Программа по аналитической биохимии

аналитическая биохимия (5.02.2005)

 

Цели курса

  • сформировать у студентов понимание принципов, условий применимости и ограничений в использовании методов качественного, количественного и структурного анализа биологически значимых химических соединений в биологических пробах и умение адекватно выбирать необходимые подходы для решения конкретных задач в биохимического анализа.

Задачи лекционных занятий

  • представить современные представления о принципах и технике качественного, количественного и структурного биохимического анализа, включая медицинские значимые практические приложения.

Задачи лабораторных занятий

  • обучить студентов технике современного биохимического анализа, методам оценки и выбора методов анализа, адекватных поставленной задаче;
  • привить навыки оценки и статистической обработки данных, полученных в ходе биохимического анализа;
  • обучить рациональному и эффективному использованию информационных технологий в решении задач аналитической биохимии.

Общее содержание курса

Общие принципы планирования, проведения и оценки результатов биохимического эксперимента. Место аналитических процедур в биохимических исследованиях. Аналитический процесс и его метрологическое обеспечение. Общие лабораторные методы и специфика их применения при биохимическом анализе биологических проб. Специальные лабораторные техники. Применение осадительных, титриметрических и электрохимических методов в анализе биологических проб. Спектрометрические методы. Биохимические исследования с использованием масс-спектрометрии. Спектроскопические и оптические неспектроскопические методы в биохимическом анализе. Термические, манометрические, волюметрические, гидродинамические и молекулярно-акустические методы. Особенности использования каталитических и ферментативных реакций в биохимическом анализе. Хроматографические и электрофоретические методы подготовки, разделения и анализа биологических проб. Иммунохимические методы. Преаналитические процедуры, зависимость выбора методов пробоотбора и пробоподготовки от последующих аналитических процедур. Комплексного использования методов аналитической биохимии в анализе биологических проб. Оценка результатов биохимического эксперимента с использованием современных информационных технологий. Способы рационального и эффективного информационного поиска и их применение в решении задач аналитической биохимии.

Тематические разделы

Введение в аналитическую биохимию

Аналитическая биохимия - раздел биохимии, предметом изучения которого являются принципы и методы обнаружения, идентификации и количественного определения химических соединений, входящих в состав живых организмов. Взаимосвязь аналитической биохимии с проблемами структурного анализа в биохимии. Специфические особенности анализа биологических проб (многокомпонентность, низкое содержание анализируемого вещества, невысокая стабильность многих биологически значимых веществ вне организма).
Общие принципы и составные части биохимического исследования. Место аналитических процедур в биохимических исследованиях. Аналитический процесс, уровни его реализации. Стадии проведения анализа. Метрологические характеристики аналитической процедуры, цель и задачи метрологического обеспечения в биохимическом анализе, основные метрологические характеристики. Стандартизация подходов к выполнению анализа, принципы добросовестной лабораторной практики. Источники ошибок и артефактов в биохимическом анализе, возможные способы их обнаружения и устранения.

Общие лабораторные методы в биохимическом анализе

Источники опасности и меры безопасности в лаборатории при проведении биохимического анализа. Особенности применения общих лабораторных методов в биохимическом эксперименте. Микро- и нанометоды.
Лабораторная посуда: материалы для её изготовления, выбор оптимального материала в зависимости от поставленной задачи биохимического эксперимента, виды лабораторной посуды, биосовместимые способы мытья и сушки лабораторной посуды, особые способы подготовки лабораторной посуды для биохимического анализа.
Исходные реактивы для биохимической лаборатории. Сведения о реактивах: маркировка реактивов, использование литературных и электронных источников справочной информации. Особенности хранения реактивов для биохимического анализа. Способы проверки качества и чистоты реактивов, выбор способа проверки, адекватного поставленной аналитической задаче. Методы дополнительной подготовки и очистки реактивов для биохимического анализа. Перекристаллизация.
Методы отбора реактивов в биохимическом анализе. Взвешивание: виды весов для аналитической биохимии, принципы и источники погрешностей взвешивания. Дозирование жидкостей, использование пипеточных дозаторов, возможные источники погрешностей. Особенности приготовления растворов в аналитической биохимии: принципы приготовления, способы выражения, концентраций, растворимости, растворители для биохимического анализа, способы постепенного добавления реактивов, растворение плохо растворимых веществ (суспендирование, эмульгирование, детергенты, использование которых допустимо в биохимическом анализе). Буферные растворы для использования в биохимическом анализе.
Методы контроля температуры в биохимической лабораторной практике.
Необходимость проведения ряда биохимических анализов в специальных условиях. Техника работ с реагентами, чувствительными к влаге, кислороды воздуха и свету. Проведение реакций в апротонных растворителях, в безводных условиях и в инертной атмосфере. Техника проведения фотохимических реакций.
Техника проведения экстракции в водную фазу и органическими растворителями. Высушивание органических растворов. Распределение между растворами полимеров, примеры широко применимых в биохимическом анализе систем (декстран/полиэтиленгликоль). Барьерные методы (фильтрация, диализ, осмос на мембранах) в аналитической биохимии. Общие принципы осаждения веществ из растворов, особенности осаждения биомолекул, условия осаждения, препятствующие нарушению пространственной структуры биологических макромолекул. Высушивание осадков. Методы концентрирования растворов: ультрафильтрация, упаривание на роторном испарителе, распылительная сушка, лиофилизация, концентрирование диализом, осадительное концентрирование.

Особенности применения общих физико-химических методов в биохимическом анализе

Осадительный анализ и гравиметрия.
Титриметрические методы анализа в аналитической биохимии. Особенности требований к установлению точки эквивалентности в биохимическом анализе. Классификация титриметрических методов. Кислотно-основное титрование. Осадительное титрование. Комплексонометрическое титрование. Окислительно-восстановительное титрование. Другие способы установления точки эквивалентности.
Термические методы анализа. Термогравиметрия. Термический анализ (дериватография). Термометрическое титрование. Калориметрия. Методы калориметрических измерений. Низкотемпературная калориметрия биологических макромолекул. Сканирующая микрокалориметрия.
Манометрические и волюметрические методы анализа.
Гидродинамические методы анализа биомолекул: физические основы, общие принципы, классификация. Седиментация и центрифугирование. Вискозиметрия. Способы измерения вязкости биологических жидкостей и растворов биополимеров. Ротационные и капиллярные вискозиметры. Преимущества использования ротационной вискозиметрии в биохимическом анализе. Методы анализа гидродинамического сдвига. Определение парциального удельного объема и коэффициента диффузии, применение данных методов для оценки молекулярной массы биополимеров и размера и поведения частиц в биологических жидкостях и мембранах.
Молекулярно-акустические методы. Ультразвуковая велосиметрия биологических соединений: принцип метода, устройство измерительных приборов. Основные области применения: гидратационные исследования, анализ конформационных перестроек биополимеров, изучение межмолекулярных взаимодействий.
Электрофизические методы анализа. Определение проводимости биологических образцов. Метод оценки СВЧ-проводимости биологических проб: теоретические и технические основы метода, эффект Холла в биологических системах, оценка подвижности зарядов в биологических пробах, анализ фотобиологических процессов. Электрофизические исследования целых клеток и образцов тканей. Регистрация биоэлектрических потенциалов в аналитической биохимии.

Электрохимические методы в биохимическом анализе

Теоретические основы и классификация электрохимических методов анализа. Особенности их применения в биохимическом анализе. Электрогравиметрия. Потенциостатическая и гальваностатическая кулонометрия, кулонометрическое титрование.
Потенциометрия, общие принципы метода. Электродные потенциалы. Энергетические и электрические потенциалы. Классификация равновесных электродов. Применение равновесных электродных систем. Ионометрия и рН-метрия как её частный вариант. Стеклянные ион-чувствительные электроды. рН- и потенциал-чувствительные сенсоры на основе полевых транзисторов. Ионоселективные электроды, принципы конструкции, особенности применения. Мембранные ионоселективные электроды. Ионоселективные электроды на основе краун-эфиров. Применение селективных электродов в биохимическом анализе и клинической диагностике. Автоматический анализ рН и электролитного состава крови. Электроды, селективные к газам. CO2-электрод, применение для анализа клинических проб. Электроды, селективные к органическим молекулам. Собственно потенциометрические методы анализа. Потенциометрическое титрование. Количественное определение газов потенциометрическим способом.
Вольтамперометрические (поляризационные) методы. Применение к анализу металлов и редокс-активных биомолекул. Полярография. Кислородный электрод Кларка. Полярографическое определение концентрации кислорода, анализ потребления кислорода органеллами и целыми клетками. Реализация инверсионной вольтамперометрии для повышения чувствительности. Вольтамперометрическое титрование. Титрование с двумя поляризованными электродами. Определение содержания воды по Карлу Фишеру.
Кондуктометрия. Кондуктометрическое титрование. Вытеснительное титрование. Осадительное титрование. Высокочастотное титрование (осциллометрия).
Электрохимические сенсоры. Виды электрохимических техник, подходящие для создания электрохимических сенсоров. Сенсоры на основе химических и электрохимических реакций. Модификация поверхности электродов. Сенсоры на основе электрокаталитических систем. Химическая модификация электродов твердыми полимерными электролитами. Ферментные электрохимические сенсоры. Определение глюкозы и аскорбиновой кислоты в биологических жидкостях с помощью ферментных сенсоров.

Спектрометрические и спектроскопические методы в биохимическом анализе

Спектрометрия: определение, общие понятия, классификация методов. Масс-спектрометрия, её значение в современной биохимии. Общие принципы метода, устройство измерительных приборов. Типы масс-анализаторов. Методы ионизации исследуемого вещества: электроискровая, электронного удара, химическая, матричная лазерная десобционная (MALDI), электрораспыление. Качественный и количественный анализ веществ с помощью масс-спектрометрии. Проблема выбора оптимального метода ионизации в зависимости от аналитической задачи. Возможности масс-спектрометрического анализа веществ с большой молекулярной массой. Масс-спектрометрический анализ белков, липидов и олигонуклеотидов. Применение масс-спектрометрии в биохимии и клинической диагностике.
Радиометрия и ядерная спектроскопия. Радиоактивные изотопы. Виды ионизирующих излучений. Использование изотопных методов в биохимическом анализе и в клинической диагностике. Радиоактивные метки в биохимическом анализе и медицине. Медицинские приложения использования технеция-99. Методы измерения и регистрации радиоактивности. Авторадиография. Дозиметрия ионизирующих излучений. Сцитилляционные методы.
Методы ядерной спектроскопии. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Теоретические и технические основы методов. Применение ЭПР-спектроскопии в биохимии и медицине. Обнаружение свободных радикалов и анализ радикальных реакций. Спиновые зонды. ЯМР-спектроскопия в биохимическом и клиническом анализе. Сдвигающие зонды в ЯМР-спектроскопии. Применение лантаноидного сдвигающего реагента для повышения разрешения ЯМР-спектров биомолекул. ЯМР-зонды на основе редкоземельных элементов в анализе нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Анализ динамической структуры биологических макромолекул методами измерения ЯМР-релаксации. Преимущества метода двойного электронно-ядерного резонанса: сочетание высокой чувствительности с высокой разрешающей способностью.
Методы водородного обмена (обмен водорода с тритием) в биохимическом анализе. Активационный анализ биологических проб.
Спектроскопия: определение, теоретические основы, принципы классификации. Методы анализа и интерпретации спектральных характеристик. Радиоспектроскопия. Субмиллиметровая и микроволновая спектроскопия.
Оптическая спектроскопия. Атомные и молекулярные спектры. Колебательные спектры молекул. Методы атомной спектроскопии, их классификация и основные принципы. Атомно-абсорбционная спектроскопия. Атомная эмиссионная спектроскопия: Эмиссионный спектральный анализ и его использование для определения элементного состава и изучения поведения ионов металлов в биологических пробах при минимальных количествах образца. Фотометрия пламени как простой метод обнаружения макроэлементов в биологическом материале. Эмиссионная фотометрия с возбуждением в электрическом разряде. УВЧ-индуцированная плазменная эмиссионная спектрометрия. Атомно-флюоресцентная спектроскопия, её использование для определения ультрамалых абсолютных количеств элементов в биологических пробах. Способы минерализации биологических проб для элементного анализа методами атомной спектроскопии. Атомный спектральный анализ неминерализованных биологических образцов. Систематический анализ содержания микроэлементов в клинической диагностике, возможность его использования в амбулаторной практике.
Методы молекулярной спектроскопии оптического диапазона. Теоретические основы поглощения веществами электромагнитного излучения в оптическом диапазоне. Молекулярная абсорбционная спектроскопия как ведущий спектроскопический метод качественного и количественного определения биологически значимых веществ. Спектроскопия ультрафиолетового и видимого диапазона (спектрофотометрия), её медицинские приложения. Определение содержания биологических макромолекул по их ультрафиолетовым спектрам. Окрашенные биомолекулы и их спектры поглощения. Возможные источники погрешностей в спектрофотометрии. Диапазон условий измерения, обеспечивающий минимальную ошибку измерения. Анализ спектров поглощения. Разрешение веществ с близкими максимумами поглощения. Дифференциальная спектрофотометрия. Спектрофотометрическое измерение рН. Оптические рН-сенсоры (оптроды). Методы неинвазивного (чрезкожного) спектрофотометрического анализа в клинической диагностике. Неинвазивное экспресс-определение гемоглобина и степени его оксигенации, цитохромов, билирубина. Неинвазивные методы спектрофотометрического анализа в педиатрической практике. Инфракрасная (ИК) спектроскопия, возможности её использования для идентификации химических соединений. Анализ биологических молекул по собственным ИК-спектрам и в присутствии зондов на основе редкоземельных элементов.
Молекулярная эмиссионная спектроскопия оптического диапазона. Методы люминесцентного анализа биологических молекул: теоретические основы, технические аспекты метода, применение в биохимии и клинической диагностике. Флюориметрия. Высокочувствительное количественное определение биомолекул флюоресцентными методами. Флюориметрической способ оценки степени повреждения и дефрагментации ДНК, его медицинские приложения. Флюоресцентные метки и флюоресцентные зонды в биохимии и клинической диагностике. Флюоресцентные зонды для анализа in vivo и in vitro. Прижизненные проникающие флюоресцентные зонды. Анализ внутриклеточного рН, электрохимического потенциала и содержания ионов. Техника ковалентного мечения биомолекул флюоресцентными метками. Двухимпульсная флюориметрия. Анализ замедленной флюоресценции. Определение фосфоресценции белков. Нелинейная флюориметрия биомолекул. Флюорометрия: анализ длительности и кинетики затухания флюоресценции. Хемилюминесцентный анализ в биохимии и медицине. Сверхслабое свечение живых объектов. Методы регистрации хемилюминесценции. Спонтанная и индуцированная хемилюминесценция. Методы химического и физического усиления хемилюминесценции. Использование хемилюминесцентного анализа для оценки интенсивности свободно-радикальных процессов и уровня окислительного повреждения клеток и тканей в биохимии, экспериментальной медицине и клинической диагностике. Хемилюминесцентный анализ в оценке функций иммунокомпетентных клеток.
Спектроскопия комбинационного рассеяния (рамановская спектроскопия). Суть явления комбинационного рассеяния света (КРС). Спонтанное, резонансное и гигантское комбинационное рассеяние. Интерпретация спектров КРС. Техника эксперимента. Спектроскопия КРС в анализе биополимеров и исследовании их взаимодействий между собой.
Рентгеновская спектроскопия. Рентгеновские спектры и электронная структура биологических молекул. Гамма-спектроскопия. Мёссбауэровская спектроскопия: теоретические основы, эффект Мёссбауэра, изомерный сдвиг, квадрупольное расщепление, магнитное расщепление мёссбауэровских спектров. Области применения мёссбауэровской спектроскопии в биохимическом анализе и клинической диагностике. Эмиссионная мёссбауэровская спектроскопия.
Специальные техники спектроскопии. Вакуумная спектроскопия. Твердофазная спектрофотометрия и её применение в биохимическом анализе, перспективы клинического применения. Анализ кинетики переходных процессов. Изучение поверхности твердых тел с помощью фотоэлектронной и оже-электронной спектроскопии. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия: физические основы метода, экспериментальная техника, основные области применения (анализ элементного состава, степени окисления вещества, химического сдвига, исследование поверхности твердых тел). Оже-электронная спектроскопия: принцип метода, регистрация оже-электронов, определение концентрации атомов на поверхности многокомпонентных образцов. Растровая оже-электронная спектроскопия.
Фурье-спектроскопия. Принцип метода. Преимущества Фурье-спектрометров. Разрешающая способность. Обработка интерферограммы. Использование Фурье-спектрофотометров инфракрасной области спектра и микроволнового диапазона в биохимическом анализе.
Лазерная спектроскопия. Преимущества лазера в качестве источника излучения для спектроскопического анализа. Основные свойства лазерного излучения. Импульсная спектроскопия. Пикосекундная абсорбционная спектроскопия, связанный с ней прогресс в изучении фотобиологических процессов. Импульсная флюорометрия, её использование в изучении явлений миграции энергии электронного возбуждения в биологических системах. Изучение локализации и подвижности макромолекул в живых клетках методом флюоресцентного микрофотолиза (восстановление флюоресценции после фотоотбеливания), использование этого метода для сопряженного оптико-электрического анализа молекул в липидном бислое биологических мембран. Когерентная антистоксова рамановская спектроскопия. Лазеры и оптический аналог эффекта Мёссбауэра, бесфононные линии в спектрах люминесценции, возможность спектроскопического исследования единичной молекулы. Атомные спектры в высокоинтенсивном лазерном излучении; спектр атома, одетого полем; резонансный эффект насыщения и нерезонансный штарковский сдвиг атомных уровней. Многофотонная ионизация атомов. Методы дистанционного лазерного зондирования.
Спекл-интерферометрия в анализе случайно-неоднородных объектов.
Автоматизация процессов управления экспериментов, сбора и обработки спектроскопической информации, хранения обработанных данных. Автоматические клинические биохимические анализаторы. Проблемно-ориентированные комплексы обработки данных. Электронные базы данных и справочные ресурсы в Интернете, содержащие спектроскопические данные.

Неспектроскопические оптические методы биохимического анализа

Классификация неспектроскопических оптических методов анализа и особенности их применения в аналитической биохимии и клинической лабораторной диагностике. Методы, основанные на преломлении света. Рефрактометрия биомолекул. Метод оценки двойного лучепреломления в потоке для анализа биополимеров.
Дифракционные методы. Рентгеновская дифракция: теоретические основы, свойства рентгеновского излучения, дифракция монохроматического рентгеновского излучения на пространственно упорядоченных структурах, применение в биохимическом анализе. Рентгеновская кристаллография и рентгеноструктурный анализ. Рентгеновская кристаллография на синхротронных источниках. Природа и источники синхротронного излучения, его поведение и квантовые особенности. Синхротронное излучение как инструмент рентгенографического исследования короткоживущих состояний структуры биологических объектов. Скоростная малоугловая дифрактометрия с высоким угловым разрешением. Электронная дифракция. Нейтронная дифракция и нейтронная кристаллография.
Методы, основанные на релеевском рассеянии света. Нефелометрия и нефелометрическое титрование. Анализ малоуглового рассеяния света. Методы анализа агрегации клеток крови. Метод квазиупругого светорассеяния, его использование для невозмущающего анализа распределения частиц по размерам и коэффициента их диффузии, динамики флуктуаций формы и размера. Изучение внутренней динамики и негауссова спектроскопия флуктуаций интенсивности.
Методы, основанные на поглощении света. Колориметрия. Фотометрия. Твердофазная отражательная фотометрия как основа функционирования клинических биохимических анализаторов «сухой химии». Турбидиметрия в биохимическом анализе.
Поляриметрия, особенности её применения к анализу биологических проб. Методы анализа дисперсии оптического вращения и кругового дихроизма.

Дериватизация и каталитические реакции в биохимическом анализе и клинической лабораторной диагностике

Необходимость дериватизации изучаемого вещества для повышения чувствительности, точности, воспроизводимости и селективности биохимического анализа. Предварительная дериватизация и дериватизация в ходе анализа. Типы химических реакций, используемых для предварительной дериватизации. Примеры дериватизации биомолекул в различных методах анализа.
Окислительно-восстановительные методы дериватизации. Химическая и электрохимическая редокс-дериватизация. Окисление и восстановление изучаемых веществ полимерными редокситами - преимущества метода. Фотохимические методы дериватизации.
Предварительная дериватизация методами координационной химии. Определение концентрации биомолекул, образующих окрашенные, флюоресцирующие или электрохимически активные комплексы с ионами металлов, анионами и неорганическими и органическими молекулами. Маскировка мешающих веществ реакциями комплексообразования. Краун-эфиры. Стабилизация в комплексе нестабильных молекул. Клатраты. Использование комплексных соединений как инициаторов и катализаторов реакций дериватизации. Темплатный синтез в предварительной дериватизации.
Катализ в реакциях дериватизации. Методы катализа, используемые в биохимическом анализе. Особенности проведения каталитических реакций в ходе анализа. Ферменты как химические реагенты для реакций дериватизации анализируемого вещества. Преимущества ферментов в качестве дериватизирующих катализаторов: высокая специфичность и селективность ферментов, высокая каталитическая эффективность. Особенности выбора и поддержания условий для применения ферментов в качестве дериватизирующих реагентов. Сопряженные ферментные реакции.

Хроматографические методы идентификации и разделения в биохимическом анализе

Хроматографические методы: общие принципы, общая теория хроматографии, классификация методов по типу взаимодействий и по виду носителя. Распределительная хроматография. Гидрофобная хроматография и её значение в анализе биологических макромолекул. Бумажная хроматогравия. Тонкослойная хроматография. Применение тонкослойной хроматографии в биохимическом анализе и клинической диагностике. Высокоэффективная тонкослойная хроматография. Гель-проникающая (эксклюзионная) хроматография. Тонкослойная гель-хроматография. Газожидкостная хроматография, её применение в медицине.
Адсорбционная хроматография. Ионообменная хроматография, особенности её применения в биохимическом анализе. Аффинная хроматография. Иммуносорбенты, их использование в клинической диагностике. Металл-хелатная хроматография. Энантиоселективная хроматография и её значение для биохимического анализа и клинической диагностики. Повышение чувтсвительности и специфичности методов анализа с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). ВЭЖХ как референтный методв анализе многих естественных метаболитов организма человека.
Газовая хроматография. Использование газовой хроматографии для измерения физико-химических величин. Взаимосвязь хроматографических параметров удерживания с термодинамическими величинами, эффекты межмолекулярных взаимодействий. Газовая хроматография в изучении фазовых переходов. Медицинские приложения газовой хроматографии.
Радиохроматографическая техника. Сочетание протекания химических реакций и разделения веществ при хроматографии. Хроматографический реактор.
Особенности применения хроматографии в аналитической биохимии. Многоступенчатое хроматографическое разделение. Хроматография биологических макромолекул (белков и пептидов, нуклеиновых кислот, олиго- и полисахаридов, липидов). Хроматография низкомолекулярных метаболитов.

Электрофоретические методы идентификации и разделения в биохимическом анализе

Общая теория электрофореза. Особенности электрофоретического разделения биологических макромолекул. Классификация электрофоретических методов разделения и анализа веществ. Электрофорез с подвижной границей.
Зональный электрофорез. Электрофорез на бумаге. Электрофорез на ацетате целлюлозы. Электрофоретическое разделение фракций крови и фракций липопротеинов плазму крови в клинической лабораторной диагностике. Электрофорез в полиакриламидном и агарозном гелях. Электрофорез белков и нуклеиновых кислот в гелях. Идентификация патологических белков в биологических жидкостях человека. Идентификация веществ после электрофоретического разделения.
Непрерывный электрофорез. Особенности применения электрофореза в биохимическом анализе в препаративных целях.
Изоэлектрофокусирование. Изотахофорез. Хроматофокусирование. Иммуноэлектрофоретические методы.

Биохимический анализ с использованием методов непосредственного наблюдения

Значение методов непосредственного наблюдения для биохимического анализа. Оптическая микроскопия. Цитохимические и гистохимические окраски. Флюоресцентная и эпифлюоресцентная микроскопия. Оптическая микроскопия ближнего поля для преодоления дифракционного предела. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия как метод послойного изучения живых объектов с высоким разрешением.
Электронная микроскопия. Электронно-плотные метки для белков и нуклеиновых кислот. Электронно-микроскопическая авторадиография. Явление и механизм автоэлектронной эмиссии. Полевая эмиссионная и сканирующая туннельная микроскопия. Атомная силовая микроскопия и её применения для анализа тонкой структуры биологических макромолекул и надмолекулярных образований.
Рентгеновская микроскопия. Рентгеновское просвечивание и многолучевая дифракция. Метод фазовой дисперсионной интроскопии в биохимическом анализе мягких тканей живых организмов.
Компьютерная обработка сложных изображений. Распознавание образов.

Комплексное использование аналитических подходов в биохимическом анализе

Принципы комплексного использования различных методов анализа в аналитической биохимии. Принципы определения молекулярной массы биологических макромолекул. Химические и ферментные сенсоры. Биочипы. Методы геномики и протеомики. Биоинформатика. Проточная цитометрия как метод точного анализа клеточных популяций.

Получение и подготовка биологических образцов

Получение и подготовка биологических образцов для исследования. Получение образца для анализа, правила отбора клинических биологических проб. Методы разрушения клеток: механические, ультразвуковые, химические, комбинированные. Разделение субклеточных фракций. Выделение и очистка исследуемых соединений. Последовательное использование различных методов разделения веществ в биохимическом анализе. Особенности хранения биологических образцов в зависимости от аналитической задачи.

Методы оценки результатов биохимического анализа. Использование информационных технологий в аналитической биохимии

Методы оценки результатов биохимического анализа. Способы фиксации (записи) экспериментальных данных. Использование компьютерных баз данных для хранения необработанное разнородной экспериментальной и диагностической информации. Методы статистической обработки биохимических и клинико-диагностических данных. Программное обеспечение. Методы принятия решений в аналитической биохимии. Экспертные системы.
Методы поиска информации с использованием электронных поисковых систем, библиографических баз данных и агентов. Справочная и учебная информация по аналитической биохимии в Интернете. Биохимические ресурсы Интернета. Использование информационных технологий для профессионального общения.