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Disciplina: Bioquímica Clínica MÉTODOS ANALÍTICOS Prof. Dra. Michele Janegitz Acorci Valerio Biomédica Kelly Colussi Pinheiro Precipito Métodos Analíticos • São os meios utilizados no Laboratório Clínico para análise das amostras; • Cada laboratório utiliza o método que se enquadra melhor com sua rotina; Métodos Analíticos • O método deve atender às características: – Especificidade; – Sensibilidade; – Precisão; – Exatidão; Espectrofotometria • Método que estuda a interação da luz com a matéria; • Cada composto químico absorve, transmite ou reflete luz ao longo de um determinado intervalo de comprimento de onda; • Cada cor tem um comprimento de onda diferente, então quando a luz atinge um objeto, alguns comprimentos de onda são absorvidos e outros refletidos de volta; Espectrofotometria • Uso: – Medir determinados ingredientes em uma droga; – Medir o crescimento bacteriano; – Diagnosticar um paciente com base na quantidade de determinado analito presente em sua urina ou sangue; Espectrofotometria • As análises podem ser: – Quantitativas: identificação da concentração da substância; – Qualitativas: identificação de uma substância desconhecida, já que cada substância irá refletir e absorver a luz de forma diferente; Lei de Lembert-Beer • A quantidade de luz absorvida ou transmitida por uma determinada solução depende da concentração do soluto e da espessura da solução; Absorbância é diretamente proporcional à concentração do analito! Tipos de Reações • Reações Colorimétricas; • Reações de Ponto Final; • Reações Cinéticas; Reações Colorimétricas • Determinação espectrofotométrica de compostos corados; • Analito + Reagente Cromogênico; • A reação colorimétrica é amplamente utilizada com as metodologias cinéticas A velocidade da formação de um produto é medida por intervalo de tempo Reações Colorimétricas • Uma molécula orgânica que se liga à uma enzima para ativar a reação química é chamada de coenzima; • As coenzimas podem ou não ser utilizadas como substratos nas reações químicas, utilizadas nas técnicas laboratoriais; As coenzimas podem ser adicionadas aos testes para favorecer o aumento da velocidade Reações de Ponto Final • São reações em que a concentração do produto formado atinge um valor máximo, permanecendo inalterada por um determinado tempo em função da estabilidade do produto; • Estas reações podem ser colorimétricas ou ultravioleta; Reações de Ponto Final • Devido a sua flexibilidade, é a reação mais empregada no LAC, podendo ser utilizada em metodologias manuais ou automatizadas. • Ex.: Dosagens químicas ou enzimáticas de glicose e colesterol. Reações Cinéticas • Geralmente utilizada em reações em que o analito é uma enzima; • A atividade enzimática é analisada por meio da reação dela com um composto químico denominado substrato; • Em geral, a reação é acoplada a uma reação colorimétrica: à medida que a conversão enzimática se processa e o produto é gerado, há mudança de cor que deve ser observada em espectrofotômetro; Reações Cinéticas • Leituras sucessivas em intervalos de tempos iguais devem ser feitas; • Aos valores obtidos na leitura espectrofotométrica deve-se aplicar fatores de correção que variam de acordo com o exame a ser realizado; • Classificação: – Reações Cinéticas de Tempo Fixo; – Reações Cinéticas Contínuas; – Reações Cinéticas de 2 Tempos; Reações Cinéticas de Tempo Fixo • São reações que utilizam um tempo fixo de incubação, sendo a formação do produto interrompida por qualquer processo, como por exemplo, adição de determinado reagente; • Ex.: Dosagem de fosfatase alcalina, método de Roy mod. (mede a formação do produto após 10 minutos de incubação em temperatura de 37°C); Reações Cinéticas Contínuas • A velocidade da formação do produto é medida em intervalos de tempo (3 no mínimo); • Ex.: Dosagem de fosfatase alcalina - método de p-Nitrofenol. Reações Cinéticas de 2 Tempos • É uma variante da Reação Cinética Contínua; • Faz-se uma leitura aos 30 segundos (serve como Branco) e a outra leitura aos 90 segundos. Utiliza-se de 1 minuto para calcular a concentração do analito; • A reação cinética de 2 tempos serve para diminuir o tempo da reação e também para reduzir a influência de interferente; • Ex.: Dosagem de creatinina, método Cinético- Colorimétrico; Dosagem de ureia, método Cinético- UV; Reações Cinéticas de 2 Tempos Como Espectrofotômetro funciona? 1. Uma amostra é colocada dentro do espectrofotômetro. 2. Há uma fonte de luz e um dispositivo chamado monocromador que divide a luz em comprimentos de onda individuais. 3. Uma fenda ajustável permite apenas um comprimento de onda específico através da solução de amostra. 4. O comprimento de onda da luz atinge a amostra, que está na cubeta. 5. A luz passa através da amostra e é lida pelo detector. O espectrofotômetro é muito sensível e qualquer interferência pode mostrar um resultado errado. As cubetas têm papel fundamental e sua limpeza e uso correto são essenciais para a obtenção de resultados confiáveis. Espectrofotômetro Manual • Aumento dos erros na fase analítica; – Cubetas; – Leitura do teste; • Resultado impresso somente no Display do aparelho – anotar resultado (erros fase pós- analítica); Espectrofotômetro Semi-Automático • Ideal para laboratórios com baixa rotatividade; • Grava a programação com os requisitos da corrida de cada analito; • Fornece o valor da absorbância e da concentração do analito; • Impressão dos resultados (evita erros pós-analíticos); Espectrofotômetro Automático • Aumento da produtividade e performance; • Ideal para laboratórios com alta rotatividade; • 200 – 500 amostras por hora; • Fase analítica totalmente automatizada; • Identificação da amostra – código de barras; • Administração de reagentes automática; • Redução de erros na fase analítica; Quimioluminescência • Consiste na emissão de energia luminosa a partir de uma reação química; • Energia luminosa ocorre devido à excitação eletrônica dos átomos envolvidos na reação; • Uso: identificação de hormônios, drogas e microrganismos através de testes colorimétricos; Quimioluminescência • A técnica baseia-se na ligação Antígeno- Anticorpo; • Ag ou Ac é conjugado a uma substância que, quando ativada, emite luz visível; • Emissão de luz é proporcional ao analito pesquisado; Quimioluminescência • Marcadores luminescentes (cromógenos) utilizados: – Luminol; – Derivados de acridina; – Sistema avidina-biotina; – Fluoresceína; Quimioluminescência Luminol: • Luminol, C8H7O2N3, composto em pó feito de nitrogênio, hidrogênio, oxigênio e carbono; • Muito utilizado na perícia criminal para investigação de vestígios de sangue; • Quando em contato com o sangue utiliza o ferro da hemoglobina como catalisador para a reação de liberação de luz; Quimioluminescência Luminol: • Os criminalistas misturam o pó de luminol com um líquido contendo peróxido de hidrogênio (H2O2) e um hidróxido (OH-); • O peróxido de hidrogênio e o luminol são os principais agentes da reação química, que é catalisada pelo ferro contido na hemoglobina; Eletroquimioluminescência •Utiliza a emissão de luz através da aplicação de potenciais de oxidação ou redução a um eletrodo imerso em soluções que emitem radiação (em geral compostos de rutênio); Eletroquimioluminescência • Método automatizado mais utilizado: Elecsys (Roche Diagnóstica) – Utiliza micropartículas revestidas de estreptavidina, anticorpo monoclonal específico biotinilado, e um anticorpo monoclonal específico para cada analito; – Essa mistura é fixada magneticamente na superfície do eletrodo e o que não se fixar é removido; – Por fim, há uma aplicação de corrente elétrica no eletrodo que induz uma emissão quimioluminescente, medida por um fotomultiplicador; Eletroquimioluminescência Elecsys E.L.I.S.A. • E.L.I.S.A. (Enzyme-lynked Immunosorbent Assay); • Também conhecido por imunoensaio ou teste imunoenzimático; • Metodologia amplamente usada para a confirmação de infecções virais, porém possui muitas aplicações bioquímicas; • Utiliza conjugado que pode estar ligado ao Ag ou ao Ac; • Substrato forma produto colorido que é medido por espectrofotometria; • Intensidade da cor é diretamente proporcional à concentração do analito; E.L.I.S.A. • O teste baseia-se na interação Ag-Ac; • Utiliza Ac secundário acoplado com enzima que produzirá substância corada; – Ac secundário liga-se à amostra do paciente; – Pode ser monoclonal (altamente específico) ou policlonal; • Alta sensibilidade – detecta quantidades mínimas do Ag ou Ac na amostra; • Alta especificidade – indica somente o Ag ou Ac desejado; • Possibilidade de testar várias amostras simultaneamente; E.L.I.S.A. • Classificação: – E.L.I.S.A. Indireto: Pesquisa de Ac; – E.L.I.S.A. Sanduíche: Pesquisa de Ag; – E.L.I.S.A. Competitivo: Detecção quantitativa de Ag; – E.L.I.S.A. Direto: Titulação de Conjugado; E.L.I.S.A. Uso do E.L.I.S.A. nas determinações de Marcadores tumorais: – Marcadores Tumorais: substâncias químicas presentes no sangue ou urina somente em casos de tumores, pois são produzidas por estes; – O mais popularmente conhecido é o PSA (Antígeno Prostático Específico) presente em altas quantidades em homens com câncer de próstata; E.L.I.S.A. Uso do E.L.I.S.A. nas determinações de Marcadores tumorais: – Na rotina laboratorial utiliza-se o E.L.I.S.A. para detecção do PSA, através do uso de Ac monoclonal específico para este marcador tumoral; E.L.I.S.A. Uso do E.L.I.S.A. nas determinações de drogas terapêuticas e de abuso: – Faz-se o uso de Ac monoclonal capaz de detectar a droga terapêutica ou de abuso; – Droga terapêutica: Essa técnica se faz útil para avaliar se há algum tipo de acúmulo do princípio ativo do medicamento que poderia levar a médio e longo prazo, algum tipo de dano reversível ou não ao paciente; E.L.I.S.A. Uso do E.L.I.S.A. nas determinações de drogas terapêuticas e de abuso: – Droga de abuso: Essa técnica se faz útil para avaliar o uso indevido de drogas, perícias criminais, testes antidoping antes de competições; Eletroforese • O princípio básico da eletroforese é o deslocamento de moléculas eletricamente ativas através de um gel após a aplicação de uma corrente elétrica; • Consiste em separar moléculas de acordo com seu peso molecular; • É uma técnica amplamente utilizada na detecção de ácidos nucleicos (DNA e RNA) e proteínas como hemoglobina, lipoproteinas e albumina; Eletroforese • Os tipos de geis mais utilizados são o de agarose e o de poliacrilamida. A diferença entre eles é o tamanho da rede que eles oferecem e a forma como são corados; • A visualização do gel de agarose é feita em câmara de UV, portanto é necessária a utilização de substância luminescente em UV, como por exemplo, brometo de etídio; • Gel de poliacrilamida é corado com nitrato de prata; Eletroforese Gel de agarose: – Agarose é um pó (polissacarídeo) que adicionado a uma solução tampão (TBE) previamente preparada se polimeriza formando um gel firme, onde serão aplicadas as amostras; – É a concentração da agarose que determina o tamanho da rede que será formada e isso é baseado na amostra a ser analisada. Após a “corrida” das amostras o gel é retirado e colocado em solução de Brometo de Etídio que fará com que a amostra que se deslocou no gel “brilhe” após a colocação em câmara de luz UV; Eletroforese Gel de poliacrilamida: – A poliacrilamida é uma substância formada por dois tipos de polímeros: acrilamida (com conformação linear) e bisacrilamida (com conformação em forma de “T”); – A junção destes polímeros leva a formação de uma rede mais “fechada”, útil na detecção de proteínas que são consideradas moléculas pequenas; Gel de poliacrilamida corado por nitrato de prata Cubetas de Eletroforese Eletroforese de Proteínas • A eletroforese é usada para identificar a presença de proteínas anormais, para comprovar a ausência de proteínas normais e para determinar que grupos específicos de proteínas estão aumentados ou reduzidos no soro, urina, líquor; Eletroforese de Proteínas • Utilizada no diagnóstico: – Suspeita de mieloma múltiplo, amiloidose ou outras gamopatias; – Presença de proteína de Bence Jones; – Quadros de infecções recorrentes; – Neuropatia periférica inexplicável; – Insuficiência cardíaca refratária; – Síndrome nefrótica; – Quadros de anemia e hepatoesplenomegalia; – Avaliação de doença hepática crônica; – Pacientes com VHS elevado; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Albumina • Proteína mais abundante no plasma, sendo sua função principal a manutenção da pressão osmótica coloidal; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Albumina • Reduzida: – Desnutrição e falha na absorção; – Gravidez; – Doença renal (especialmente síndrome nefrótica); – Doença hepática; – Doenças inflamatórias; – Síndromes com perda proteica; • Aumentada: – Desidratação; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Alfa 1 – glubulina • Principalmente composta por alfa-antitripsina. O restante (10%) se deve à alfa-glicoproteína ácida, alfa-fetoproteína e certas proteínas carreadoras; • Aumenta na reação inflamatória de fase aguda, especialmente nas inflamações gastrointestinais e neoplasias malignas; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Alfa 1 – glubulina • Reduzida: – Enfisema congênito (deficiência de a1-antitripsina, uma doença genética rara); – Doença hepática grave; • Aumentada: – Doenças inflamatórias agudas ou crônicas; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Alfa 2 – glubulina • É constituída por um grupo variado de proteínas: haptoglobina, alfa �-macroglobulina e ceruloplasmina; • Proteínas de fase aguda, aumentando sua concentração na presença de infecção, em procesos inflamatórios e imunes. Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Alfa 2 – glubulina • Reduzida: – Hipertireoidismo; – Doença hepática grave; – Hemólise; • Aumentada: – Doença renal (síndrome nefrótica); – Doença inflamatória aguda ou crônica; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Beta glubulinas • Composta pela transferrina, hemopexina e Complemento C3; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Beta glubulinas • Reduzida: – Desnutrição; – Cirrose; • Aumentada: – Hipercolesterolemia; – Anemia ferropriva; – Alguns casos de mieloma múltiploou MGUS; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Gamaglobulinas • Predominantemente composta de imunoglobulinas do tipo IgG. As imunoglobulinas IgA, IgM, IgD e IgE se sobrepõem à junção beta-gama; • O aumento dos níveis de imunoglobulinas pode ocorrer de forma policlonal, monoclonal ou oligoclonal; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Gamaglobulinas • Picos policlonais decorrem da produção heterogênea de anticorpos que produzem elevação difusa das gamaglobulinas na resposta a quadros infecciosos e inflamatórios crônicos, doenças hepáticas e neoplasias; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Gamaglobulinas • Bandas oligoclonais (dois ou mais picos monoclonais) estão presentes ocasionalmente na hepatite aguda fulminante, infecções virais crônicas, infecções bacterianas e imunodeficiências; • Os picos monoclonais são resultados de uma única classe ou subclasse de imunoglobulinas produzidas por uma única linhagem de plasmócitos ou linfócitos B; Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Gamaglobulinas • Reduzida: – Diversas doenças imunes genéticas; – Deficiência imune secundária; • Aumentada: – Monoclonal: − Macroglobulinemia de Waldenström; − Mieloma múltiplo; − Gamopatia monoclonal de significado clínico indeterminado (MGUS); Eletroforese de Proteínas Proteínas pesquisadas: • Gamaglobulinas • Aumentada: – Policlonal: - Doença inflamatória crônica; - Artrite reumatoide; - Lúpus eritematoso sistêmico; - Cirrose; - Dença hepática crônica; - Infecção aguda e crônica; - Imunização recente; Eletroforese de Hemoglobina • A análise das hemoglobinas constitui importante método diagnóstico para estudo das anemias hemolíticas e talassemias; • Método também utilizado: Cromatografia Líquida de Alta Performance (HPLC); Eletroforese de Lipoproteínas • As lipoproteínas são partículas de alto peso molecular, responsáveis pelo transporte de lipídios no plasma; • Os padrões de eletroforese de lipoproteinas são úteis na caracterização das dislipidemias secundárias e primárias; Eletroforese de Lipoproteínas • As lipoproteinas recebem nomes de acordo com sua mobilidade: – HDL (alfa-lipoproteina) migram com as alfa-1-globulinas; – LDL (beta-lipoproteinas) migram com as beta-globulinas; – LDL (pré-betalipoproteinas) migram com as alfa-2- globulinas;
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