В современном мире научные лаборатории играют ключевую роль в раскрытии тайн природы и создании новых технологий. Эти места полны загадок и удивительных открытий, где каждый день происходят невероятные эксперименты. Давайте отправимся в увлекательное путешествие по лабораториям и познакомимся с основными объектами исследований, которые раскроют перед нами весь мир науки, а также с видами аналитического оборудования и методами для их исследования.
Основные виды лабораторных методов исследования
Прежде чем перейти непосредственно к объектам испытаний, логично было бы замолвить слово об основных методах лабораторной диагностики и инструментах, благодаря которым они исследуются. Аналитическое лабораторное оборудование может отличаться не только целями, которые ставит перед собой, но и точностью.
Хроматография:
Это метод разделения смесей на составные части благодаря применению метода распределения между двумя фазами.
В хроматографии эти фазы называются "подвижная" и "неподвижная". Подвижной фазой может выступать как газ, так и жидкость. Она непрерывно протекает через систему и служит транспортом для анализируемых компонентов образца. Неподвижная фаза может быть твердым веществом с развитой поверхностью или жидкостью, нанесенной на твердое вещество или внутреннюю поверхность капилляра. Главное для неподвижной фазы - ее способность обратимо взаимодействовать с анализируемыми компонентами образца. Чем сильнее это взаимодействие (или сорбция), тем медленнее движется компонент в хроматографической системе. Таким образом, процесс разделения основан на различной аффинности компонентов образца к подвижной и неподвижной фазам.
Масс-спектрометрия:
Этот метод анализа позволяет определить массу и состав молекул в образце. Является одним из самых точных подходов. Широко используется не только в науке и фармацевтике, но и в таких сферах жизни как спорт (определение допинга в крови спортсмена), безопасность (сферы работы, связанные с наркотрафиком и изучением взрывчатых веществ), тяжелая промышленность (поиск новых мест добычи, анализ и оптимизация качества добычи ископаемых). Логично, что спектрометры являются чуть ли не самым востребованным аналитическим оборудованием для лабораторий.
Инфракрасная спектроскопия:
С помощью этого метода исследователи изучают взаимодействие молекул с инфракрасным излучением.
Эта большая сфера исследований имеет не менее внушительную подкатегорию, а именно Фурье-ИК-спектроскопия (Фурье-ИКС).
Фурье-ИКС – это широко применяемый метод, в нем используется анализ присущих свойств химического вещества, благодаря этому Фурье-ИКС очень подходит для сопоставления со спектральной библиотекой. С помощью обширной базы данных подход сопоставления со спектральной библиотекой дает возможность быстро идентифицировать тысячи химических веществ на основании их уникального «молекулярного отпечатка».
Ядерный магнитный резонанс:
НМР-спектроскопия позволяет исследовать структуру и состав молекул с помощью магнитных полей и радиочастот.
То, что, хотя в названии этого явления есть слово «ядерный», не имеет никакого отношения к радиоактивности и ядерной физике. Если говорить о более точном определении, то без использования законов квантовой механики не обойтись. Согласно им, энергия взаимодействия магнитного ядра с внешним магнитным полем может принимать только определенные значения. Когда магнитные ядра подвергаются переменному магнитному полю с частотой, соответствующей разнице между этими значениями энергии, они начинают переходить с одного уровня на другой, поглощая энергию переменного поля. Это и называется явлением магнитного резонанса.
Клинические лабораторные методы исследования
Клинические лабораторные исследования представляют собой специализированные методы анализа биологических материалов (крови, мочи, слюны и др.) с целью диагностики заболеваний, оценки состояния здоровья и мониторинга эффективности лечения. Эти исследования проводятся в специализированных клинических лабораториях, где применяются различные аналитические методы, такие как химические, иммунологические, микробиологические и молекулярно-биологические анализы.
К методам лабораторной диагностики относятся:
- Общий анализ крови: Этот анализ позволяет оценить состояние здоровья пациента и выявить наличие различных патологий.
- Биохимический анализ крови: Он включает в себя измерение уровня различных веществ в крови, таких как глюкоза, холестерин и белки.
- Анализ мочи: Этот анализ используется для оценки работы почек и выявления различных заболеваний.
- Иммунологические исследования: Они направлены на изучение иммунной системы и выявление аутоиммунных заболеваний.
Какие объекты испытывают в лабораториях
И все же, стоит вернуться к теме нашей статьи. Что именно так скрупулезно исследуют и что наиболее востребовано в лабораториях разных направлений и видов?
Первые позиции занимает воды из разных источников и любого назначения. Но оно и понятно, ведь необходимо изучить грунтовые воды перед каким-либо глобальным строительством, исследовать напитки после массового отравления, понять, насколько новый природный источник безопасен для употребления и содержит ли он необходимые элементы или примеси.
Далее по списку находится исследование почвы. Изучение и анализ многих факторов помогает определить плодородие грунта и для каких культурных пород он подходит, а также очень востребовано для строительной ниши.
Следующее по популярности это исследования воздуха. Кроме явных сфер медицины и экологии изучение воздуха приоритетно для промышленности и астрономии.
Промышленное аналитическое оборудование помогает мониторить качество качество воздуха и процент его загрязнения.
Вывод
Лабораторные исследования играют невероятно важную роль в современной науке, медицине и индустрии. Благодаря разнообразию методов и приборов, исследователи могут изучать мир на микроуровне, понимать его законы и применять полученные знания для создания новых технологий и лечебных методик. Каждый из объектов испытаний в лабораториях представляет собой кусочек головоломки, которую мы пытаемся разгадать. Все это делает лаборатории местом удивительных открытий и постоянного научного прогресса.