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关键词 CCD技术 光学实验 教学演示 分光计
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2017.02.057
Abstract The need to use CCD technique in optics experiment teaching is discussed. Two examples of CCD technique in optics experiment teaching demonstration and explanation are introduced. Conclusion that CCD technique in optics experiment teaching demonstration and explanation plays an important role is drawn. The paper proposes to improve other traditional optics experiments by the use of CCD technique.
Keywords CCD technique; optics experiment; teaching demonstration; spectrometer
0 引言
大学物理实验是大学物理教学的重要组成部分,物理实验课是学生进行科学实验训练的一门基础课程,是学生进入大学后接受实验方法、技能训练的开端,对培养学生实验能力具有十分重要的作用。大学物理实验包括力、热、光、电等方面的实验内容,光学实验是大学物理实验重要组成部分。光学实验的特点是:必须掌握光学原理才能进行实验,而且光学仪器结构复杂,难于调节,因此做光学实验需要在理论指导下,耐心地反复操作,难度较大。对于基础实验,在学生做实验之前,教师一般会介绍实验所用到的仪器,简单讲解实验步骤。有些实验,眼睛可以直接观察到,比如力学实验,教师就比较容易讲解,学生也容易理解。而对于一部分光学实验,需要用眼睛贴近显微镜的目镜去观察实验现象,学生不能直接观察,教师讲解时要把实验想象用语言描述,所以这类实验教师难讲,学生也难懂,学生做实验很困难,容易造成对光学实验的畏惧心理。近几年,CCD技术在教学中的应用越来越广泛,将CCD技术引入到光学实验中来,通过显示器可以让每个学生直接观看实验现象,使其更具直观性。这种方式让每个人都感受到现场操作,学生更容易理解,有助于提高实验的效率。
1 在光学实验中引入CCD技术的必要性
随着现代教育技术的迅猛发展,计算机辅助教学的应用越来越广泛,教师根据自己的教学内容自制教学课件,通过屏幕展示出来,学生通过屏幕进行观看。一些枯燥、难懂的知识变得生动、直观,不仅节省了时间,也提高了教学效果。在大学物理课程教学中,计算机辅助教学的应用获得了良好的教学效果,不仅知识更容易理解,教师在课堂上有更多的时间增加更丰富的知识,开阔了学生的视野。在大学物理实验教学中,计算机辅助教学也得到了一定的应用。应用计算机辅助物理实验教学,教师编制实验教学课件,在学生操作实验之前,教师先用课件对实验进行讲解,如:实验的仪器调节及需要注意的实验步骤等,教学内容都通过大屏幕显示,每位学生都能通过大屏幕进行观看,之后学生进行现场操作,对于操作简单的实验,计算机辅助教学可以取得良好的效果。但对于一些光学实验,仪器结构复杂而且难于调节,学生没有看到真实的现场操作,仅凭教学课件很难理解实验,课堂效率不高,因此,传统的现场操作演示与讲解是非常必要的。但是,现场操作有其不可避免的缺点,即直观性差。采用F场操作演示与讲解,有一些光学实验,需要用眼睛靠近显微镜的目镜去观察现象,如果教师每讲一步学生都依次去直接观察,需要的时间较多,后面做实验的时间就少了,因此很难做到让每个学生观看。这就要求教师讲解时要把实验现象用语言描述出来,所以这类实验教师讲起来比较难,学生在头脑中也不容易建立起清晰的图像,学生做实验遇到问题,虽然已经讲过,但仍然要用很长时间解决,或无法解决而向他人求助,错误操作也比较多,这样就使学生对做光学实验逐渐失去了信心。而CCD技术可以弥补这一缺点。CCD是电荷耦合器件的简称,具有光电转换、信号存储与传输功能,在实验教学中的应用越来越广泛。将CCD技术引入到光学实验中来,光学仪器的目镜与CCD连接,通过彩色监视器可以让每个学生直接观看。教师操作实验的每个步骤,所有学生都能通过显示器观看。这种方式不仅让学生感受到现场操作,而且每个人都能观察到,学生更容易理解,大大提高了课堂效率。
2 CCD技术在光学实验教学中的应用
2.1 CCD技术在分光计中的应用
分光计是一种基本光学仪器,掌握分光计的基本结构和基本调节方法,对学习其它光学仪器具有指导作用,对培养学生对光学实验的操作能力有重要作用。分光计是一种测定光线偏转角度的仪器,可以测量三棱镜的顶角,还可以通过测量最小偏向角求三棱镜的折射率等。它主要由四部分组成:望远镜、 平行光管、载物台和读数圆盘。分光计在测量之前要进行调节,分光计的结构很复杂,调节过程步骤也比较多,而且对调节的要求很高。调整要求:望远镜能接收平行光、平行光管能发出平行光、望远镜光轴与载物台转轴垂直及平行光管光轴与载物台转轴垂直,其中望远镜光轴与载物台转轴垂直是最难调节的。在传统的教学中,教师现场演示并讲解时,仅依靠语言描述实验现象,学生在头脑中很难想象出来,而如果让每个学生轮流观察,实验步骤较多,每一步都这样做,耗时太长,影响后面的实验操作时间。因此,学生做实验时经常会遇到问题,特别是调节望远镜光轴与载物台转轴垂直这一步,有的用很长时间不能调整好,还要求助他人。学生普遍感觉此实验难度大。如何让这个实验更容易学习是一个需要解决的问题,将CCD系统引入此实验,让这个问题得到了解决。将CCD系统与分光计连接,教师边操作仪器边讲解,学生在彩色监视器上可以同时观察实验现象,学生更容易理解,做实验比较顺利,最难调节的望远镜光轴与载物台转轴垂直,经过耐心地调节也能做好。采用CCD系统,提高了课堂效率,也增强了学生进一步学习光学实验的信心。
2.2 CCD技术在牛顿环实验中的应用
牛顿环实验是光学实验中的基础实验,牛顿环仪由一个平凸透镜和一个平面玻璃组成。此实验用读数显微镜对干涉圆环进行观察与测量,经计算得到光源的波长或待测透镜的曲率半径。教师在实验讲解过程中, 要介绍读数显微镜的调节方法和牛顿环的测量步骤,因为有些学生对显微镜接触很少,因此对显微镜的调节要介绍得详细些。用传统的方法,要边操作边描述实验现象,即便如此,学生在头脑中也很难建立清晰的图像,由于时间限制也不能每个人都去现场观察,在自己操作时就会遇到各种问题。在调节读数显微镜寻找干涉圆环时,有些学生经过长时间调节,仍然观察不到干涉环。在牛顿环的测量过程中,要避免回程误差,用传统的方法,教师虽然已提示学生注意,但学生不能完全理解,测量时有的学生仍然会出现错误,不得不重新y量。将CCD系统应用到牛顿环实验中,这些问题得到了有效解决。CCD系统与读数显微镜的目镜相连,学生在显示器上观察实验现象。在讲解显微镜的调节方法时,教师操作的每一步,学生都能在监视器上观察到,学生更容易理解,学生自己操作就更顺利。在讲解牛顿环的测量时,对于如何避免回程误差,教师通过实际操作并在监视器上显示出来,学生很容易理解,而且教师还可以把学生容易出现的错误操作演示出来,提醒学生,这样测量时的错误也明显减少了。通过将CCD系统应用到牛顿环实验,不仅减少了错误操作,节省了时间,也提高了学习效率。
3 CCD技术的应用展望
CCD技术的优势使其应用越来越广泛,我们将尝试把其应用在其它光学实验,例如:旋光仪。当偏振光通过一些透明物质时,光矢量的振动面绕着光传播的方向旋转,此现象为物质的旋光性,具有旋光性的物质为旋光物质。旋光仪用来研究物质的旋光性,研究物质旋光性的实验包括旋光仪的调整与测量。与分光计、牛顿环相比,旋光仪的调整比较简单,主要是调节目镜,使视场清晰,容易出现问题之处是数据测量。当旋光仪调整好时,目镜中能清晰看到“三分视场”,再转动偏振片,观察到“弱的零位视场”,就可以测量读数了。虽然教师已经详细讲解什么是“弱的零位视场”,但是实验操作时,有的学生由于动作太快仍然观察不到“弱的零位视场”,有的学生则找的位置不够准确,实验的误差比较大。如果我们把CCD系统连接到旋光仪的目镜,每位学生在大屏幕上观看实验现象。教师边操作边讲解如何调节“弱的零位视场”,学生既知道如何操作,也观察到标准的图像,必将提高实验的效果。
4 结束语
以上是CCD技术在光学实验中应用的几个实例,通过应用CCD技术,教师的讲解更生动、直观,学生更容易理解、掌握,不仅提高了课堂效率,也增强了学生做光学实验的信心,对提高学生的实验能力有明显促进作用。在其它光学实验中也可以引入CCD技术,让先进的教育技术在传统实验中发挥其独特的优势,进一步完善传统实验。
参考文献
[1] 林智群.大学物理实验教程[M].北京:中国科学文化出版社,2003.
[2] 吴锋.大学物理实验教程[M].北京:化学工业出版社,2003.
[3] 蒋达娅,王世红.大学物理实验[M].北京:北京邮电大学出版社,2002.
【关键词】信息技术数学教学应用
目前,传统的教学模式已经远远不能满足教改发展的需要。丰富多彩的信息技术教学已被广泛采用,它以其特有的图、文、声、像、景并茂的优势,为学生思考、探索、发现和创新提供了空间,为激发学生学习兴趣,优化课堂教学提供了更加理想的操作平台。在以数与形为主的数学教学中,信息技术更显示了巨大的优越性。
1.开展信息技术教学的必要性
随着计算机信息技术的发展,计算机在教育领域的应用日趋广泛,传统教学与简单的教学技术在现代化课堂教学中就显得力不从心,而信息技术教学以它特有的魅力刺激学生的多重感官,调动学习的积极性,在提高教学效率等方面发挥着重要作用。数学教育不仅培养学生计算、演绎等严格的逻辑思维能力,还培养学生的直觉判断、形象思维、分析归纳,综合构建等非常形式的思维推理能力。信息技术为实现这一数学教育思想创造了很好的条件,因而 开展信息技术教学是时代的需要、是学校教育的必然选择。
2.信息技术在数学教学中的推广应用
2.1 有助于数学情境的创设。
利用情境、协作、会话等建构学习环境,充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识理解性建构的目的。为此,需要创设问题发现、提出、分析、解决的情境。信息技术在教学上的应用为教学情景的设计提供了很好的技术。信息技术将文、图、声、像等各种教学信息有机地组合在一起,直观、形象、生动地呈现教学内容,已成为当今学校提高教学质量、改善教学条件的重要手段之一。信息技术作为营造教学场景的重要技术之一,将其使用与情景化教学有机地结合,利用它的录像、图片、动画等功能,实现情景教学中课堂教学情景的设计。它可以将认知与情感、抽象与直观、教与学巧妙地结合起来,充分发挥课堂教学中学生的积极性、主动性和创造性。通过直观、形象、生动的知识点表现和丰富、深刻、具体的实践锻炼,激发学生的学习情趣,培养学生的主动学习态度。
2.2 有助于优化数学教学效果。
信息技术各有特色,我们应根据教学目的和教学内容的需要进行选择设计和组合应用,从而优化教学。
2.2.1 图形和图形运动教学的优化。在图形和图形运动的教学中,利用多媒体演示可使学生更加容易理解教学内容。我在《平面向量的基本概念》及《平面向量的坐标表示》的教学中,利用Powerpoint 制作动态的平面向量课件,学生通过探索,发现了平面向量的基本概念,深刻理解了平面向量坐标表示的意义和作用。在教学中我还利用三维立体几何画板导入基本图形,制作旋转运动的空间四边形图形,现场添加线条,在旋转运动过程中让学生感受空间立体图形的形象,培养学生的空间观察能力和思维能力,从而使他们在观察图形的过程中留下深刻印象,在解决其他有关问题时不致出错。
2.2.2 函数图像教学的优化。信息技术在函数图像教学中可起很大的辅助作用。在画矩形、多边形、直线、圆及双曲线、抛物线、三角函数等图像及其他特殊的曲线时,都可以用多媒体,这样直观明了、说服力强,使学生易懂,并且加深记忆。例如在在二次函数图像关系及平移规律的教学中,先画出二次函数 的图像。再画出 , 等图像。 然后用平移命令移动二次函数 的图像,使它与其他几个图像重合或者让其他几个图像移动后与二次函数 图像重合。从而得到二次函数 图像与二次函数 的图像的关系及平移规律。
2.2.3 几何教学的优化。在讲解几何时,利用信息技术不仅能认识各种几何图形,如平行线、等腰三角形、圆和行四边形及它们的性质,而且还能进行图形运动,使图形平移、翻折、旋转和中心对称。这样,不仅使那些呆板、枯燥的图形变活了,而且增加了学生的学习兴趣,使学生有了用运动的观点来处理数学问题的意识,开阔了他们的思维能力。
2.3 有助于重难点的突破。
中学生的思维正处在由具体形象思维向抽象思维过渡的时期,这就构成了中学生思维的形象性与教学的抽象性之间的矛盾。利用信息技术进行教学能够成功地实现由具体形象思维向抽象思维的过渡。例如在二次曲面的马鞍面、抛物面、旋转曲面等的教学中,学生若不参照实物则不好想象,用手工的方法难以画准确,有些图形手工根本无法画出,而这些图形对理解教学内容有较大作用,只有借助多媒体和数学软件中的绘图语言则可很快绘出立体图形,其内部还可用不同颜色来区分,图形一目了然,如用Mathematica绘制的三维曲面图形,形象生动逼真的立体效果,有助于学生尽快理解图形特点及体积的计算方法,很快地突破重难点,激发了学生的学习兴趣,使课堂气氛进入。
2.4 有助于解题方法总结与复习。
在总结求极限(证明不等式)等的某类问题时,信息技术可显示方法的系统结构、例题题目与练习题。这样既可以节约时间,又可以体现"教师是主导,学生是主体"的教学原则,做到精讲多练、勤练。通过多做题综合训练学生的猜想能力、逻辑思维能力(抽象与概括能力)、计算能力、分析与综合能力和归纳与演绎能力,达到复习、巩固、运用和深化所学内容的教学目的。当学生有疑惑时,通过一对一的辅导,探明学生问题根源,抓住其实质,作有针对性的指导。并通过总结一些题型和一题多解,培养学生的数学思想和各种能力:逻辑思维能力、计算能力、分析问题和解决问题能力、创新能力。
医学科研成果主要包括基础医学理论成果、临床医学技术成果和新产品类(新药、新设备、新器械、新诊断试剂)成果,其中临床医学技术成果是对有关疾病进行研究获得的新的诊断技术、新的治疗方法和新的预防措施。本文拟对临床医学技术成果的推广应用作一些探讨。
1医学技术成果推广应用的重要性
医药卫生事业直接关系人们的生命和健康,是人类文明的窗口和标志之一,医药卫生科技进步正在成为医药卫生事业发展的主要动力,成为提高人民生活质量和现代文明的重要支柱。从这点来说,加强医学技术成果推广应用,对加快医药卫生科技进步,提高防病治病与医疗保健水平,促进医药卫生事业发展,具有重要意义。对一个医院来说,加强医学技术成果推广应用,可以使医院不断提高医疗技术水平,培养更多医术精湛的人才,同时可降低医疗成本,减轻患者经济负担,从而提高医院信誉。
2医学技术成果推广应用的特殊性
医学技术成果一般是以学术论文、专著或研究报告作为载体来反映的。医学技术成果推广应用的形式有多种,比如:举办培训班、举行专题讲座、学术交流活动、接受进修人员等,可由成果完成单位组织研究者直接推广,也可由卫生行政部门组织推广应用。医学技术成果推广应用有如下的特殊性:(1)医学技术成果物化形式少,其推广应用表现为技术的传播扩散。医学技术成果一般是理论、技术或方法,不同于一般技术成果,也不同于新药或新医疗设备,难于有具体的物化载体,其推广应用主要在于传授和学习,是一种知识和技能的转移。(2)医学技术成果应用单位明确,易于直接推广应用。医学技术成果都是用于临床医疗的技术,其推广应用的单位很明确,就是医院、防疫站或其他医疗卫生机构;其推广应用的方向和目的明确,就是提高诊断、治疗和预防的水平;其推广应用的受体是具备相应专业素质的医护人员,从接受使用技术的能力来看,也是易于成果推广应用的。(3)医学技术成果不应保密,其推广应用无垄断,不受市场分割的限制。医学技术成果是用来为提高医疗水平的,其最终目的是为了减少疾病对人类的危害,可见具有很强的公益性,所以医学技术成果不应保密。在推广应用中应该尽量使更多的医疗机构和医护人员掌握应用,不能加以垄断性限制,更不能受市场分割的限制,在一个地区推广而在另一地区保密。从国家法律制度来说,对疾病的诊断和治疗技术不授予专利权,只保护研究者的优先发明权。(4)医学技术成果推广应用易受医护人员主观思维定势障碍。就临床工作来说,医护人员的经验和技能很重要,习惯性的思维定势左右着主观判断,从而导致新的医学技术成果应用受到阻碍。但只要是先进成熟的技术,通过对落后技术的强制淘汰,还是易于推广应用的。
3医学技术成果推广应用的评价方法
医学技术成果推广应用的出发点和归宿都是为了提高疾病诊治技术,提高人们健康水平,具有较强的社会公益性,所以与评价一般工农业科技成果不同,不能简单地用直接经济效益来衡量医学技术成果推广应用。对医学技术成果推广应用的评价,一般应从以下几个方面去衡量。(1)医学技术成果只有在较深程度和较大范围推广应用才能显示其先进性和适用性,才能说明该成果有推广应用的价值,也说明其推广应用是成功的。较深程度是指一项医学技术成果被多数本专业科(室)人员掌握,应用于适应症效果满意;较大范围是指在条件具备的同级和下级医院基本得到推广应用,而不是仅仅限于成果完成单位应用。(2)评价医学技术成果推广应用重点要看其社会效益。医学技术成果推广应用要看其是否能提高诊断准确率、治愈率和改善预后表现,更要看是否能减轻患者痛苦,是否能减少医疗费用,是否能推动医疗技术的进步,是否能真正提高人们的健康水平。(3)论文被引用的情况。医学技术成果推广应用不仅在临床工作上有进步意义,同时在医学理论和技术上有学术价值。论文和专著的发表,是一个知识传播的过程,也是医学技术成果推广应用的一种方式,其论文被引用的情况可以说明它被学习、掌握、应用和发展的程度,所以论文被引用的情况也是医学技术成果推广应用的评价依据之一。
关键词:信息技术采纳;网络学习;应用与推广
中图分类号:G431 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)24-256-01
随着计算机和网络的普及,人们的工作方式和学习方式正在产生着巨大的改变。利用网络进行学习对于实现终身学习有着重要的现实意义。在我国对于网络学习的研究中,重点对于网络学习环境的设计、学习方法和学习资源的使用以及相关的网络学习理论的建设进行了探讨,同时采用思辨的研究视角对网络学习这一行为进行解释。在我国现有的教育中,计算机教育已经在一程度上促进了现代教育的发展,利用计算机进行网络学习不仅能够显著的改善教学效果,加快教学进度,同时也能够增强学生的信息技术使用能力。
一、网络学习的特点
1、学习过程具有非线性的特点
在传统的教学环境中,通常采用教师主导,学生配合教师的教学活动的方式,学生在进行学习的过程中需要按照教师规定的学习内容和学习环节进行学习。这些环节在学习中需要按照一定的顺序进行实施。学生在网络环境中进行学习,学习过程具有非线性的特点,主要是由学生的学习特点决定的。学生能够根据自身的需要,采用自身的学习方法将学习资源进行有效组合。网络学习过程中的非线性的特点和学生学习过程中的即时性和随机性紧密结合,符合学生学习中行为产生的特点。
2、学习过程的自主性
在网络学习的过程中具有和传统学习过程相同的特点,即都是在外在环境的刺激下形成的,但在学习的过程中,学生所扮演的较色却产生了根本性的转变。在传统的学习中,学生所受到的刺激主要来自于括教师、学习环境和学习资源,而在网络环境中学生受到的刺激则来自于计算机,通过网络进行资源的交换和学习。学生的学习行为因此产生了转变,学生能够对学习环境进行自主控制,在这一学习过程中充分体现了人类进行学习的本质所在,学习是学生进行个体完善的行为实践。
3、学习互动的生成性
网络环境具有较强的开放性和匿名性的特点,这就为学生提供了自我表达和深度交互的有利条件。学生在网络环境中进行学习能够有效减少学生在学习过程中的焦虑感和约束感,为学生和学生之间、学生和教师之间进行交流提供了有力的条件,同时也能够促进非预期性互动的形成,从而激发学生的思维能力,增强学生的学习兴趣,提高学习效果。
二、网络学习的应用和推广
1、平台选型
在进行平台的选择时对国内外的网络学习平台进行综合比较和考察,对于平台建设的过程中使用到的技术和平台的功能、实用性进行了分析,对于教师的使用情况进行充分的了解,建立起了具有良好使用功能的平台。平台的选择要能够满足全面的使用功能、对学生的学习起到良好的帮助、易于操作的要求,使学生在学习的过程中能够对平台进行积极的利用,为后期学习效果的提高打下坚实的基础。
2、试点应用
在建立起了网络平台后,要在各教学活动中进行试点应用,同时要对能够使用的教师提供有力的支持。在试用过程中,要积极争取各使用教师的意见,对网络进行不断的改进,为之后的大范围的应用提供有力的条件。对于一些具有较高的信息技术水平的教师,要充分发挥其带头模范作用,将网络学习进行大力推广。
3、使用扩展
在平台的使用和推广过程中,将学科建设和网络学习进行有效结合,加强网络在学习中的作用。在以往的教学过程中,网络在学习中只是用于对课程进行展示,在教学过程中将教学任务和教学资源进行充分结合,能够有效地提高教学效果。
4、课程建设
在网络学习的推广过程中采用激励的方式是提高学习效果的重要措施。将网络学习作为学校教学中的重要部分,通过其建设水平对学校的课程建设作出准确的评价。利用网络学习对于学校的课程建设有着十分重要的影响。学生在进行网络学习的过程中对教学资源的利用程度和师生之间的互动也是课程建设中的重要组成部分。在学校中的各个学科要利用课程建设制定出符合自身课程特点的网络教学和学习模式。
5、支持服务
在进行网络学习的推广过程中,需要加大对于教师的培训力度,进一步转变教师的教学理念,促使教师能够掌握住正确的教学方法和信息技术的操作、使用方法。针对这种情况,就需要采取相应的措施,建立起完善的支持服务。首先是为教师提供教育技术的培训机会,为教师的网络教学提供更加有效的建议。其次,根据学校中的教学实际情况对教师进行培训,以基本的教学应用为基础,切实解决教师在教学过程中产生的问题。最后,为教师提供全面的使用支持。在教师遇到教学难题时要进行及时的解决,保证教师使用网络教学的效果。
三、结束语
在现代的教育方式中,网络教育虽然并没有得到全面的实施,成为主要的学习方式,但已经在教育过程中呈现出主流的发展趋势,学习不仅仅可以在校园内,同时也可以采用虚拟的学习方式进行知识的学习。网络学习对于现代人类的生活和学习方式产生了巨大的影响,也将会是建设学习型社会的主要动力。对网络学习进行进一步的推广能够为人们提供更多的学习机会和学习资料。在今后的研究过程中,将对网络学习进行更加全面的探讨,从而促进网络教育更好的发展。
参考文献:
[1] 周 岩.基于TRA和TAM的大学生网络学习行为模型构建[J].中国电化教育.2009(11):58-62.
【关键词】 临床检验;应用;化学发光免疫技术
化学发光免疫技术具有标本用量较少、稳定性较高、标记物制备较容易、不污染环境、操作简便以及便于实现自动化等优点,主要将免疫分析与化学反光分析相结合,被广泛应用到临床医学和基础医学中。化学发光免疫技术是继酶免疫、发射免疫以及荧光免疫测定之后的免疫技术,在临床检验中经常需要检测和分析表征性物质,以判断疾病以及身体病理特征[1]。通过在临床检验中应用化学发光免疫技术,快速分析各种物质,能够提高检测的灵敏度与准确度。
1 化学发光免疫技术的概况
化学发光免疫技术主要包括化学发光分析和免疫分析系统,用于抗原、抗体、酶、激素、维生素以及脂肪酸等检测分析技术。化学发光分析是根据免疫反应情况,待免疫反应完之后加入酶或氧化剂等发光底物,发光底物经过氧化会形成处于激发状态的中间体,通过发射光子来释放能量,以达到稳定状态。而免疫分析是在抗体或抗原之上利用标记物进行直接的标记,标记物为化学物质或酶,待抗体或抗原发生反应后,会产生带有抗体免疫的复合物。
化学发光免疫技术的原理是以化学发光剂对抗体或抗原进行直接标记,待磁颗粒性、抗体或抗原发生反应之后,在磁场的作用下,分离处于游离状态和结合状态的化学发光剂,将发光促进剂加入到结合状态的部分,使其进行快速的发光反应,并以定性或定量的方式检测处于结合状态的发光强度。化学发光免疫技术系统具有操作较为简单,结果较为准确可靠,且自动化程度较高以及试剂储存的时间较长等优点,可根据激发态分子能量的来源,将化学发光的过程分为生物发光、光照发光和化学发光。
2 化学发光免疫技术在临床检验中应用的类别
化学发光免疫技术在临床检验中,主要分为酶催化化学发光的免疫分析、直接标记发光物质的免疫分析以及电化学发光的免疫分析。酶催化化学发光的免疫分析是通过抗体或抗原在标本中发生反应之时,采用发光的酶作为标记物。直接标记发光物质的免疫分析是采用吖啶酯对体或抗原进行直接标记,待抗体或抗原发生免疫反应后会产生一种复合物,加入氢氧化钠和带有双氧水的氧化剂后呈碱性,出现发光、分解等现象[2]。而电化学发光的免疫分析过程包括化学反光和电化学,将三丙胺作为电子供体,对抗体或抗原用三联吡啶钌进行标记,在电场的作用下,通过电子转移而产生发光反应。
3 在临床检验中应用化学发光免疫技术的分析
3.1 应用化学发光免疫技术分析传染性疾病 乙型肝炎病毒是血清学的标志物,是治疗和评价机体免疫功能的重要指标。诊断乙型肝炎病毒中的抗体或抗原的表面部分是否受到感染,这样的诊断为常规酶法,但常规酶法会使低病毒含量的携带者出现漏检的情况。化学发光免疫技术和以前的常规酶法相比,具有线性范围宽和高灵敏度等特点,在临床检验中应用化学发光免疫技术对传染性疾病进行分析,如对于已感染免疫病毒的儿童,应对其体内的甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒以及单纯疱疹病毒以Bowser等进行测定,检测出的灵敏度较高。
3.2 应用化学发光免疫技术分析肿瘤标志物 肿瘤标志物指肿瘤肿瘤在发生与增殖的过程中,通过肿瘤细胞进行合成、释放或者是机体与肿瘤细胞发生反应,产生酶、激素、白质以及癌基因产物等物质。患者的细胞、血液以及组织中都会有肿瘤标志物,利用化学发光免疫技术能够快速的寻找到难以发现的肿瘤标志物。通过对患者进行体外的辅助诊断以及术后监测,能够缓解患者的病痛。采用Mac等诊断和监测食管癌患者的病情,如对血清中的癌胚抗原浓度、鳞状细胞癌的抗原浓度等进行检测。以Raslan和Shabin对健康孕妇德阴道液和胎膜早破中的人绒毛膜促线性激素和AFP标志物进行比较,AFP的特异性和敏感度较高。
3.3 应用化学发光免疫技术分析心脏疾病 在临床检验中,经常以同丁酶对心脏疾病患者进行定量测定。心肌损伤的标志物包括肌酸激酶、肌红蛋白和肌钙蛋白T,应用化学发光免疫技术分析心脏疾病的标记物,能够提高检测的准确度。通过采用Dutra等将肌钙蛋白T(cTnT)的受体分子制成免疫传感器,应用于早期心肌梗死的临床检测,其方法较好,具有相关性,可以应用到临床中对标本进行检测。
3.4 应用化学发光免疫技术分析激素 激素是细胞和细胞间进行信息传递的媒介,主要指散在内分泌细胞中或内分泌腺所分泌出来的高效能的活性物质。在临床检测中应用化学发光免疫技术分析和测定性激素、甲状腺激素等激素,能够为临床诊断和治疗提供比较可靠、准确的实验室数据,提高检测的灵敏度和特异性[3]。通过以Vutyavanich等对血清中的促黄体生成素、素、促卵泡生成素以及催乳素等进行检测,以Karlsson对患者甲状旁腺进行检测,以Gayk和Schmidt对骨代谢标志物中的降钙素进行测量,并和放射免疫法相比,其精密度和准确度较高。
3.5 应用化学发光免疫技术分析其他物质 在临床检验中,应用化学发光免疫技术还可以分析细菌、维生素、免疫球蛋白、细胞因子、酶以及基因等。通过Dasgupta等对血清中高辛含量进行检测,以Quan等对食物中含有的盐曲霉毒素B1进行检测。
综上所述,化学发光免疫技术具有不污染环境、操作简便以及便于实现自动化等优点,被广泛应用到临床医学和基础医学中。在临床检验中应用化学发光免疫技术,能够为临床检验提供数据依据,提高检测的精密度和准确度。
参考文献
[1] 施丽娟.发光免疫分析技术及在临床检验中的应用[J].检验医学与临床,2012,6(4):57-58.