방산·HbA1c·카테콜아민 | 휘발성·스테로이드 |
- 질량분석기(MS): 원자·분자를 이온화 → m/z로 분리 → 물질 동정·농도 측정. GC-MS, LC-MS로 결합. 약물농도·비타민·테스토스테론·면역억제제·선천성대사이상 검사.
전기영동 원리·이동도
- 이동도는 총 전하량에 비례, 크기(분자량)·마찰계수에 반비례한다.
- 단백질은 등전점(약 pH 4.9) 기준으로 극성 결정. 염기성 완충액(Barbital, pH 8.6)에서는 (−)전하 → (+)극으로 이동.
- 순서: 검체 → 지지체(CA막) → 영동 → 고정·염색(Ponceau-S, Amido black) → 탈색 → 탈수 → 투명화 → densitometer.
모세관 전기영동: 모세관에 소량 시료·전기장 인가, 원리는 전기삼투현상(electroosmosis)(관벽 하전으로 액체 자체 이동).
c. ★ 시험 포인트
- 액체 분석물질(HbA1c·카테콜아민)에 쓰고 컬럼이 직선형인 분리법 → HPLC
- GC의 컬럼 모양·운반기체 → 코일형, He·N₂·Ar
- MS의 분리 기준 → 질량/전하비(m/z)
- 전기영동 이동도와 분자량의 관계 → 반비례
- 모세관 전기영동의 원리 → 전기삼투현상(electroosmosis)
📌 한 줄 요약: 분리분석은 분배(크로마토그래피)·m/z(MS)·전하이동(전기영동) 원리로 나뉘며 이동도는 전하량 비례·분자량 반비례다. 핵심 키워드: HPLC(직선형), GC(코일형), m/z, 등전점 pH 4.9, Barbital 8.6, 전기삼투현상
a. 핵심 개념
- 이온선택전극(ISE)은 선택 이온과 전극막 상호작용으로 전위차를 측정해 농도를 산출한다.
- 기준전극(Ag/AgCl)에 1N KCl, 측정전극에 0.1M HCl 이 채워져 있다.
- Clark 전극은 pO₂(전류), Severinghaus 전극은 pCO₂(pH 변화)를 측정한다.
b. 상세 설명
이온선택전극 종류
| 전극 | 막·함유물 | 측정 |
|---|
| 유리막전극 | 산화알루미늄·붕산 함유 유리막 | pH, Na⁺ |
| 액막전극 | 발리노마이신 함유 | K⁺, Ca²⁺ 등 |
크라운-에테르 전극
| 이온 | 전극 |
|---|
| Na⁺ | 12-crown-4 |
| K⁺ | 15-crown-5 |
pH meter
- pH = −log[H⁺], pH + pOH = 14. pH 1 차이 = [H⁺] 10배 차이(pH 4와 7은 1,000배).
- 표준완충액: 프탈산염 4.01, 탄산염 10.02.
혈액가스 전극 비교 ★★핵심
| 전극 | 측정 | 구조·원리 |
|---|
| Clark 전극 | pO₂ | 양극 Ag/AgCl, 음극 백금(Pt), 산소 환원 전류 세기 측정 |
| Severinghaus 전극 | pCO₂ | CO₂만 통과·H⁺ 차단 Teflon 반투막, CO₂ 확산 pH 변화(H⁺) 측정 |
- 전량분석법(Coulometry): 반응 소모 전하량으로 정량, 임상에서 염화물(Cl⁻) 측정.
c. ★ 시험 포인트
- K⁺ 측정 액막전극의 함유물 → 발리노마이신(Valinomycin)
- K⁺ 선택 크라운-에테르 전극 → 15-crown-5
- pO₂를 전류로 측정하는 전극 → Clark 전극
- pCO₂를 pH 변화로 측정하고 Teflon막을 쓰는 전극 → Severinghaus 전극
- Coulometry로 측정하는 임상 항목 → 염화물(Cl⁻)
- pH 4와 7의 [H⁺] 차이 → 1,000배
📌 한 줄 요약: ISE는 전위차로 이온을 정량하며 Clark(pO₂·전류)와 Severinghaus(pCO₂·pH)의 원리 구분이 최빈출이다. 핵심 키워드: ISE, Valinomycin(K⁺), 15-crown-5, Clark(pO₂), Severinghaus(pCO₂), Coulometry(Cl⁻)
a. 핵심 개념
- 삼투압측정기는 용질 입자 수(총괄성) 를 빙점강하로 측정한다.
- 원심분리는 밀도 차를 원심력으로 분리하며 상대원심력(RCF, ×g)으로 표현한다.
b. 상세 설명
삼투압
- 비해리 물질 1 mol = 어는점 1.86℃ 강하 = 1 Osm. NaCl은 2입자 해리 → 2 Osm, 포도당 1 Osm. 단위는 mOsm/kg H₂O.
기타 기기
| 기기 | 원리·용도 |
|---|
| 원심분리기 | 밀도 차 원심력 분리, 평균 회전반경(Rav)·회전수로 RCF(×g) 계산, nomogram 활용 |
| 저울 | 온도변화·진동 없고(대리석) 습기·환기 적은 곳에 수평 설치 |
| 간이농축기(Minicon=Centricon) | 요·CSF처럼 단백 농도 낮은 검체 농축 |
c. ★ 시험 포인트
- 삼투압 측정 원리 → 빙점강하(용질 입자 수)
- NaCl 1 M의 삼투압 → 2 Osm(포도당은 1 Osm, 함정)
- 요·CSF 농축에 쓰는 기기 → Minicon(Centricon)
📌 한 줄 요약: 삼투압은 빙점강하로 입자 수를 재며 NaCl은 2 Osm, 포도당은 1 Osm이다. 핵심 키워드: 빙점강하 1.86℃/Osm, NaCl 2 Osm, RCF(×g), Minicon
임상화학 · 검사기기학 끝. 시험 포인트를 중심으로 복습하세요.