Xây dựng hệ thống giám sát bệnh nhân qua mạng cảm biến không dây

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả dữ liệu,
kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả luận văn

Phạm Công Chi

SVTH: Phạm Công Chi

1

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC HÌNH VẼ

6

DANH MỤC BẢNG

8

LỜI NÓI ĐẦU

9

PHẦN MỞ ĐÀU

10

1. Lý do lựa chọn đề tài

10

2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu

11

3. Phƣơng pháp nghiên cứu

12

4. Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài

12

CHƢƠNG 1. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN

13

1.1 Sinh hóa máu

13

1.2 Nguyên lý phƣơng pháp quang phổ hấp thụ

15

1.2.1 Giới thiệu về ánh sáng trong môi trường

15

1.2.2 Sự hấp thụ ánh sáng

15

1.2.2.1 Hiện tượng hấp thụ ánh sáng

15

1.2.2.2 Giải thích theo quan điểm cổ điển

16

1.2.2.3 Định luật Beer-Lambert về sự hấp thụ ánh sáng

16

1.2.2.4 Hệ số hấp thụ

17

1.3 Sử dụng phƣơng pháp thống kê tính sai số và quy hồi tuyến tính

18

1.3.1 Giới thiệu

18

1.3.2 Đo đạc và sai số

18

1.3.3 Giá trị trung bình

18

1.3.4 Độ lệch chuẩn

19

1.3.5 Phương pháp quy hồi tuyến tính

19

CHƢƠNG 2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ

20

2.1 Giới thiệu các phƣơng pháp xác định nồng độ

20

2.2 Xác định nồng độ dựa vào Quang phổ kế (Spectrophotomater)

20

2.2.1 Giới thiệu

20

2.2.2 Mối quan hệ giữa nồng độ với độ hấp thụ và hệ số truyền qua

20

2.2.3 Tách ánh sáng đơn sắc từ nguồn ánh sáng nhiều thành phần

21

SVTH: Phạm Công Chi

2

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


2.2.4 Cách xác định nồng độ

22

2.3 Xác định nồng độ dựa vào điện cực chọn lọc ion

24

2.3.1 Giới thiệu

24

2.3.2 Phương pháp đo

24

2.3.3 Lý thuyết chung

25

2.3.4 Nguyên lý đo

26

CHƢƠNG 3. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO THIẾT BỊ XÉT NGHIỆM
SINH HÓA

29

3.1 Định nghĩa và phân loại thiết bị xét nghiệm sinh hóa

29

3.1.1 Định nghĩa thiết bị xét nghiệm sinh hóa

29

3.1.2 Phân loại các thiết bị xét nghiệm sinh hóa

29

3.2 Sơ đồ các khối chính của một thiết bị xét nghiệm sinh hóa

31

3.2.1 Buồng đo

31

3.2.2 Hệ thống bơm hút

32

3.2.3 Hệ thống quang

32

3.2.4 Hệ thống điều khiển và xử lý kết quả

34

3.2.5 Máy in, màn hình LCD và bàn phím

34

3.2.6 Khối nguồn

34

3.3 Các phƣơng pháp đo dùng trong thiết bị xét nghiệm sinh hóa

34

3.3.1 Phương pháp đo một điểm cuối (End-point)

34

3.3.2 Phương pháp đo hai điểm (Two-point)

35

3.3.3 Phương pháp đo động học (Kinetic)

36

CHƢƠNG 4. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THIẾT BỊ XÉT NGHIỆM
SINH HÓA ADVIA1650

37

4.1 Giới thiệu

37

4.2 Mặt trên (Top view)

38

4.2.1 Khay mẫu (Sample tray)

38

4.2.2 Kim hút pha loãng mẫu (Dilution probe: DPP)

39

4.2.3 Bộ trộn khay pha loãng (Dilution Mixer: DMIX)

39

4.2.4 Khay pha loãng (Dilution tray: DTT)

40

4.2.5 Hệ thống bơm rửa khay pha loãng (Dilution washer: DWUD)

40

SVTH: Phạm Công Chi

3

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


4.2.6 Kim hút mẫu (Sample probe: SPP)

40

4.2.7 Hệ thống bơm rửa khay phản ứng (Reaction tray washer: WUD)

41

4.2.8 Khay phản ứng (Reaction tray: RRV)

42

4.2.9 Hệ thống trộn khay phản ứng (Reaction mixer 1 (MIXR1) và
reaction mixer 2 (MIXR2))

42

4.2.10 Bộ kim hút thuốc thử (Reagent probe 1 và Reagent probe 2)

43

4.2.11 Khay thuốc thử 1 (RTT1) và khay thuốc thử 2 (RTT2)

44

4.2.12 Buồng đo quang phổ (Spectrophotometer)

44

4.3 Mặt trƣớc (Front view)

45

4.3.1 Khoang điện cực chọn lọc

45

4.3.2 Khoang chứa bơm và dung dịch đệm dùng cho điện cực chọn lọc

46

4.3.3 Các bơm nằm ngang

46

4.3.4 Các bơm thẳng đứng

47

4.3.5 Đèn chỉ thị và các công tắc thay đổi trạng thái hệ thống

47

4.4 Mặt sau (Rear view)

47

4.5 Các thành phần của điện cực chọn lọc

48

4.5.1 Vị trí của bơm đệm và dung dịch đệm

49

4.5.2 Vị trí của dung dịch tham chiếu

49

4.5.3 Vị trí của bơm nhu động

49

4.5.4 Các bộ phân của bơm đệm

50

4.5.5 Điện cực chọn lọc và O-rings

50

4.6 Trạm làm việc (Workstation)

50

4.7 Hệ thống truyền tải máu

51

4.7.1 Các bộ phận băng truyền Rack handler

51

4.7.2 Các bộ phận băng truyền Universal Rack handler

51

4.8 Quá trình đo độ hấp thụ bằng quang phổ kế

51

4.9 Quá trình phân tích sử dụng điện cực chọn lọc ion

53

4.10 Quá trình định chuẩn

53

4.10.1 Quá trình định chuẩn cho điện cực chọn lọc

53

4.10.2 Quá trình định chuẩn đối với hệ thống phân tích bằng quang phổ

54

CHƢƠNG 5. CHƢƠNG TRÌNH SO SÁNH LIÊN KHOA

SVTH: Phạm Công Chi

4

56

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận

XÉT NGHIỆM
5.1 Giới thiệu chƣơng trình

56

5.1.1 Sự ra đời chương trình so sánh liên khoa xét nghiệm

56

5.1.2 Mục đích của chương trình

57

5.1.3 Nguyên tắc thực hiện

58

5.1.4 Các bước thực hiện

58

5.1.5 Đối tượng tham gia và nội dung thực hiện của chương trình

58

5.2 Phƣơng pháp xử lý số liệu trong chƣơng trình

59

5.2.1 Giới thiệu chung

59

5.2.2 Phương pháp Robust statistic

59

5.2.2.1 Trung vị Mm

59

5.2.2.2 Độ rộng phần tư Q

60

5.2.2.3 Độ rộng phần tư chuẩn hóa Q

60

5.2.2.4 Số lạc Z (Z-score)

60

5.2.3 Hàm xử lý trong Excel

60

5.3 Hƣớng dẫn quy trình pha và xét nghiệm các chỉ số sinh hóa

60

5.4 Kết quả thực hiện chƣơng trình

61

5.4.1 Phương pháp phân tích số liệu và tiêu chí đánh giá

61

5.4.2 Kết quả so sánh Năm 2011

62

5.4.3 Kết quả so sánh Năm 2012

64

5.4.4 Kết quả so sánh Năm 2013

67

5.4.5 So sánh theo tỷ lệ các kết quả chấp nhận (Z-score ≤ 2)

70

5.4.6 Phân tích chi tiết tỷ lệ kết quả không chấp nhận (Z-score ≥ 3)

71

5.5 So sánh kết quả theo các loại máy xét nghiệm sinh hóa

72

BÀN LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

77

KẾT LUẬN

80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

82

SVTH: Phạm Công Chi

5

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1 Hiện tượng hấp thụ ánh sáng

15

Hình 1.2 Quang phổ hấp thụ

17

Hình 1.3 Quang phổ hấp thụ ở áp suất cao

17

Hình 2.1 Ánh sáng truyền qua dung dịch

20

Hình 2.2 Phổ ánh sáng nhìn thấy

22

Hình 2.3 Xây dựng đường cong chuẩn của Methylene Blue

23

Hình 2.4 Cấu tạo của điện cực chọn lọc ion

25

Hình 3.1 Sơ đồ khối chính của thiết bị xét nghiệm sinh hóa

31

Hình 3.2 Cấu tạo một hệ thống quang trong máy xét nghiệm sinh hóa

32

Hình 3.3 Cấu tạo của một loại kính lọc màu

33

Hình 3.4 Đồ thị mô tả phương pháp đo một điểm cuối

35

Hình 3.5 Đồ thị mô tả phương pháp đo hai điểm

35

Hình 3.6 Đồ thị mô tả phương pháp đo động học

36

Hình 4.1 Hệ thống xét nghiệm sinh hóa tự động ADVIA 1650

37

Hình 4.2 Biểu diễn cấu tạo phía trên của hệ thống

38

Hình 4.3 Khay mẫu

38

Hình 4.4 Khay pha loãng và bộ trộn

39

Hình 4.5 Hệ thống bơm rửa khay pha loãng

40

Hình 4.6 Kim hút mẫu (Sample probe)

41

Hình 4.7 Hệ thống bơm rửa khay phản ứng

41

Hình 4.8 Khay phản ứng (RRV)

42

Hình 4.9 Bộ trộn MIXR1, MIXR2 và các bể rửa kim hút

43

Hình 4.10 Kim hút thuốc thử RPP1, RPP2 và các bể rửa kim hút

43

Hình 4.11 Khay thuốc thử RTT1 và RTT2

44

Hình 4.12 Mặt trước (Front view)

45

Hình 4.13 Khoang chứa điện cực chọn lọc

46

SVTH: Phạm Công Chi

6

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


Hình 4.14 Khoang chứa bơm và dung dịch đệm

46

Hình 4.15 Các bơm nằm ngang

46

Hình 4.16 Các bơm thẳng đứng

47

Hình 4.17 Đèn chỉ thị và các công tắc thay đổi trạng thái hệ thống

47

Hình 4.18 Mặt sau (Rear view)

47

Hình 4.19 Sơ đồ hoạt động của hệ thống điện cực chọn lọc

48

Hình 4.20 Vị trí bơm đệm và dung dịch đệm

49

Hình 4.21 Vị trí của dung dịch tham chiếu

49

Hình 4.22 Bơm nhu động

49

Hình 4.23 Các bộ phận bơm đệm

50

Hình 4.24 Điện cực chọn lọc và O-rings

50

Hình 4.25 Mặt trước của Workstation và mặt sau của PC

50

Hình 4.26 Hệ thống băng truyền Rack handler

51

Hình 4.27 Hệ thống băng truyền Universal Rack handler

51

Hình 4.28 Các bộ phận của mặt trên

52

Hình 5.1 Biểu đồ phân loại các khoa/ phòng theo Z-score ≤ 2 năm 2011

70

Hình 5.2 Biểu đồ phân loại các khoa/ phòng theo Z-score ≤ 2 năm 2012

70

Hình 5.3 Biểu đồ phân loại các khoa/ phòng theo Z-score ≤ 2 năm 2013

71

Hình 5.4 Biểu đồ phân tích tỷ lệ kết quả không chấp nhận

72

Hình 5.5 Biểu đồ so sánh giá trị Z-score trung bình các loại máy xét
nghiệm

76

SVTH: Phạm Công Chi

7

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1 Các chỉ số bình thường trong máu

14

Bảng 2.1 Bước sóng ánh sáng nhìn thấy

21

Bảng 2.2 Độ hấp thụ khi đo Methylene Blue tại bước sóng 490 nm

23

Bảng 5.1 So sánh kết quả xét nghiệm sinh hóa năm 2011

62

Bảng 5.2 So sánh theo tỷ lệ phần trăm các kết quả xét nghiệm năm 2011

63

Bảng 5.3 So sánh kết quả xét nghiệm sinh hóa năm 2012

65

Bảng 5.4 So sánh theo tỷ lệ phần trăm các kết quả xét nghiệm năm 2012

66

Bảng 5.5 So sánh kết quả xét nghiệm sinh hóa năm 2013

68

Bảng 5.6 So sánh theo tỷ lệ phần trăm các kết quả xét nghiệm năm 2013

69

Bảng 5.7 Phân loại các khoa/ phòng theo tỷ lệ Z-score ≤ 2

70

Bảng 5.8 Phân loại các khoa/ phòng theo tỷ lệ Z-score ≥ 3

71

Bảng 5.9 So sánh kết quả xét nghiệm theo loại máy

73

Bảng 5.10 So sánh tỷ lệ loại kết quả xét nghiệm theo loại máy

74

Bảng 5.11 So sánh Z-score trung bình của các loại máy

75

SVTH: Phạm Công Chi

8

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


LỜI NÓI ĐẦU
Thiết bị xét nghiệm là một loại trang bị y tế cơ bản không thể thiếu trong bất
kỳ một cơ sở y tế nào. Nhờ có thiết bị xét nghiệm, các xét nghiệm cận lâm sàng dễ
dàng được thực hiện, qua đó giúp cho các bác sỹ có thể chẩn đoán và điều trị bệnh
cho bệnh nhân. Do yêu cầu về các kết quả xét nghiệm cần phải thật chính xác, có độ
tin cậy cao và độ lặp lại nên các thiết bị xét nghiệm được chế tạo với độ chính xác
và độ nhạy rất cao. Bởi vậy thiết bị xét nghiệm thường rất phức tạp và bắt buộc phải
tuân thủ theo một quy trình vận hành sử dụng rất chi tiết và chặt chẽ. Bên cạnh đó
về mặt kỹ thuật, các thiết bị loại này luôn yêu cầu phải được bào trì, bảo dưỡng và
thay thế phụ kiện tiêu hao theo đúng như khuyến cáo từ nhà sản xuất. Tóm lại, thiết

bị xét nghiệm luôn được kiểm soát chất lượng rất chặt chẽ.
Với mong muốn tìm hiểu, nghiên cứu sâu về thiết bị xét nghiệm tôi đã lựa
chọn đề tài Nghiên cứu Thiết bị xét nghiệm. Nhưng do thiết bị xét nghiệm là một
nhóm máy, bao gồm nhiều loại máy khác nhau, nên để phù hợp với một luận văn
thạc sỹ, tôi đã lựa chọn máy xét nghiệm sinh hóa là đối tượng nghiên cứu của đề tài,
đây là loại máy khá là điển hình trong nhóm thiết bị xét nghiệm. Ngoài ra, trong đề
tài còn giới thiệu thêm về chương trình so sánh liên khoa xét nghiệm để kiểm soát
chất lượng của các thiết bị xét nghiệm.
Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới GS.TS. Nguyễn Đức Thuận, các
Thầy, Cô giáo trong Bộ môn Công nghệ điện tử và Kỹ thuật y sinh - Viện Điện tử
Viễn thông và các Thầy, Cô giáo đã tham gia giảng dạy tôi trong thời gian học và
nghiên cứu đề tài đã tạo những điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập,
nghiên cứu và hoàn thiện luận văn. Xin cảm ơn các đồng nghiệp trong ngành trang
thiết bị y tế và gia đình, bạn bè đã luôn khuyến khích, động viên, giúp đỡ tôi trong
thời gian học tập và công tác vừa qua.

SVTH: Phạm Công Chi

9

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


PHẦN MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Các xét nghiệm cận lâm sàng như xét nghiệm sinh hóa máu, đếm tế bào máu,
xét nghiệm miễn dịch, … là những chỉ định không thể thiếu trong chỉ định của bất
kỳ bác sỹ nào. Trên cơ sở phân tích các chỉ số xét nghiệm kết hợp với các kết quả
chẩn đoán hình ảnh, các bác sỹ mới tìm ra được nguyên nhân bệnh gây bệnh và đưa

ra được các phác đồ chuẩn để điều trị. Trước đây, khi nền khoa học kỹ thuật chưa
phát triển, đặc biệt là các kỹ thuật điện tử và tin học, để làm được các xét nghiệm
này, các kỹ thuật viên phải thực hiện một cách thủ công trên cơ sở theo dõi, quan
sát các phản ứng hóa học xảy ra, hoặc sử dụng kính hiển vi để đếm các tế bào trong
máu. Ngày nay các công việc này đều được thực hiện bằng các thiết bị hiện đại,
công nghệ cao đã mang lại hiệu quả rất lớn trong chẩn đoán và điều trị bệnh cho con
người. Chẳng hạn như Thiết bị xét nghiệm sinh hóa dùng để định lượng các chất có
trong huyết thanh của máu, gọi tắt là sinh hóa máu. Thiết bị xét nghiệm huyết học
dùng để đếm các loại tế bào có trong máu. Thiết bị xét nghiệm điện giải dùng để
định lượng các ion có trong máu…
Một vấn đề đặt ra hiện nay là độ tin cậy của các xét nghiệm được thực hiện
trên các thiết bị này. Như ta đã biết nồng độ các chất có trong máu mà có giá trị
trong chẩn đoán đều rất nhỏ, cỡ mmol hoặc micro lít, do đó đòi hỏi các thiết bị xét
nghiệm nói chung, cũng như thiết bị xét nghiệm sinh hóa nói riêng cần có độ chính
xác và độ nhạy rất cao và yêu cầu chặt chẽ về quy trình sử dụng. Tuy nhiên, cho dù
thiết bị có độ chính xác cao đến mức như thế nào đi nữa thì sau một thời gian sử
dụng vẫn gây ra những sai số nhất định. Bởi vậy, việc định kỳ kiểm tra, bảo trì, bảo
dưỡng và hiệu chuẩn lại thiết bị là rất cần thiết. Trong khi đa số các loại thiết bị có
chu kỳ kiểm tra dài (3 tháng, 6 tháng hoặc 12 tháng) thì đối với các thiết bị xét
nghiệm việc kiểm tra hiệu chuẩn phải thực hiện hàng ngày, hàng tuần, thậm chí với
các thiết bị xét nghiệm điện giải công việc kiểm tra thực hiện hàng giờ. Theo quy

SVTH: Phạm Công Chi

10

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


trình sử dụng do các Hãng sản xuất thiết bị sinh hóa đưa ra thì công việc kiểm tra

chất lượng các xét nghiệm phải được thực hiện hàng ngày bằng các huyết thanh
chuẩn. Tùy theo từng loại xét nghiệm mà chu kỳ chuẩn lại dài ngắn khác nhau,
nhưng dài nhất cũng chỉ khoảng 30 ngày. Trên thực tế nước ta hiện nay, do huyết
thanh chuẩn giá thành cao nên nhiều phòng xét nghiệm không theo đúng quy trình,
vài tuần mới kiểm tra một lần, thậm chí khi thấy bất thường mới chạy huyết thanh
chuẩn để kiểm tra. Do đó, công tác kiểm soát chất lượng các xét nghiệm cận lâm
sàng nói chung, cũng như các xét nghiệm sinh hóa nói riêng, trong những năm gần
đây được các cơ quan quản lý Nhà nước rất quan tâm, mà cơ quan trực tiếp nhất là
Cục Quản lý khám chữa bệnh/ Bộ Y tế.
Bản thân là một cán bộ làm công tác quản lý về trang thiết bị y tế trong Quân
đội, tôi luôn trăn trở và suy nghĩ làm thế nào để kiểm soát được chất lượng các
phòng xét nghiệm và xây dựng được các phòng xét nghiệm đạt chuẩn ghóp phần
nâng cao chất lượng công tác chẩn đoán và điều trị cho bệnh nhân. Vì vậy, dưới sự
hướng dẫn của GS.TS Nguyễn Đức Thuận tôi đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu Thiết
bị xét nghiệm” với hy vọng kiểm soát được chất lượng các kết quả xét nghiệm
trong các bệnh viện Quân đội ngày một tốt hơn.

2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
-

Mục đích nghiên cứu của luận văn: Nghiên cứu tổng quan về Thiết bị xét

nghiệm sinh hóa. Trên cơ sở đó giới thiệu chi tiết hệ thống xét nghiệm sinh hóa tự
động ADVIA1650 và chương trình so sánh liên khoa xét nghiệm. Đây là chương
trình được xây dựng với mục đích kiểm soát chất lượng các xét nghiệm có sử dụng
thiết bị, trong đó có thiết bị xét nghiệm sinh hóa, tại các khoa/phòng xét nghiệm
trong các cơ sở y tế. Phân tích các số liệu thu được từ chương trình, để từ đó rút ra
các kết luận về độ tin cậy của các thiết bị xét nghiệm sinh hóa từ các hãng cung cấp
khác nhau.
-

Đối tượng nghiên cứu: Thiết bị xét nghiệm sinh hóa và Chương trình so sánh

liên khoa xét nghiệm về các kết quả xét nghiệm sinh hóa.

SVTH: Phạm Công Chi

11

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


-

Phạm vi nghiên cứu: Tổng quan về thiết bị xét nghiệm sinh hóa và phân tích

số liệu thu được từ chương trình so sánh liên khoa xét nghiệm.

3. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu hồi cứu: Dựa trên các tài liệu về máy xét nghiệm sinh hóa, tài
liệu về sinh lý máu.
- Nghiên cứu tổng hợp, phân loại và đánh giá dựa trên các số liệu thực tế thu
thập được từ chương trình so sánh liên khoa xét nghiệm.

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Với các kiến thức tổng quan về thiết bị xét nghiệm sinh hóa trong đề tài này đã
cung cấp cho các kỹ sư mới ra trường, các bác sỹ và kỹ thuật viên sử dụng một nền
tảng có tính cơ bản nhất để có thể dễ dàng tiếp cận và làm chủ được bất kỳ một hệ
thống xét nghiệm sinh hóa nào.
Với hướng phân loại so sánh chất lượng theo loại máy xét nghiệm sinh hóa

dựa trên các kết quả xét nghiệm thu nhận được từ chương trình so sánh liên khoa
xét nghiệm trong đề tài này, đã cung cấp nhiều thông tin có giá trị cho nhiều đối
tượng khác nhau. Đó là thông tin giúp các cơ quan quản lý nắm chắc được thực
trạng chất lượng kết quả xét nghiệm, cần phải tăng cường kiểm soát chất lượng của
loại máy xét nghiệm sinh hóa nào, có cần thiết phải đưa ra thời hạn sử dụng cho các
loại máy xét nghiệm sinh hóa hay không... Đối với người mua sắm trang bị xét
nghiệm sinh hóa các thông tin này là một cơ sở để lựa chọn mua được loại máy đảm
bảo chất lượng. Đối với bác sỹ và kỹ thuật viên, các thông tin trong đề tài có thể
giúp họ biết cần phải làm gì và làm như thế nào để duy trì được chất lượng các kết
quả xét nghiệm trên loại máy xét nghiệm mà mình đang sử dụng. Cuối cùng, với
thông tin về chất lượng của các loại máy xét nghiệm sinh hóa sẽ giúp cho người
bệnh có được sự lựa chọn tốt nhất cho việc khám, theo dõi và điều trị bệnh của bản
thân.

SVTH: Phạm Công Chi

12

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


CHƢƠNG 1. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN

1.1 Sinh hóa máu
Máu là một thành phần tổ chức của cơ thể, thực hiện nhiều chức năng sinh lý
quan trọng. Máu đi tới mọi bộ phận và cơ quan trong cơ thể, vì vậy, nó có tác động
tới các cơ quan, các bộ phận. Máu có các chức năng sau: Dinh dưỡng, bài tiết, hô
hấp, duy trì thăng bằng acid-base, điều hòa thăng bằng nước, điều hòa thân nhiệt,
tham gia quá trình bảo vệ cơ thể nhờ bạch cầu và các kháng thể có trong máu; tham
gia điều hòa các chức phận của cơ thể, vận chuyển các chất chuyển hóa.

Vì vậy việc nghiên cứu về máu là cực kỳ quan trọng, những thay đổi về chỉ số
hóa lý cũng như về những thành phần hóa học của máu cho biết những rối loạn
chức năng của một cơ quan hoặc bộ phận nào đó.
Máu chiếm khoảng 1/13 trọng lượng cơ thể người (một người nặng khoảng 50
- 60 kg có khoảng từ 4 đến 4,6 lít máu. Máu gồm có huyết tương (chiếm 55 - 60 %
thể tích máu) và huyết cầu (những yếu tố hữu hình trong máu, bao gồm hồng cầu,
bạch cầu và tiểu cầu).
Sau khi thực hiện ly tâm máu toàn phần: toàn bộ phần huyết cầu bị lắng xuống
dưới, phía trên là huyết tương (hay còn gọi là huyết thanh bệnh nhân). Huyết tương
(huyết thanh) chính là đối tượng của thiết bị xét nghiệm sinh hóa.
Khi cơ thể không có bệnh lý, thành phần hóa học của huyết thanh khá ổn định
(có sự cân bằng động). Nhưng khi cơ thể bị bệnh nào đó, đặc biệt là những trường
hợp rối loạn chức năng các cơ quan như thận, gan, tim, tụy... thì sẽ gây ra sự thay
đổi về thành phần hóa học của huyết thanh. Cụ thể thành phần hóa học của huyết
thanh như sau: Huyết thanh gồm 91% là nước, 9% chất khô.
+ Thành phần khí: O2 và CO2.
+ Các chất vô cơ: Na+, Cl-, K+, Ca2+, Mg2+, P, Fe, Cu, Li+, ....
+ Các chất hữu cơ: Protêin, Enzym, các chất có Nitơ phi protid, Glucose,
Lipid, Cholesterol, ...

SVTH: Phạm Công Chi

13

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


Bảng 1.1 Các chỉ số bình thƣờng trong máu
Mẫu

Chức năng

Hóa chất

Đơn vị

Nồng độ bình thƣờng

Sodium(Natrium)

mmol/L

136 - 146

Potassium(Kalium)

mmol/L

3.5 - 5.5

Chloride

mmol/L

96 – 108

Bicarbonate

mmol/L

20 - 32

Urea

mmol/L

< 8,0

Creatinine

mmol/L

0,04 – 0,11

Uric acid

mmol/L

0,12 – 0,40

Calcium,toàn phần

mmol/L

2,10 – 2,60

Calcium, chính

mmol/L

2,10 – 2,60

Phosphate

mmol/L

0,8 - 1,4

Magnesium

mmol/L

0,7 – 1,0

Bilirubin,toàn phần

umol/L

< 21

Gamma GT

U/L

< 35

ALP

U/L

< 120

Thận và
khoáng
chất

Chức năng
Gan

Mỡ trong
máu

ALT

U/L

< 35

AST

U/L

< 35

Protein,toàn phần

g/L

60 – 80

Albumin

g/L

35 - 50

Globulins
Triglyceride
Cholesterol
HDL – Cholesterol

g/L
mmol/L
mmol/L
mmol/L

23 - 35
Ree < 1,9
Rec < 5,5
0,9 – 2,4

LDL - Cholesterol

mmol/L

< 3,5

Tỉ lệ Chol/HDL

SVTH: Phạm Công Chi

< 4,4

14

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


Thiết bị xét nghiệm sinh hóa có nhiệm vụ định lượng các chất hữu cơ có trong
huyết thanh. Về nguyên tắc, thiết bị xét nghiệm sinh hóa có thể định lượng được tất
cả các thành phần hóa học có trong huyết thanh, nhưng trong thực tế lâm sàng chỉ
cần biết định lượng của một số thành phần hữu cơ quan trọng sau: Total Protêin
(TP), Albumin (Alb), Amylase (Amy), Transaminase (AST và ALT), Ure, Uric acid
(UA), Creatin (Crea), Bilirubin (TBili, DBili), Glucose (Gluco), Triglycerid (Trig),
Cholesterol.

1.2 Nguyên lý phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
1.2.1 Giới thiệu về ánh sáng trong môi trƣờng
Khi một chùm sáng truyền qua một môi trường vật chất như chất rắn, chất
lỏng hoặc khí, nó bị ảnh hưởng theo 2 cách chính: là cường độ ánh sáng giảm và
vận tốc truyền trong môi trường nhỏ hơn trong chân không. Cường độ ánh sáng
giảm chủ yếu là do ánh sáng bị hấp thụ và trong một số trường hợp còn do hiện
tượng tán xạ ánh sáng. Ảnh hưởng của môi trường đến vận tốc truyền quang được
thể hiện ở hiện tượng tán sắc.
1.2.2 Sự hấp thụ ánh sáng
1.2.2.1 Hiện tượng hấp thụ ánh sáng

Hình 1.1 Hiện tƣợng hấp thụ ánh sáng
Chiếu một chùm sáng đơn sắc song song có cường độ

0

vuông góc với một

lớp môi trường có độ dày L. Nếu bỏ qua hiện tượng mất ánh sáng do phản xạ và tán
xạ mà cường độ I của ánh sáng ra khỏi môi trường bị giảm đi (tức là I < I 0) thì còn

SVTH: Phạm Công Chi

15

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


có sự hấp thụ ánh sáng bởi môi trường. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng có thể được
giải thích theo thuyết cổ điển và thuyết lượng tử.
1.2.2.2 Giải thích theo quan điểm cổ điển
Sự hấp thụ ánh sáng là kết quả của sự tương tác của sóng điện từ (sóng ánh
sáng) với vật chất. Dưới tác dụng điện trường của sóng ánh sáng có tần số với các
electron của nguyên tử và phân tử dịch chuyển đối với hạt nhân tích điện dương và
thực hiện dao động điều hòa với tần số. Electron dao động trở thành nguồn phát
sóng thứ cấp. Do sự giao thoa của sóng tới và sóng thứ cấp mà trong môi trường
xuất hiện sóng có biên độ khác với biên độ của sóng tới. Do đó, cường độ của ánh
sáng sau khi qua môi trường cũng thay đổi, không phải toàn bộ năng lượng bị hấp
thụ bởi các nguyên tử và phân tử được giải phóng dưới dạng bức xạ mà còn có sự
hao hụt do sự hấp thụ ánh sáng. Năng lượng bị hấp thụ có thể chuyển thành các
dạng năng lượng khác như năng lượng nhiệt, khi đó vật sẽ nóng lên.
1.2.2.3 Định luật Beer-Lambert về sự hấp thụ ánh sáng
Giả sử một chùm tia sáng đơn sắc song song có cường độ I0 chiếu vuông góc
vào môi trường đồng nhất có chiều dày L được giới hạn bởi hai mặt song song. Do

có sự hấp thụ cường độ ánh sáng ra khỏi môi trường là I < I0. Chia mẫu vật thành vô
số các lớp mỏng có độ dày dx. Chọn phương x là phương truyền của chùm tia sáng
còn gốc tọa độ O nằm ở mặt trước của môi trường mà ánh sáng đi qua, độ giảm
cường độ dI trong lớp mỏng có độ dày dx của chất hấp thụ tỉ lệ với độ dày dx và
cường độ của ánh sáng tới. Ta có:
dI =

–

. . dx

(1.1)

Dấu trừ chỉ sự suy giảm cường độ khi ánh sáng đi qua môi trương,

là hệ số

suy giảm. Để tính cường độ I của ánh sáng khi đi qua môi trường chất, ta lấy tích
phân biểu thức (1.1) từ x = 0 đến x = L như sau:
I

I0

n

SVTH: Phạm Công Chi

dI
I

L

- .dx
0

– n 0 = – .L

16

(1.2)

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


I
=

I0
Ở đây

e

.L

là hệ số suy giảm, đặc trưng cho độ giảm cường độ ánh sáng khi đi

qua môi trường, được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường. Nó không phụ thuộc vào
cường độ của ánh sáng mà phụ thuộc vào bản chất của vật chất. Như vậy cường độ
ánh sáng truyền qua môi trường hấp thụ giảm theo hàm số mũ.
1.2.2.4 Hệ số hấp thụ

Hệ số hấp thụ

phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng vì vậy ta nói sự hấp thụ có

tính chọn lọc. Với chất có hệ số hấp thụ

ít thay đổi theo bước sóng ta nói chất đó

hấp thụ không chọn lọc. Trong thực tế hầu hết các chất đều hấp thụ chọn lọc, riêng
đối với chất khí loãng, hệ số hấp thụ đối với hầu hết các bước sóng gần bằng không
chỉ trừ một vài miền quang phổ rất hẹp.

Hình 1.2 Quang phổ hấp thụ

Hình 1.3 Quang phổ hấp thụ ở áp suất cao

Quan sát hình 1.2 ta thấy có các vạch hấp thụ rất mạnh. Các cực đại ứng với
tần số cộng hưởng của eclectron trong nguyên tử. Đối với các khí đa nguyên tử, ta
quan sát được các vạch hấp thụ nằm sát nhau tạo thành dẫy hấp thụ. Cấu trúc của
những dẫy hấp thụ phụ thuộc vào thành phần và cấu tạo của các phân tử. Vì thế
nghiên cứu quang phổ hấp thụ ta có thể biết cấu tạo phân tử. Đó là nội dung của
phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ, các chất rắn, lỏng và khí ở áp suất cao
cho ta các đám hấp thụ rộng như hình 1.3. Khi tăng áp suất của chất khí, các vạch
hấp thụ rộng ra và khi áp suất rất cao thì phổ hấp thụ của chất khí rất giống với phổ
hấp thụ của nó ở trạng thái lỏng. Điều đó cho thấy sự mở rộng các quang phổ là
biểu hiện của sự tương tác giữa các phần tử.

SVTH: Phạm Công Chi

17

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


1.3 Sử dụng phƣơng pháp thống kê tính sai số và quy hồi tuyến tính
1.3.1 Giới thiệu
Các nhà khoa học đã sớm phát hiện ra nhiều phương pháp đo không chính xác,
nó đòi hỏi phải có kỹ năng, sự sáng suốt và cần có một chút sáng tạo để hiểu các
thông tin có thể đến với sự đo đạc ánh sáng như thế nào và sự đo đạc không hoàn
thiện ở chỗ nào. Đây là một phần lớn trong việc phân tích của nhiều cuộc thí
nghiệm, vì sự hiểu biết thực tế đó là một vấn đề rất quan trọng. Khoa học thống kê
được sử dụng để cung cấp một phương pháp phù hợp cho việc xử lý dữ liệu, những
phương pháp này được sử dụng rất rộng rãi, đặc trưng của việc xử lý dữ liệu bằng
phương pháp này là rất dễ hiểu.
1.3.2 Đo đạc và sai số
Trong sinh vật học cũng như trong tự nhiên, việc đo đạc đóng vai trò quan
trọng trong các cuộc thí nghiệm. Một phép đo chính xác và vật thể mà ta đo đạc
thực tế nó đại diện cho một hiện tượng có thực, để đo đạc có ý nghĩa thì độ tin cậy
và chính xác phải cao. Độ tin cậy được thiết lập bởi các điều kiện của sự đo đạc và
các kết quả khác trong các lần đo đạc khác. Thông thường thì việc đo đạc được thiết
lập lại vài lần (đủ lần) để đảm bảo độ tin cậy có thể đạt được. Kiểm tra sự thay đổi
cũng cần phải tính toán các giới hạn của độ chính xác trong quá trình đo đạc.
Lỗi có thể được hình thành ở những dạng khác nhau có thể là một ẩn số mà ta
không thể đo được, theo lý thuyết giá trị thực tế là giá trị thường được lấy trung
bình hoặc đo đạc để tập hợp dữ liệu. Lỗi là một phần của nhiều sự đo đạc và sự thay
đổi là một tính chất các tập hợp dữ liệu mà nguồn gốc thường là do bản chất trong
nó (những biến đổi vốn có trong hệ thống đo đạc, thỉnh thoảng nó có sự thay đổi
khá lớn trong hệ thống sinh vật học) và có sự biến đổi do quá trình đo đạc.
1.3.3 Giá trị trung bình
Giả sử ta có các giá trị đo được như sau: X1, X2, X3, ..., XN thì giá trị trung

bình của số đo này là:
N

X ═

SVTH: Phạm Công Chi

1

X

1

(1.3)

N

18

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


1.3.4 Độ lệch chuẩn
Đo đạc các giá trị thay đổi có các mối quan hệ với giá trị trung bình. Công
thức tính độ lệch chuẩn như sau:
N

2

Xi X

S═

1

(1.4)

N 1

1.3.5 Phƣơng pháp quy hồi tuyến tính
Đây là phương pháp xây dựng đường thẳng tốt nhất bằng cách dựa trên các
điểm dữ liệu chuẩn.
Giả sử ta có các điểm M1 (x1,y1), M2 (x2,y2),…, MN (xN,yN) mà các điểm
này có thể nằm trên một đường thẳng nào đó theo phương trình y = mx + b. Vậy để
xác định đường thẳng này ta cần xác định hệ số góc m hằng số b của nó. Để xác
định hệ số góc m và b ta tiến hành như sau :
Sxx ═

( xi – X )

Syy ═

( yi – y )

Sxy ═

2

2

( xi – X ).( yi – y )

(1.5)

Sxy
m ═
Sxx
b

═ y – mX

Từ đây ta dễ dàng suy ra được phương trình đường thẳng y = ax + b với các
điểm tương ứng đã cho trước.

SVTH: Phạm Công Chi

19

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


CHƢƠNG 2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ

2.1 Giới thiệu các phƣơng pháp xác định nồng độ
Có nhiều phương pháp khác nhau được áp dụng để xác định nồng độ của một
chất đã biết có trong dung dịch, ví dụ như:
+ Phương pháp Quang học: Là phương pháp đo độ hấp thụ (hay còn gọi là đo
màu) của ánh sáng đơn sắc, đo quang phổ tử ngoại khả kiến, quang phổ hấp thụ
nguyên tử, quang phổ phát xạ nguyên tử, quang phổ huỳnh quang, phổ tia X …
+ Phương pháp Sắc ký: Bao gồm sắc ký bản mỏng, sắc ký lỏng cao áp, sắc ký

khí, sắc ký trao đổi ion, sắc ký điện di mao quản, sắc ký ghép khối phổ.
+ Phương pháp Điện hóa: Bao gồm phương pháp đo chuẩn độ điện thế, điện
cực chọn lọc ion, các kỹ thuật đo dựa trên quan hệ đường dòng-thế (volt-ampe).
Tuy nhiên trong phạm vi luận văn này thì chỉ xem xét đến hai phương pháp
xác định nồng độ sau đó là phương pháp đo độ hấp thụ ánh sáng đơn sắc và phương
pháp sử dụng điện cực chọn lọc ion.

2.2 Xác định nồng độ dựa vào Quang phổ kế (Spectrophotomater)
2.2.1 Giới thiệu
Quang phổ kế (Spectrophotomater) là một thiết bị được sử dụng để đo cường
độ ánh sáng sau khi đi qua một dung dịch, do vậy ta có thể sử dụng nó để đo nồng
độ của một chất trong dung dịch bằng cách sử dụng định luật Beer-Lambert.
2.2.2 Mối quan hệ giữa nồng độ với độ hấp thụ và hệ số truyền qua
Định luật Beer -Lambert.

Hình 2.1 Ánh sáng truyền qua dung dịch

SVTH: Phạm Công Chi

20

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


=

10

0

kCL =

og (

A = kCL =

Trong đó:

+
+

0

og (

C =

A
=A
kL

C =

og(

I
I

kCL

= 10

kCL

= T

0

1
)
T

1
)
T

(2.1)

hệ số

1
)
T

hệ số

Là cường độ của ánh sáng tới.
Là cường độ của ánh sáng sau khi qua dung dịch.

+ k Là hệ số suy giảm (constant).

+ C Là nồng độ dung dịch.
+ L Là bề dày dung dịch mà ánh sáng đơn sắc truyền qua.
+ A Là độ hấp thụ (Absorbance).
+ T=I/I0 hệ số truyền qua hoặc T=100*I/I 0(%)
2.2.3 Tách ánh sáng đơn sắc từ nguồn ánh sáng nhiều thành phần
Định luật Beer-Lambert chỉ nói nếu ánh sáng tới là ánh sáng đơn sắc, còn ánh
sáng nhiều thành phần thì nó bao gồm nhiều ánh sáng đơn sắc, như ánh sáng trắng
là chùm sáng gồm nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau có bước sóng từ 380 nm đến
750 nm, mắt chúng ta và não nhận biết được các bước sóng khác nhau như các màu
khác nhau. Một vài bước sóng nằm gần nhau và mầu của nó sẽ được thấy như sau.
Bảng 2.1 Bƣớc sóng ánh sáng nhìn thấy
400-435 nm

480-580 nm

595-610 nm

Violet (tím)

Green (xanh lá cây)

Orange (cam)

435-480 nm

580-595 nm

610-750 nm

Blue (xanh da trời)

Yellow (vàng)

Red (đỏ)

SVTH: Phạm Công Chi

21

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


Hình 2.2 Phổ ánh sáng nhìn thấy
Ta thường sử dụng ánh sáng có bước sóng từ vùng tử ngoại cho đến một phần
vùng hồng ngoại (200 nm đến 1100 nm) để xác định độ hấp thụ (Absorbance) của
dung dịch cần đo nồng độ.
Quang phổ kế (Spectrophotomater) có thể tán sắc nhiều thành phần, thành các
bước sóng khác nhau bởi lăng kính. Thiết bị có thể chọn tia tới có bước sóng xác
định bằng cách quay lăng kính. Ánh sáng đi vào cuvette chứa đựng dung dịch cần
đo và một phần bị hấp thụ bởi chất ở trong dung dịch (đó là chất hóa học có khả
năng hấp thụ ánh sáng), tại bước sóng xác định. Phần ánh sáng đơn sắc sẽ truyền
qua và đập vào tế bào quang điện ở phần bên kia của cuvette và phát sinh ra dòng
điện lúc đó tín hiệu điện sẽ được đo (từ tín hiệu quang sẽ chuyển thành tín hiệu
điện), Quang phổ kế có thể đọc được độ truyền suốt (T) hoặc độ hấp thụ
(Absorbance: ABS) trực tiếp trên thiết bị đo.
2.2.4 Cách xác định nồng độ
Độ hấp thụ của dung dịch chưa biết sẽ tỉ lệ với nồng độ, vì vậy chúng ta dễ
dàng xác định được nồng độ của dung dịch đo bằng phương pháp so sánh độ hấp
thụ của nó với độ hấp thụ của dung dịch chuẩn đã biết nồng độ.
Do vậy nồng độ cần tìm là:

Concentration(unknow)=

Concentrat ion (know) Absorbance (unknow)
Absorbance(know)

(2.2)

Đường chuẩn sẽ biểu diễn mối quan hệ giữa Độ hấp thụ (Absorbance) và
Nồng độ (Concentration), có thể pha chế nhiều chất chuẩn và đo tại mỗi bước sóng

SVTH: Phạm Công Chi

22

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


đặc trưng. Từ các đường chuẩn và độ hấp thụ của mẫu tại các bước sóng đó ta có
thể xác định nồng độ các thành phần có trong dung dịch.
Ví dụ đường cong chuẩn của Methylene Blue hòa tan trong nước: pha loãng
dung dịch Methylene Blue từ dung dịch gốc có nồng độ xác định, mỗi mẫu chuẩn
có độ pha loãng khác nhau được đưa vào Quang phổ kế, đo độ hấp thụ tại bước
sóng 490 nm.
Bảng 2.2 Độ hấp thụ đạt đƣợc khi đo Methylene Blue tại bƣớc sóng 490 nm
MethyleneBlue (g/L)

Abs tại 490nm

3

0.251

5

0.383

6

0.416

7

0.570

8

0.682

?

0.720

Asb

0.682
0.570
0.416
0.383
0.251

3

5 6 7 8

C (g/L)

Hình 2.3 Xây dựng đƣờng cong chuẩn của Methylene Blue

SVTH: Phạm Công Chi

23

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


Sau khi đã xây dựng xong đường cong chuẩn, để xác định nồng độ Methylene
Blue trong một mẫu bất kỳ ta chỉ cần đo Độ hấp thụ (Abs) của dung dịch. Giả sử
Abs của dung dịch Methylene Blue đo được là 0.72 thì từ đồ thị đường cong chuẩn
ta có thể dễ dàng xác định được nồng độ của dung dịch Methylene là 9 g/L.

2.3 Xác định nồng độ dựa vào điện cực chọn lọc ion (ISE)
2.3.1 Giới thiệu
Biosensor là một cảm biến tạo ra tín hiệu điện tương ứng với nồng độ của các
chất sinh hóa mà ta phân tích. Những Biosensors này được sử dụng đo nồng độ
dung dịch dựa trên các nguyên tắc vật lý để hoạt động.
2.3.2 Phƣơng pháp đo
Cả hai phương pháp đo điện thế trực tiếp và phương pháp đo điện thế bằng
cách dựa vào đường chuẩn đều yêu cầu phải đo suất điện động (Emf) giữa một điện
cực chỉ thị và điện cực tham chiếu của hệ thống và hai điện cực này cùng nằm trong
một hệ thống. Trong thực tế khi nhắc đến đo điện thế thì người ta sẽ nghĩ đến điện

cực Hydro chuẩn (Standard Hydrogen Electrode: SHE). Ngày nay thường có sự kết
hợp điện cực chỉ thị và điện cực tham chiếu trong một hệ thống điện cực và nó được
gọi là “điện cực kết hợp”.
Thiết bị đo điện thế giữa điện cực chỉ thị và điện cực tham chiếu thích hợp với
dòng điện nhỏ, các phản ứng điện cực là không đáng kể và hiệu điện thế đo được về
cơ bản giống điện thế của màng tế bào.
Việc đo đạc ta dùng vôn kế có thể đo cả hai, đó là giá trị pH và giá trị mV. Vì
điện thế thường rất nhỏ nên tín hiệu thường được khuyếch đại nhiều lần trước khi
đo (mạch khuyếch đại với điện trở vào rất cao). Mặc dù có một vài dòng điện suất
hiện trong khi đo đạc, tuy nhiên nó quá thấp nên hầu như không ảnh hưởng đến
nồng độ ion trong dung dịch đang kiểm tra. Tình huống này cũng cho phép kéo dài
hơn quá trình đo đạc mà không phải thay đổi nhiều thiết bị, thông thường là đọc giá
trị pH và giá trị mV, nhưng cũng có thể đọc ion hoạt tính (hay concentration) của
mẫu.

SVTH: Phạm Công Chi

24

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận


Hình 2.4 Cấu tạo của điện cực chọn lọc ion
2.3.3 Lý thuyết chung
Không có điện cực ISE nào là chọn lọc duy nhất đối với một loại ion đặc biệt
nào đó. Do đó sự suất hiện của các loại ion khác sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng
đến hoạt động của ISE, các hoạt động gây nhiễu có thể ở vài dạng, như phụ thuộc
vào vật liệu của điện cực và sự trao đổi ion, nó có thể ảnh hưởng tới các ion và một
số chất hóa học khác. ISE hoạt động dựa vào phương trình Nicolsky (2.3) cho các
điện cực thủy tinh (glass eletrode). Trong khi đang phát triển các điện cực thủy tinh

thì phát hiện ra các đáp ứng pha trộn của hydrogen và sodium, các đáp ứng này
được mô tả bởi phương trình Eisenmann (2.4). Ở đây nồng độ có thể sử dụng thay
vì hoạt độ.
constant

0,06 log (Ci

Kij . Cj)

(2.3)

Ta có:
E: Điện thế (V).
Ci: Nồng độ của ion đơn mà các ion này là đáp ứng chủ yếu đối với điện cực
+

(VD: H )
Cj: Nồng độ của ion đơn được cung cấp vào.
Kij: Hệ số chọn lọc ion.

SVTH: Phạm Công Chi

25

GVHD: GS.TS Nguyễn Đức Thuận