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標準物質溯源性范文

2022-06-14

第一篇:標準物質溯源性范文

溯源性和標準化

一、基本概念

(一)溯源性

定義:通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈,使測量結果或測量標準的值能夠 與規定的參考標準,通常是與國家標準或國際標準聯系起來的特性。[VIM:1993,定義6.10] 臨床檢驗的目的:對患者新鮮標本檢驗報告可靠的結果。臨床檢驗的傳統:對收集的患 者標本只做一次檢驗,就發出報告。因此,發出報告的可靠性必須體現兩個基本要求: 精密度:重復性好; 準確度:和參考方法具有可比性。

在臨床檢驗中,公認:在參考實驗室內,由具有認可資格的操作人員使用參考方法、或以參 考品為標準,對新鮮標本進行的檢測結果是參考值結果??墒?,在參考實驗室內的所有參考 方法是手工方法;或使用參考品校準的方法,在實現參考值的傳遞上非常煩瑣。在日常檢測 中,無法使用這樣的參考方法或參考品進行大量病人標本的檢測,出報告。因此,現實問題 是:是否可以讓常規的檢測系統,對病人標本的檢測,在計量單位一致的前提下,得到和參 考系列相同的檢測量值。這就是通過一條不間斷的比較鏈,使檢測結果或檢測標準的值能夠 與規定的參考標準,通常是與國家標準或國際標準聯系起來。為此,生產廠商必須對完成檢 測涉及的檢測系統各組分(儀器、試劑、校準品、和操作程序)進行嚴格的標準化程序,實 現溯源性。

(二)標準化

1972年,由ISO出版,T.R.B.Sanders主編的《標準化的目的與原理》一書對標準 化下的定義是:“標準化是為了所有有關方面的利益,特別是為了促進最佳的、全面的經濟 并適當考慮到產品使用條件與安全要求,在所有有關方面的協作下,進行有秩序的特定活動 所制定并實施各項規則的過程。”

可以簡單理解為:為了實現臨床檢驗結果的溯源性,檢測系統的生產廠商的所有努力的 過程為標準化。

(三)理解檢驗的特點

1.檢驗的檢測對象是病人標本,而且一定是新鮮的標本。實驗室使臨床和病人滿意的 是檢驗結果的可靠性。實現結果可靠性的質量管理有許多內容。在保證收集和處理的標本質 量、在檢驗后不存在處理檢測數據和發出報告的差錯前提下,獲得可靠結果的主要階段是分 析過程的質量。

2.檢驗的習慣是對每份病人標本只做一次檢測,就發出報告;而且,每個標本內究竟 內含多少分析物無法知道。因此,度量檢驗的分析質量不能以工業上的多次采樣、多次檢測 或測量、取均值和預定標準比較等方式來觀察。

3.病人結果可靠性的含義是準確度。國際上準確度的定義為:檢測結果和被檢測物 / 分析物真值間的一致性。(VIM93-3.5)。注:a)作為結果,在真值和該值間的差異,通常表 示為相同的計量單位;此時,表示差異的更確切的詞為“不準確度”。b) 可以使用“可接 受的參考值”替代“真值”。(ISO3534-1,3.11)c)特別是對每個標本只作一次測定時,差異 不僅包括分析過程的不準確度,也包括了分析過程的不精密度。

4.檢驗質量的首要問題是分析過程(即檢測的)精密度。定義為:各個重復檢測值間 的一致性。度量精密度的指標是不精密度。也即:臨床要求結果的重復性好。

5.自動化在臨床檢驗的應用,極大地提高了檢驗的效率和質量。而且,在多年的實踐 中,認識到:保持檢驗必需的自動化儀器、試劑、校準品、和操作程序的固定組合,是實現

1

溯源性的前提。否則,一事無成。因此,要使檢驗結果的量值和參考系統結果一致,也就是 對涉及檢驗的檢測系統各組分的標準化。

(四)、如何理解校準品

1.衡量一個檢測系統(檢驗方法)的基本分析性能有 4點:不精密度、不準確度、病 人結果可報告范圍、分析靈敏度。使用了自動化分析儀,日常檢驗的精密度得到了顯著的提 高;在優良試劑盒的配合下,病人結果的可報告范圍也可以滿足臨床要求;大多常規檢驗項 目沒有對極低濃度的臨床要求。這樣,結果的可靠性的關鍵是準確度,即對校準品值的調節。 因此,實現新鮮病人標本結果的溯源性,成為使校準品值實現溯源性。

2.認識標準品 傳統的臨床檢驗,要使檢驗結果可靠或有依據,往往有一個標準品 (Standard)。以臨床 化學檢驗的比色測定為例,常作三個檢測:空白、標準、測定。用空白液調整吸光度為零, 讀出測定比色液和標準比色液的吸光度,分別為 As和 Au;已知標準液濃度為 Cs。在一定 范圍內,某分析物濃度和吸光度呈良好比例關系,則樣品內某分析物濃度 Cu為:

AU CU ??AS ?CS 一般而言,檢驗工作使用的標準品屬應用標準。配制或供應這類標準品的實驗室或廠商 具有符合質量標準的純品。稱取一定量的純品,然后將其溶解,在容量瓶內用溶劑稀釋至容 積刻度,混勻,標準液配制完成。由稱量法獲得的稱量值和容量法配制的容積,計算出該標 準品濃度。檢定部門抽樣測定,結果在規定范圍內屬合格。即使測定檢定結果在范圍的上、 下限,也不能將實測值作為標準值。因為測定值的可靠性取決于檢定方法,一般的分析方法 的可靠性不如分析化學公認的稱量法和容量法。所以標準品的定值由稱量和容積計算確定。 檢定不合格即報廢,決不可將實測值替代修正。

3.校準品和定值

為了克服因純標準液和病人樣品間的基體差異,對檢驗結果的嚴重誤差,20年前開始 引用具有與病人樣品基體相似的校準品替代標準品,用于日常工作??墒?,盡管校準品的主 要來源是人的血清,為了使校準品內的一些分析物水平達到某個程度,而且形成穩定的產品, 所有的校準品、控制品、室間調查品等都是處理過的血清。和原來的天然血清間又產生了新 的基體差異。

(1)校準值隨方法而異

校準品中被檢分析物的含量無法由稱量法和容量法確定,只能倚賴于分析方法。校準品 的校準值必須取決于分析方法或檢測系列。

(2)新鮮病人標本是最佳校準品

由于所有校準品都是處理過的樣品,和新鮮病人標本有著基體差異。若使用公認的參考 方法去標化測定校準品,測定程序是嚴密的,測定值是可靠的。但使用該測定值去校準常規 的檢測系列時,校準品中被檢分析物參與反應時的表現明顯不同于新鮮病人標本,不能將參 考方法系列的準確度通過校準品傳遞給病人標本。須明確的,所有用于檢驗中的檢測方法、 儀器、試劑等都是用來檢測病人新鮮標本的,不是用來檢測校準品這樣的處理過樣品。如果 先用公認的參考方法檢測病人標本,再以具有參考值的病人標本去校準某檢測系列(包括方 法、試劑、儀器),此時該檢測系列再檢測其他新鮮病人標本時,這些病人標本結果的溯源 性可上溯至公認的參考方法。也即用新鮮病人標本是校準檢測系列的最佳校準品。用這種方 式校準,能使同一個檢測系列在不同實驗室檢測新鮮病人標本時,檢驗結果在實驗室間具可 比性。一些大公司正是按照這樣的認識為校準品定值。

原則上,以具有參考值的新鮮病人標本去校準某檢測系列(包括方法、試劑、儀器)

2

值反過來再校準組合的檢測系列后,該檢測系列又去檢測病人的新鮮標本。觀察病人標本的 檢測值是否和參考方法的測定值具良好的可比性。實踐說明,只有不斷地調整校準值,直至 用該校準值校準指定的檢測系列(加上具有校準值的校準品,即組合成檢測系統)后,檢測 系統再檢測病人標本,得到的測定值和病人標本的參考方法測定值具有滿意的可比性,此時, 校準品的校準值可以確認。

二、公司標準化的大致內容和步驟

(一) 實現溯源性的必備條件

1.建立“公司一級參考品”:準備多個混和血清,經離心、過濾等處理后,各個混和血 清分裝成小包裝。-70℃保存。試驗說明,這樣保存的血清復融后具有的性能和新鮮血清相 似。所以,這些血清組是公司產品標準化的“公司一級參考品”。由參考實驗室使用參考方 法,或采用參考品對這些血清定值,使血清具有參考值。

2.設立公司內部使用的“一級校準品”:由于參考系統或參考材料的使用常常是很有 限的,因此,必須設立內部使用的參考系統(或材料)復制品-即設立公司一級校準品(Master Calibrator)。對公司一級校準品的定值方案見以下內容。除了有公司一級校準品外,還需要 建立公司生產用的應用校準品( Working Calibrator)。日常供應的校準品為商品校準品 (Business Calibrator)。所有各種校準品的原料要求和加工制備工藝一樣。只是在定值方案 上有區別。大致上,定值按照下列兩個步驟的方法:(i)按照參考標準化方式對公司一級校 準品定值,(ii)常規校準品(routine calibrator)按照常規標準化方式定值。

3.自始至終以方法學比較實驗為確定、驗證、或傳遞定值的手段。因此,除了上述的 混和血清組外,隨時還需要實際的新鮮病人標本,供方法學比較用。

4.進行定值的實驗室:按照德國法律規定,為 Roche診斷公司控制品和校準品確定定 值的實驗室,遵從法律上受委托的質量導則,所以完全符合專業實驗室的規定。選擇合適的 實驗室是定值質量的先決條件。

參加定值的實驗室要求見表 1。

為了確保實驗室獨立完成工作,Roche公司很少參與實驗室為進行靶值設定的實施,并 且確保所有數據的及時返回。

對于公司“一級參考血清”的參考值定值,由公司選擇國際上知名的參考實驗室委托 定值。這些參考實驗室在國際上的數量很少,每個實驗室只是對某一個或幾個項目接受定值 委托,費用昂貴。但是,這是公司校準品定值的依據。

組織機構 檢測儀器 加樣系統 樣品處理 內部 QC系統 室間 QC系統 方案 儲存 表 1 外部實驗室參與靶值設定的質量要求

有明確的職責,有訓練有素的檢驗人員 有明確的操作程序

有具體說明和注意保養 加樣器的校正(分析天平) 有控制圖

對凍干樣品的復溶有具體說明, 對深低溫冰凍樣品的凍融有具體說明 有 QC圖

參加室間質量評估,有相應的反饋 有合適的計算機系統,用于方案

有合適的儲存條件,對儲存溫度有記錄和檢查

實驗室和 Roche診斷公司的聯系 有反饋,實驗室主任參加會議,互相聯系

3

.確定公司產品對病人標本檢測結果可溯源的參考方法或參考品

目前,公司的部分產品指定以表 2中所列的參考方法或參考品為溯源目標。

表 2 羅氏公司校準品的溯源性 項目名稱

ACP〔酸性磷酸酶(磷酸酚酞)〕 Alb〔白蛋白(plus)〕 Alb〔白蛋白(BCP)〕

?-1-抗胰蛋白酶(免疫透射) ALP〔堿性磷酸酶(IFCC)〕 ALP〔堿性磷酸酶(DGKC 1972)〕 ALP〔堿性磷酸酶(SFBC/AMP)〕 ALT/ALAT〔丙氨酸氨基轉移酶 (IFCC加/或不加 PYP)〕

參考方法或參考品 羅氏試劑,手工方法 CRM 470 CRM 470 CRM 470

IFCC 1983推薦的手工方法 羅氏試劑,手工方法 羅氏試劑,手工方法 IFCC 1985 推薦的手工方法

ALT/ALAT〔丙氨酸氨基轉移酶(DGKC)〕 羅氏試劑,手工方法

依據 IFCC 1998推薦 Amy〔淀粉酶(IFCC)〕

羅氏試劑,手工方法 P Amy〔胰淀粉酶(液體)〕

Apo-A1〔載脂蛋白 A1(免疫透射)〕 ApoB〔載脂蛋白 B(免疫透射)〕 ASLO〔抗鏈球菌溶血素 O (顆粒增強,免疫透射)〕 AST/ASAT〔天門冬氨酸氨基轉移酶 (IFCC加/或不加 PYP)〕 AST/ASAT〔天門冬氨酸氨基轉移酶 (DGKC)〕 碳酸氫鹽

TBIL〔總膽紅素(DPD)〕 TBIL〔總膽紅素

(Jendrassik-Grof法,Malloy-Evelyn法)〕 DBIL〔直接膽紅素

(Jendrassik-Grof法,Malloy-Evelyn法)〕 C 3-c〔補體 C3-c(免疫透射)〕 C 4〔補體 C 4(免疫透射)〕 Ca〔鈣(鄰甲酚酞絡合酮 o-CPC)〕 Cl〔氯(離子選擇電極法 ISE)〕 CHOL〔膽固醇(CHOD-PAP)〕 CHE〔膽堿酯酶(丁酰硫代膽堿)〕 CHE〔膽堿酯酶(乙酰硫代膽堿)〕 CER〔銅藍蛋白(免疫透射)〕 CK〔肌酸激酶(IFCC,DGKC)〕

羅氏試劑,手工方法 WHO,國際參考品 SP1-01 WHO,國際參考品 SP3-07 內部標準

IFCC 1985

推薦的手工方法 羅氏試劑,手工方法 新標準(純物質稱量) Doumas推薦方法 Doumas推薦方法 羅氏試劑,手工方法 CRM 470 CRM 470 原子吸收 電量滴定法 a)ID-MS

b)Abell Kendall

羅氏試劑,手工方法 羅氏試劑,手工方法 CRM 470 IFCC 1991

推薦的手工方法

CK-MB〔肌酸激酶同工酶 MB(改良 IFCC)〕 IFCC 1985

4

〔肌酐(酶比色法 plus)〕

CREA〔肌酐(Jaffe堿性苦味酸比色法)〕 CRP〔C-反應蛋白(免疫透射)〕

推薦的改良手工方法 ID-MS ID-MS CRM 470 CRP〔C-反應蛋白(顆粒增強,免疫透射)〕 CRM 470 Ferritin〔鐵蛋白(顆粒增強,免疫透射)〕 NIBSC人脾 果糖胺(NBT)

GGT〔?-谷氨酰轉移酶(Szasz)〕 GGT〔?-谷氨酰轉移酶(IFCC)〕 GLDH〔谷氨酸脫氫酶(DGKC,1972)〕 GLU〔葡萄糖(GOD-PAP,HK)〕 ?1-acid glycoprotein 〔?1-酸性糖蛋白(免疫透射)〕

HBDH〔羥丁酸脫氫酶(DGKC,1972)〕 HDL-CHOL〔高密度脂蛋白膽固醇〕 Haptoglobulin〔觸珠蛋白(免疫透射)〕 Kappa〔K輕鏈(免疫透射)〕 IgG〔免疫球蛋白 G(免疫透射)〕 IgA〔免疫球蛋白 A(免疫透射)〕 IgM〔免疫球蛋白 M(免疫透射)〕 FE〔鐵(ferrozine)〕

Lactate〔乳酸(酶比色法)〕 Lambda〔L輕鏈(免疫透射)〕 LDH L-P〔乳酸脫氫酶 L-P(IFCC)〕 LDH L-P〔乳酸脫氫酶 L-P (Gay/McComb/Bowers)〕

精選的檢測方法

Persijn/v.d.Slik(1976), 手工方法

IFCC 1983

推薦的手工方法 羅氏試劑,手工方法 ID-MS CRM 470

羅氏試劑,手工方法

CDC方法〔葡聚糖硫酸鹽沉淀, Abell Kendal方法顯色〕 CRM 470

應用 CRM 470中的 IgG、IgM、 IgA CRM 470 CRM 470

CRM 470

一級參考品(純物質稱量) 一級參考品(純物質稱量) 應用 CRM 470中的 IgG、IgM、 IgA

IFCC 1994

推薦的手工方法 羅氏試劑,手工方法

LDH P-L〔乳酸脫氫酶 P-L(DGKC 1972)〕 羅氏試劑,手工方法

羅氏試劑,手工方法 LDH P-L〔乳酸脫氫酶 P-L(SFBC)〕

CDC方法〔肝素/鎂沉淀(超離心), LDL-CHOL〔低密度脂蛋白膽固醇〕

Abell Kendal方法顯色〕

Lipase〔脂肪酶(比色法)〕

Mg〔鎂(xylidylblue)〕

Prealbumin〔前白蛋白(免疫透射)〕 Pi〔磷(鉬藍紫外比色法)〕 K〔鉀(離子選擇電極法 ISE)〕 Protein Total〔總蛋白(雙縮脲)〕

羅氏試劑,手工方法 原子吸收 CRM 470

一級參考品(NERL) (純物質稱量) 火焰光度法 SRM 927

5

Salicylate〔水楊酸(比色法)〕 Na〔鈉(離子選擇電極法 ISE)〕 Transferrin〔轉鐵蛋白(免疫透射)〕 TG〔甘油三酯(GPO-PAP)〕 TG〔甘油三酯(去除甘油空白)〕 Urea/BUN〔尿素(脲酶 UV)〕 Uric Acid〔尿酸(酶比色法 plus)〕 UIBC〔不飽和鐵結合力〕

注:CRM=歐共體標準局的認可參考品

SRM=美國的標準參考品

一級參考品 (純物質稱量) 火焰光度法 CRM 470

以一級參考品校準的 ID-MS SRM 909b SRM 909b

ID-MS

一級參考品(純物質稱量)轉換為鐵

ID-MS=同位素稀釋-質譜法 CDC=美國疾病控制中心

NIBSC=英國國立生物標準和對照研究院

6.方法學比較的標準化(對公司一級校準品定值的過程)

這個方式在臨床化學中是最常用的。關鍵概念是:首先,我們要有一批具有參考結果

X參考值(X參考方法的結果,即 X的參考值)的樣品(即公司準備的一級參考品血清)。這

些樣品在將成為常規檢測系統的組合系統(指定的分析儀+試劑+操作程序+校準品等)上 的檢測,得到真實(至少通過轉換)的初步結果 X檢測值 。在第二步中,以方法學比較分析 評價參考結果和初步檢測值結果的差異。又用方法學比較的回歸線來調整樣品在公司組合的 檢測系統上的初步結果數值,向大家公認的參考系統(或方法)的參考結果數值靠攏。實際 上,是調整公司組合的檢測系統校準品的定值,將它調整到:公司組合的檢測系統再次被該 校準品的校準品校準后,對參考樣品的檢測結果盡可能和原有的相應參考結果一致(見圖 1)。

6

通過方法學比較確定定值

信號

公司組合的檢測系 統和原始校準品定 值(?)

方法學比較

準化過程

信號

靶系統和最終校 準品定值(?)

方法學比較

Ctar為具有參考值血清在公司組合

的檢測系統上的檢測結果。 Cref為參考血清的參考值。

圖 1:由圖說明,方法學比較定值的程序。第一步,在公司組合檢測系統內用初始校準品定值校準后, 對系列參考樣品檢測。第二步,將每個參考樣品的參考值和公司系統檢測的值進行方法學比較。第三步, 使用在第二步中經方法學比較的回歸式調整得到的新校準品的定值,對公司系統再次校準,再檢測參考樣 品。第四步,用校準品新校準值再次后,再對參考樣品人血清的檢測結果,和相應的參考值再進行方法學 比較。若最后回歸的截距和斜率分別和 0、1很接近,說明標準化成功地完成了

(二) 常規臨床化學的校準品定值過程

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.參加定值的實驗室數量:在上世紀的 80年代,德國診斷廠商協會(German Diagnostics Manufacturers Association, VDGH)依據大量研究,提出一個高效而可靠的定值測定模式。 “VDGH模式”要求每個校準品每個項目的結果至少由 6個實驗室做 5個天間樣品的測定。 這個 6×5=30個結果模式還要求同時進行“未知控制品”的檢測。只有負責靶值設定 Roche 診斷公司,知道“未知控制品”的定值。所有被評估的參加實驗室必須能回收這個值。研究 說明,確定定值要求的實驗室數量為 6個是最佳安排;盡管使用了相同的檢測系統,但是, 各實驗室同項目的精密度不一致;而且數據分布不呈正態分布。因此,確定靶值的做法是: 將所有實驗室結果合在一起,去除 5%的極值后的中位數為定值。VDGH模式發表于 1981 年的 J. Clin. Chem. Clin. Biochemistry, Vol. 19, pp. 1137-1179。它的基本原理仍然用于今天對 每個靶值設定中。

歐洲的約 30個實驗室中,總的有 7個(至少 6個)近日參與靶值設定工作。 2.公司一級參考品和一級校準品的標準化

標準化的目的是確?;颊哐逶诹_氏診斷分析系統上檢測得到的結果,和直接用參考方 法檢測、或使用參考品為校準品的檢測結果一致。標準化的各要素見圖 2。

標準化的各要素

校準品

試劑

分析儀

圖 2:圖中有三個要素,它們共同影響患者樣品的結果的可靠性

所以,除非有一些例外,病人樣品總是使用于參考標準化中。依據方法學要求,始終使 用單一獻血員血清或混合血清。這些血清即為上述的公司一級參考品。

這些人來源的樣品或者直接用參考方法檢測;或者在羅氏診斷分析系統上,經參考品校 準后檢測得到參考值。以后它們作為參考血清組(公司一級參考品)服務于公司一級校準品 校準值的定值。使用時,在需要標準化的分析儀上檢測,用具有初步校準品值的通常公司一 級校準品批號進行校準。然后,通過方法學比較或使用各個檢測平均變異等,為公司一級校 準品設定最終值。

公司一級校準品的基體大致和各批市售校準品(常規校準品)相當;另外,這些一級校 準品儲存于-70℃,并定期檢查穩定性。

在參考標準化中為了避免未處理過人的樣品穩定性問題,單一獻血員樣品只使用一次。 混合人血清的參考方法值最多被認可 6個月;需要重新用于參考標準化時,應重確定。

對公司一級參考血清定值的最高計量水平是國際認可的參考方法(如: ID-MS)。若沒 有參考方法可用,則選擇合適的正式官方參考品(如:CRM 470)。若這個也沒有,則可使 用一級標準的水標準液(如:乳酸鋰)為參考,或者某個確定的檢測方法。

酶活力檢測通常以酶催化活力為檢測量,依據規定的檢測方法,在指定的系統上指示底 物的轉換速率即為檢測量。IFCC方法是在正式的研究單位(他們是這些方法的發表者)進 行手工檢測的參考方法,以基本的活力計算公式得到酶活力。國家認可的方法,是在實驗室 內或各個實驗室間,使用系統試劑作為參考進行手工檢測的方法。

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對人血清的檢測。公司一級校準品以這些參考方法值標準化。市售校準品和控制品則以公司 一級批號校準品(真實性控制)在羅氏診斷分析系統上作校準。這樣保證了在這些系統上確 定的患者結果值的溯源性。每個分析儀平臺(羅氏/日立、COBAS INTEGRA)對每個方法 各自都以相同方式,按照該參考標準化。

溯源性途徑

人血清組 “參考組”

以參考品(一級或二級) 對(參考)方法校準

C.f.a.s.公司一級, 初步校準品定值

C.f.a.s.公司一級, 調整過的校準品定值

市售C.f.a.s.和真實性控制品

圖 3:臨床化學的參考系統和產品校準品、真實性控制品間的溯源性鏈

(1)相對于參考方法的參考標準化

測定參考方法值,如 ID-MS參考方法,一定要在認可的參考檢測實驗室,如 ZRI (Reference Institute of Bioanalysis)以參考方法作檢測,每次對使用的 5~10個混合血清檢 測,但是檢測費用非常昂貴。每個混合血清由約 100個供血員血液組成?;旌涎逯械母鱾€ 分析物濃度或活力,盡可能分布于整個相應的檢測范圍?;旌涎鍍炔豢商砑尤魏翁幚磉^的 材料,也不可用氯化鈉溶液稀釋。以確保在參考標準化中使用的樣品,和天然的患者血清沒 有任何差別。另外,使用天然的人材料,我們能對出現在校準品的任何基體效應進行補償。 程序匯總于圖 4。

羅氏分析儀方法vs.參考方法

參 考 方 法

用公司一級 參考品校準

人混合血清

分析儀 C.f.a.s.校準品 (公司一級校準品)

圖 4:本圖說明相對于參考方法的參考標準化的程序

人混合血清分裝后冰凍于-70℃,在參考實驗室和 7個外部實驗室(使用羅氏診斷分析 儀系統)同時對混合血清平行檢測。在羅氏/日立或 COBAS INTEGRA系統上檢測的統計模 式相當于用于確定定值的模式。公司一級校準品為具有初步校準值的校準品。在進行標準化 的分析儀上,每個樣品在被標準化系統上所有可接受檢測結果的中位數,和該樣品的參考方

9

歸線的截距若在允許限值內,可以從斜率的偏離計算出新校準品校準值。若截距超出了允許 限值,則方法學比較不能用于公司一級校準品校準值的標準化。

有些項目,如 HDL,參考標準化的整個過程按照合適的方案在確認的實驗室內實施。 (2)相對于參考品的參考標準化

若以參考品為參考標準化的基礎,通常檢測常規實驗室的各個供血員的新鮮血清。一般, 在 4個實驗室總共對 50例患者血清每份獨立地進行 2~5次檢測。這些血清中的分析物濃度 盡可能分布于整個相應的檢測范圍。嚴格地在分析儀的 2個通道上進行檢測。一個通道用參 考品校準,另一個用公司一級校準品校準;在任何情況下,都使用一個批號的試劑。一個未 知樣品和 2個校準品,和其他樣品一起在每批中進行檢測。檢測程序見圖 5。

用參考品或一級標準的標準化

通道1 公司一級校準品

通道2

分析儀

人血清樣品

參考品 如:CRM 470 圖 5:本圖說明相對于參考品的參考標準化程序

使用方法學比較(Passing,Bablok回歸統計)進行校準值的標準化;評價時通常需要 200 個樣品,但是最少為 50個。新批號公司一級校準品值的計算方法基本上和用參考方法進行 標準化的方法一樣。另外,在使用公司一級校準品校準后,要設定對參考品回收的允許限值。

3.常規校準品標準化

由于公司一級校準品具有和常規校準品相同的基體,使用公司一級校準品的單獨校準, 得到的常規校準品校準值預期不會和使用人血清校準得到的值有差異。校準值的真實性和檢 測不確定度主要取決于統計模式和檢測性能的質量。

但是,為了確認這個假設和認可常規標準化的程序,對每個方法(分析儀平臺/校準品/ 試劑組成)進行下列的外部實驗室的檢測。使用相同批號的試劑,對一些患者樣品(分析物 含量分布于相應范圍),用公司一級校準品和市售校準品任意批號分別校準后進行平行檢測。 為了肯定市售校準品和公司一級校準品在這個程序中的可比性,方法學比較的直線回歸的截 距必須接近 0,斜率和 1.00間的差異在規定的限值內。

(1)常規標準化的趨勢控制品

對校準品定值依據公司一級校準品(C.f.a.s.masterlot)。(在生產公司一級校準品和市售 校準品中是一樣的。)公司一級校準品的定值可以用具有整個生理相應檢測范圍分析物的人 樣品,直接溯源至參考方法或參考品。公司一級校準品的儲存溫度為-70℃,可以使用月 2~ 3年。為了確認,在 4~6年后對一級校準品重新用參考方法標準化。

為了使參與標準化的實驗室質量在連續的質量控制下,要求每個實驗市室對每批市售 C.f.a.s.校準品的定值時,同時檢測 2個不同漂移/趨勢控制品組成監視系統。一個控制品是

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-70℃的市售校準品,以確保在儲存期間有最好的穩定性。冰凍的(-70℃)天然人血 清為第二個漂移控制品。這個混合血清的來源和羅氏診斷產品過程是獨立的。

兩個趨勢控制品至少可以使用 2年以上。如果要變換這些控制品,應將近期的和新的控 制品在一個試驗中作平行檢測。依據不確定度的計算,確定允許的可接受范圍。

若有一個趨勢控制品超出了允許范圍,應開始重-標準化。若重標準化的 C.f.a.s.值超出 了預定的限值,公司一級校準品的定值應以此調整。這些做法的指標隨不同分析物而不同, 出現顯著差異-這些指標和分析物有關 -必須對所有市售校準品和控制品進行完全的重設定 靶值。

對市售C.f.a.s.校準品產品的常規標準化

C.f.a.s. 一級校準品 (-70℃) 趨勢控制品1 (-70℃)

趨勢控制品2 (-70℃)

圖 6:在市售 C.f.a.s.校準品產品校準值設定時的趨勢控制品

(2)對參與標準化和靶值設定的實驗室質量要求

羅氏診斷公司提供的校準品和控制品的定值,都以臨床實驗室對患者臨床化學項目檢測 值進行校正確定的。所以,參與確定控制品和校準品定值的實驗室質量是極其重要的。

1)進行定值的實驗室的 QC 參與標準化的實驗室通常是獨立的外部實驗室,也檢測患者的樣品值,接受國家機構的 質量控制。在德國,例如,質量控制包括內部質量控制,定期參加循環檢測,和參加德國醫 學委員會導則要求的室間質量評估。參與定值的實驗室分布于歐洲和美國,都接受相似的質 量控制。實驗室定期接受審核。

靶值確定的質量要求需要符合 GMP導則,公司和靶值設定實驗室間按照標準要求簽訂 合作協議。參與的實驗室被要求檢查設備、人員、檢測性能、保存記錄等是否符合文件要求。 各實驗室獲得的原始數據,須進行抽樣檢查,然后必須將數據送給羅氏診斷公司確認。進行 每個靶值設定時,實驗室將收到詳細說明,要求按此實施,例如:關于樣品穩定性(通常較 正式說明書考慮的要短)和各個檢測的特點。

定值的測定一定在恒定的質量控制下。和患者樣品測定一樣,每個實驗室在檢測時應同 時檢測 1~2個內部質量控制樣品。若有任何一個質量控制樣品的回收超出了 2標準差范圍, 實驗室必須檢查原因,有必要重做。參與者也會收到未知樣品,要求像 QC樣品那樣,每批 檢測時進行被檢測。若這個未知樣品的回收超出 2標準差,這個實驗室的所有檢測結果將被 排除在評價以外。若結果沒有任何不正常,或在分析儀、試劑、或校準品等有任何問題,參 與者應寫出報告和簽署。必須消除檢測操作中發生的誤差,如樣品混勻等。

2)統計設計、試劑、預處理、重復 靶值設定的統計模式依據德國診斷產品廠商協會 VDGH( German Diagnostics Manufactures Association VDGH)的模式,作下列修改。和 7個實驗室簽訂協議,確定校準

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3 次獨立的檢測,對每個均相免疫項目(如:IgG、轉鐵蛋白)進行 5次獨立檢測(每次只作 1次測定)。所以,最多可以有 21或 35個檢測結果。所有實驗室結果的中位數,它受離群 點的影響很不靈敏,被確定為定值。若檢測結果少于 15或 25個,不能確定靶值。必須重做。

對什么是獨立的檢測“批”要精確地定義。每 1批,分析儀必須用新鮮復溶的校準品和 樣品上機,必須進行完全的校準。這樣消除了任何系統偏倚的影響,確保定值的準確度。

總之,整個步驟中,參與實驗室必須有完整的質量控制,從所有可接受的結果中計算中 位數。

評價過程

對市售C.f.a.s.校準品定值 7個實驗室分別對 每個項目獨立檢測3次

每個系列:

所有樣品+未知控制品

未知控制品結果在定值的 2s 范圍內

將所有樣品結果用于計算

未知控制品結果超出定值的 2s范圍內

排除所有樣品結果用于計算

計算(中位數) 設定校準值

使用其他系列結果

圖 7:校準品校準值和控制品定值的評價過程

3)在標準化中使用的分析儀

對于靶值設定和常規標準化中使用的分析儀類型、校準品和試劑等,程序如下。

所有實驗室應使用相同批號的公司一級校準品(master calibrator),但是試劑批號和分 析儀型號可以不同。這意味著,控制血清的定值和校準品的定值可以適用于所有校準品和試 劑批號的組合。在羅氏診斷公司的分析儀家屬內發展成為統一的用法。意即,在羅氏 /日立

分析儀平臺(如:羅氏/日立 7060、7170、模塊式)和 Integra平臺(如:COBAS INTEGRA?400) 上分別具有校準品、試劑和定值的確認組合。但是,若已知分析儀不同,應確定各自的靶值, 并專用于這些分析儀家屬。這確保了在所有的分析儀上,人樣品可以得到相同的結果。因為 一方面在校準品和控制品間基體的差異、另一方面天然人樣品和這些加工的校準品和控制品 間的基體差異,產生了結果的差異。所以,在一個檢測系統中,如:羅氏/日立系統和 COBAS INTEGRA系統,方法相同,不同系統的校準品定值不同,確保了患者結果具有一樣的回收。 為了使客戶使用方便,在不同系統上使用的控制品盡可能有相同的定值。

(3)離子選擇性電極(ISE) 羅氏/日立系統上的 ISE補償(Na、K、Cl)的參考標準化是特殊的。使用 2個水標準 (類似一級標準)進行校準。雖然,ISE電極的分析物回收對于含有蛋白的樣品和水樣品有 差異。所以,用水溶液建立的校準曲線必須用表現上和人血清相同的材料作補償(校準曲線 的平行位移)。

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為了使人為的補償向參考靠攏(火焰光度法或電量滴定法),在 7個實驗室,分別使用 參考方法和在羅氏/日立分析儀上,對 10個人混合血清進行檢測。

在羅氏/日立分析儀上檢測時,使用公司一級校準品(master calibrator)、ISE標準、和 補償物作校準,補償值為臨時的。檢測時使用任何批號的試劑。

每個樣品在羅氏/日立分析儀上檢測的中位數,和參考方法中位數作方法學比較。因為 電解質濃度的生理分布很小,10個樣品的所有各個離差的平均離差,用于補償校準值的校 正因子。

第二篇:溯源性與可追溯性(模版)

1 溯源性與可追溯性的定義

溯源性:指一個測量結果或測量標準的值,都能通過一條具有規定不確定度的連續比較鏈,與測量基準聯系起來。

可追溯性:一個過程的可追查的范圍和程度。

可追溯性

體外診斷生產實施細則中規定:“主要物料的采購資料應能夠進行追溯,應當按照采購控制文件的要求保存供方的資質證明、采購合同或加工技術協議、采購發票、供方提供的產品質量證明、批進貨檢驗(驗收)報告或試樣生產及檢驗報告。”這里的可追溯主要是指采購物料的來源去向及物料來源的合法性。

還有如一次性醫療器械的采購、使用的可追溯性,生產過程的可追溯性(批生產記錄的追溯)以及生產批號的可追溯性,規定了其可追溯的范圍和程度。

溯源性

體外診斷試劑生產實施細則中規定:“外購的標準品和質控品應能證明來源和溯源性。” 、“使用一級標準物質、二級校準物質應能夠對量值進行溯源。對檢測中使用的校準品和質控品應當建立臺帳及使用記錄。應記錄其來源、批號、效期、溯源途徑(或靶值轉換方法)、主要技術指標、保存狀態等信息。”

體外診斷試劑校準品、質控品研究技術指導原則中規定:“3.6校準品的溯源性、互換性,定值質控品賦值的統計學處理,應提供校準品的溯源性資料,計量學溯源鏈的說明應始于該產品的值,止于計量上最高參考標準。校準品如有互換性,應提供互換性研究資料---”。

計量學溯源性(溯源鏈等級及校準傳遞方案)

GB/T 21415-2008/ISO 17511:2003 體外診斷醫療器械 生物樣品中量的測量校準品和控制物質賦值的計量學溯源性 于2008年9月開始實施。對校準品和控制物質賦值的計量學溯源類型及如何溯源規定的比較詳細。

目前,在臨床實驗室可測定約1500個不同的分析物,但是只有30個滿足溯源性的要求,達到理想的終點。

第三篇:控制品的定值是否具有溯源性

? 作者:馮仁豐

國際和國內的體外診斷廠商在很多場合下,宣稱它們提供的試劑盒(不含校準品)、檢測儀器、甚至控制品都具有溯源性。臨床實驗室為了能夠通過實驗室認可,按照ISO15189要求,臨床實驗室必須使用具有溯源性的檢測系統進行患者標本的檢測。因此,從10年前ISO發布了闡述溯源性的ISO17511和ISO18153文件后,國內的臨床實驗室追求、聲明具有溯源性成為時髦的詞語。在選擇控制品開展質量控制時,又會詢問廠商你們的控制品是否具有溯源性?可惜,臨床實驗室對什么是溯源性的概念很不清楚,這樣的提問變得沒有意義。

一、什么是臨床檢驗溯源性的根本目的?

患者新鮮樣品的檢驗結果具有溯源性是ISO17511的主線。說明校準品的溯源性是為實驗室每天標本檢驗結果的溯源性服務的。單純追求校準品或控制品的溯源性沒有意義。 在ISO17511文件引言中清楚地敘述了溯源性的根本目的:“為了使檢驗醫學量的測量得到正確的醫學應用、不論在何時何地都具有可比性,量值必須有明確的定義、報告給醫生或其他衛生人員及病人的結果必須準確(正確和精密)”。因此,臨床實驗室追求溯源性一切為了患者標本檢測結果在量值上的可靠性。

二、什么是溯源性?

1、溯源性的定義

ISO17511文件第3.21條對溯源性定義為:計量可追溯性[溯源性] (metrological traceability):通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈,使測量結果或測量標準的值能夠與規定的參考標準,通常是與國家標準或國際標準聯系起來的特性。

2、如何理解溯源性的定義

臨床實驗室一直有一個做法,即:通過患者樣品的比對(方法學比較),認可實驗室檢測結果的可靠性。一個地區內的新臨床實驗室為了了解自己實驗室檢測的可靠性,將幾個新鮮患者樣品送給當地被認可臨床實驗室,對相同項目檢測各自使用自己的檢測系統,形成了方法學比較。在認可實驗室與新實驗室的各個相同項目的檢測結果間具有良好可比性時,新實驗室結果的可靠性可以認可實驗室為證??上?,這樣的比較并不說明新實驗室的檢測結果可“溯源”至認可實驗室。我們不能說,該新實驗室的檢測結果可靠性可以“溯源”至認可實驗室。ISO17511的第一章就指出:c) 在相同的計量水平下,測量相同量的兩個測量程序的測量結果具相關性,但是這樣的“水平”相關不提供計量可追溯性。

3、何為溯源?

辭海和字典上,“溯”為逆流而上?!端涀?bull;江水》:“沿溯阻絕。”引申為追根求源。因此溯源為向上尋找源頭。臨床實驗室對患者樣品檢測結果的可靠性需要溯源性,就是要尋找到該分析物在國際上公認的參考物質和/或參考方法,這些參考物質和參考方法在國際認可的參考實驗室內,用于對患者新鮮樣品的檢測,得到檢測結果的正確度是國際認可的。如果實驗室向這樣的參考實驗室提出申請,按照參考實驗室要求將自己收集的患者新鮮血清送給參考實驗室,并告知實驗室對這些樣品的檢測結果,要求參考實驗室使用參考物質校準的參考方法、或可靠方法,對這些送來的患者樣品按照嚴密的檢測程序進行反復檢測,以得到的每個患者樣品檢測均值與實驗室報告的檢測結果進行比較,如果所有患者新鮮樣品在自己實驗室的檢測結果均在參考實驗室檢測參考值確認的允許范圍內,即可確認上報新鮮患者樣品的實驗室,該分析物檢測系統對新鮮患者樣品的檢測結果正確度可以上溯到國際公認的參考物質和/或參考方法。參考實驗室將出示溯源性證書,在約一年的時間內,上報實驗室的這個分析物檢測被認可具有溯源性。

三、如何使校準品的校準值具有溯源性

1、何為檢測系統?

完成患者樣品檢測需要的儀器、試劑、校準品和檢測程序的組合為檢測系統。任何實驗室對患者樣品的檢測,必須使用這樣的組合。實現溯源性必須要說明,實驗室使用什么儀器(包括廠商名稱、儀器型號)、什么試劑(廠商名稱、產品型號、什么批號等)、什么校準品(來源、校準值的溯源依據)和檢測程序。然后,這樣的患者樣品檢測結果才說明了它的來源。如果這樣的檢測系統組合對患者樣品的檢測結果實現了溯源性,那么這個溯源性是屬于所有這些組合的因素的,缺一不可。因此,說明患者樣品的某分析物的檢測結果具有溯源性,實驗室必須說清楚,你使用了怎樣的檢測系統。

我經常用一個比方來說明問題:將儀器比喻為家中的丈夫,試劑為妻子,它們的組合猶如一個家庭。只要它們的組合不變,每天檢測患者樣品得到的檢測結果就像這對“夫妻”生下的子女,有高有低,相互間具有可比性。誰是“生”它們的“父親”?這個儀器;誰是它們的“母親”?這個試劑。如果實驗室隨意更換試劑來源,在一段時間內更換了多個公司的試劑,結果在所有患者樣品的檢測結果間,究竟是哪個試劑(結果的“母親”)得到的這個結果都弄不清的情況下,何來溯源性?所以論述溯源性的先決前提是,實驗室必須要固定檢測每個分析物的檢測系統。否則是空話。

2、廠商如何為檢測系統校準品定值

某個檢測系統對患者樣品的檢測結果具有溯源性,關鍵是為校準品定值。前述證實某個檢測系統有無溯源性,都是針對新鮮患者檢測結果的。因此,要為校準品定值,廠商要準備一批新鮮患者樣品的混合血清,這些混合血清中的分析物含量分布于檢測系統的整個分析范圍。經過濾、離心后,將各個血清分裝后,置-70℃深低溫保存。將這些血清組合邀請國際認可的參考實驗室使用參考物質和/或參考方法對這些血清檢測得到國際認可的參考值。這些血清在診斷廠商中被稱為“一級校準品”,是以后實現溯源性的基礎。

然后,以這些具有參考值的血清為準,公司使用固定的檢測系統(包含了準備為其定值的校準品),以該校準品預設的校準值校準后,對“一級校準品”系列血清進行檢測。此時每個“一級校準品”具有了兩個值,一個為認可的參考值,另一個為該檢測系統檢測的值;以參考值為x,檢測系統的檢測值為y,形成了參考系統與公司檢測系統方法學比較的直線回歸關系。若比對具有明顯截距,說明公司檢測系統分析性能需要改進,尚不可使用;若幾無截距,僅斜率不是1;則建立校準值的目的就是要使公司檢測系統對這些“一級校準品”的檢測結果與它們的參考值一致,此時通過調整該檢測系統校準品的原預設值,逐步予以實現。調整做法為將原預設校準值除以斜率。以調整后的校準值再次校準檢測系統后,再次對“一級校準品”檢測,如此不斷反復比較,直至所有一級校準品在公司檢測系統上被檢測結果與參考值非常接近,最后形成的方法學比較的直線回歸斜率為1.00±0.01。這個檢測系統校準品的校準值可以被確定下來。但是,這樣的校準品還只是公司內部專用的二級校準品。公司還必須按照上述的程序建立該檢測系統的工作校準品,最后再以相似方式形成產品校準品的定值??傊?,整個過程必須使用患者新鮮血清反復進行方法學比較,在比較中不斷調整各級校準品的校準值直至符合要求。因此,最后的校準品的校準值通過患者樣品的方法學各級比較,從產品校準品的校準值可上溯至工作校準品的校準值、然后又通過患者樣品的比較上溯到公司的二級校準品的校準值,再上溯至“一級校準品”的參考值,最后可上溯至參考實驗室的參考物質或參考方法。這樣的過程即為溯源過程。最后形成的產品校準品的校準值,與檢測系統的儀器、試劑一起,對患者樣品的檢測結果,實現了可上溯至參考系統的溯源性。

四、需要實現溯源性的是什么控制品

ISO17511文件題目為:體外診斷醫學產品–測量生物樣品中的量–校準品和控制品賦值的計量溯源性。該題目很容易讓我們理解為控制品的定值(賦值)需要計量的溯源性。其實,文件在引言中很早就說明了需要溯源性的是“正確度控制物質”,不是一般控制品。

1、一般定值或非定值控制品都不具有溯源性 在文件正文第一章開始就指出,本標準不適用于:

a) 沒有賦值、僅用于評估測量程序的精密度,重復性或重現性的控制物質(精密度控制物質)。

b) 用于實驗室內部質量控制,附有建議的可接受值區間的控制物質。每個區間由各實驗室用某特定測量程序測量協調一致形成每個區間和極值,不具計量溯源性。

所以,實驗室每天開展質量控制使用的控制品,在ISO17511文件中沒有溯源性的要求。在這點上,國際質控領域知名專家Greg Cooper在ISO17511文件發布后,告知臨床實驗室,ISO對于控制物質溯源性要求的標準(ISO17511)僅適用于評估“檢測正確度”使用的控制物質。這樣的控制品需要由參考方法為之定值。而每天質量控制的控制品,用于監視天間分析變異的,不在該文件對溯源性要求的范圍內。

2、什么是“正確度控制品”?

ISO17511文件的第四章的第3.32條對正確度控制物質(Trueness control material)定義為:用于評估測量系統測量偏倚的參考物質。

如果實驗室使用了診斷廠商提供的完整檢測系統為患者樣品進行檢測。實驗室在日常工作中很希望檢測系統廠商提供一個穩定樣品,它具有可靠的定值,可協助實驗室證實檢測系統是否仍然處于溯源的狀態。若檢測系統對該正確度控制品的檢測值,和其定值極其一致,說明檢測系統的可追溯性得到正確地確認。

文件第五章的第5.7條正確度控制物質中,明確了

5.7.1正確度控制物質應滿足以下要求: a) 基質應相似于控制下的測量程序測量的樣品;

注1 這和要求具有計量上為較高水平的校準品相反,校準品可以是高純度組分,常處于單一的基質中。

b)有賦值,其測量不確定度和用途適應。

注2 原則上,須使用正確度控制物質驗證測量正確度;因此,為正確度控制物質賦值的傳遞方案應相似于校準品賦值的傳遞方案。

5.7.2 根據正確度控制物質的用途,應使用為相應產品校準品賦值時給定等級或更高水平的賦值方案。

這樣的要求都是當時編寫該文件的專家給予定義的。至今,這樣的正確度控制品還僅僅是紙上談兵,根本沒有任何商品化的“正確度控制品”。因為,這樣的控制品制備太困難,不可在天然混合血清中添加或去除任何一點東西,一定要保持原始血清原樣;在進行冷凍干燥中一定要保持不變性,使該控制品在復溶后與原始血清一樣,這樣的加工工藝尚未出現。對于該控制品的定值要求比校準品定值更嚴密,這是做得到的。只有這樣的控制品才是“正確度控制品”,只有它才被ISO17511要求具有溯源性。

當然,在某些實驗室間質量評估活動中,已經出現使用深低溫保存的新鮮樣品分發給參加質量評估的實驗室。這樣類型的樣品被參考實驗室定值,因此參加質量評估的實驗室檢測結果是否與該定值一致,是對實驗室質量的正確度評估。例如,IFCC的HbA1c的參考實驗室,對于要求成為HbA1c的IFCC參考檢測程序的網絡實驗室,每年發送多次這樣的樣品要求申報實驗室檢測,只有每次檢測結果符合參考實驗室定值的網絡實驗室才能在明年成為或繼續保持為IFCC的網絡實驗室稱號。這樣的調查用的控制品是“正確度控制品”。但是,正如ISO17511 文件在開始的引言中就指出的:“經證實具互換性的室間質量評估樣品,以國際認可的參考測量系統或國際認可約定參考測量系統定值, 均屬于此標準的范疇。”注意互換性一詞。由于所有校準品和控制品均為加工處理的血清樣品,它們的基質狀態明顯地與新鮮患者樣品有差異。因此,具有溯源性的控制品,它在參考系統中的檢測結果,與同時被檢測的各個新鮮患者樣品檢測結果的比值,將在一般檢測系統中對該控制品檢測結果和這些患者樣品檢測結果間具有一致的比值。這意味著,該控制品可以與患者樣品在各個具有溯源性的檢測系統間的檢測值具有互換性。對于一般控制品而言,就沒有這樣的互換性。

總之,實驗室開展質量控制使用的控制品不需要溯源性。

第四篇:物質的溶解性教案

一、教學目標

1、通過對溶解性及飽和溶液的復習理解并記住固體溶解度的概念。

2、通過實驗理解影響固體物質溶解度的因素,培養學生思維能力、實驗能力,解決 問題的能力,互相協作能力學習過程。

3、能從溶解度曲線中獲取相關的圖示信息。了解結晶的概念及結晶的一些實際應用。

二、教學重點、難點 重點:溶解度的涵義。 難點:溶解度概念的建立。

三、教學分析

本節課運用的主要教學法有實驗探究法、討論法、對比法等。通過實驗探究,得出“溶解性”的影響因素,為溶解度概念的建立提供感性材料,同時也讓學生體驗到控制變量思想在科學探究中的重要作用;通過對溶解性限定因素的認識細化、對溶解性實質的討論分析,幫助學生建立固體溶解度的概念;通過對溶解度隨溫度變化情況的兩種表示方法——表格法、坐標法的對比,讓學生了解溶解度曲線的涵義,感悟數形結合思想的精妙。

四、教學過程 1.新課引入

同學們,鐵和食鹽是日常生活中常見的兩種物質,聯系我們的生活經驗想一想,這兩種物質在水中能溶解嗎?(不能)事實上,不同的物質溶解性不同。影響固體物質在水中溶解性的因素到底有哪些,影響結果又是怎樣的呢?請同學們做出大膽的猜想。

2.探究活動1(影響固體物質在水中溶解性的因素有哪些?) (1)學生猜想(其間貫穿師生活動,配以媒體展示)

影響因素 影響結果 溶質的種類 溶質不同,溶解性不同 溶劑的種類 溶劑不同,溶解性不同 溫度的高低 溫度不同,溶解性不同

(2)教師講述:怎樣才能知道這三個猜想是否正確呢?(用實驗驗證)影響溶解性的因素可能有多種,我們在設計實驗驗證某一因素的影響結果時,應注意些什么呢?(注意變量的控制)??刂谱兞糠ㄊ情_展科學探究的一種重要方法,當研究多個因素的關系時,往往先控制其他幾個因素不變,集中研究一個因素變化所產生的影響,這種方法叫控制變量法.我先做一個驗證溶劑種類對物質溶解性的實驗,首先用紙槽將氯化鈉加入試管中,可以閱讀教材40頁的內容,也可以開展小組討論,遇到困難可以隨時向老師尋求幫助。

(3)學生設計探究實驗

2、3的方案(提供的藥品是硝酸鉀和熟石灰各1g;探究實驗2中,提供給學生的硝酸鉀有三小袋——1.5g一袋,3g的兩袋;兩個實驗中每次用到的水都是5mL)。學生完成實驗。

(6)學生匯報實驗現象和結論。

實驗1:1g硝酸鉀在5mL水中全部溶解,1g熟石灰未能在5mL水中全部溶解,說明了溶解限量受溶質種類的影響(說明了室溫下硝酸鉀在5mL水中的溶解限量比熟石灰大);

實驗2:3g硝酸鉀在5mL冷水中未能全溶,在5mL熱水中全部溶解,說明了溶質的溶解限量受溫度的影響(溫度越高,物質的溶解限量越大)。

(7)教師總結:剛才的實驗探究使我們認識到,固體物質在水中的溶解性的確受溶質種類、溶劑種類、溫度等因素的影響。值得一提的是,溫度對固體在水中溶解性的影響情況是很復雜的,絕大多數固體在水中的溶解性隨溫度的升高而增大,也有極少數固體在水中的溶解性隨溫度的升高而減小,在后面的學習中我們將會涉及到這方面的實例。

過渡:溶劑的多少是影響物質溶解限量的因素之一,因此,要確定某種固體物質在一定溫度下的溶解限量,必須確定好溶劑的質量,通常情況下,人為地將溶劑的質量確定為100g。

3.探究活動2(認識溶解性)

(1)我來做一個小實驗,往20ml水中加入5g食鹽,看一下有什么現象?(食鹽全溶解了)我我再加入5g食鹽,再觀察一下有什么現象?

(2)媒體呈現不同溫度下硝酸鉀在100g水中的溶解度:

溫度(℃) 在100水中 的溶解質量/g

20 31.6

50 90

60 114

80 170

90 200 (3)學生描述31.6g、114g兩個數據的含義。

(4)引導學生分析幾個溶解度的得出過程中,對哪些因素作了限定?(溶質種類、溶劑質量、溫度)

(5)組織學生討論“溶解度”的實質:達到飽和狀態時所溶解的質量。

(6)建立溶解度的概念。

固體物質的溶解度是指在一定的溫度下,某固體物質在100g的溶劑(通常是水)里達到飽和狀態時所溶解的質量。

(7)理解、鞏固溶解度的概念。

①分析溶解度概念的“四個要素”:溫度;100g溶劑;飽和狀態;溶質質量。

②課堂練習(教師簡要點評)。

(8)溶解度概念引入的目的——準確衡量物質的溶解性。

20℃物質的溶解度/g 溶解性

>10 易溶

10-1 可溶

1-0.01 <0.01 微溶

難溶

過渡:在溶質和溶劑都已確定的情況下,影響其溶解度的主要因素是什么?(溫度)我們可以采用列表的方式來表示固體溶解度隨溫度的變化情況,下表是氯化銨在不同溫度下的溶解度。

4.探究活動3(溶解度隨溫度變化的表示方法) (1)媒體呈現氯化銨溶解度的表格。 溫度/℃ 溶解度/g 0 10

30

40

50

60

70

80

90 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 60.2 65.6 71.3 (2)學生利用表格查找不同溫度下氯化銨的溶解度。 (3)要求學生以溫度為橫坐標、溶解度為縱坐標繪制曲線。

(4)引導學生將表格法和坐標法進行對比,感悟用曲線表示溶解度隨溫度變化情況所具有的優勢(形象直觀;可以查找任意一個溫度下固體溶質的溶解度)。

(5)教師講述:這條曲線就叫做溶解度曲線,這種將數字和圖形有機結合起來的方法叫數形結合法,和剛才設計實驗完成實驗時所用到的控制變量法一樣,數形結合法在科學研究過程中也有著廣泛的應用。接下來,我們來一起分析溶解度曲線的意義。

(6)課堂練習(略)。

過渡:留心一下幾位同學在探究實驗3中所做的實驗,我們會發現,在熱水的這支試管里,原先溶解了的硝酸鉀中,現在已經有部分析出了,帶著這個發現,我們來思考一個問題。

5.探究活動4(留心處處皆學問)

(1)學生思考討論:使硝酸鉀從其飽和溶液中析出,最好采用什么方法?為什么?海水曬鹽用的是什么結晶方法?請運用所學知識解釋采用這種結晶方法的原因?

(2)學生思考討論:揭開易拉罐飲料的封口以及燒開水的過程中,所看到的共同現象是什么?由此,可推出氣體溶解度的影響因素有哪些?這些因素對氣體溶解度的影響結果是怎樣的?

(3)教師總結:顯然溶解度曲線不僅可以用來查找溶解度、比較溶解度,還能用來解釋一些實際問題。同時也告訴了我們,留心做過的實驗、留心學過的知識,留心日常生活中的現象并加以思考,往往能增進我們的學問。

6.課堂小結

(1)本節課你學到了哪些新知識? (2)本節課你運用了哪些好方法?

7.結束語:剛才同學們的發言表明,本節課的學習,同學們是積極的、主動的、有效的。最后,我想送同學們幾句話:固體物質在水中的溶解是有限的,物質的溶解要受到其溶解度的限制,與此不同的是,我們的學習潛力、學習能力是無限的,同學們化學學習的道路好似硝酸鉀的溶解度曲線,愿同學們沿著這條上坡路,不斷挑戰自我,不斷攀登新高!

8.布置作業。

1.溫習本節課所學內容。

2.思考:怎樣除去硝酸鉀晶體中含有的少量氯化鈉? 板書設計

2. 3.

二、物質的溶解性 1.溶解性的影響因素:

溶質種類、溶劑種類、溫度。 固體溶解度的概念: 一定的溫度;100g溶劑;

飽和狀態;溶質質量。

溶解度曲線

第五篇:物質的溶解性教案(探究)

教案1.4.5 物質的溶解性(探究)

探究:

食鹽在水中溶解快慢的影響因素

一、教學目標:

1、知道食鹽在水中溶解快慢的影響因素。

2、初步掌握科學研究的基本過程和科學實驗的基本方法——變量控制法。

3、激發學生科學探索的興趣。

二、教具準備:天平一臺、燒杯一只、滴管一支、玻璃棒一根、藥匙2個、食鹽適量、冷熱水、鐘

一只(公用)。

三、教學過程:

師:上一節課,我們學習了有關物質溶解性的一些知識,其實溶解這種自然現象,生活中隨處可見,大家能舉一寫例子嗎?

生:沖咖啡、沖奶粉、在菜里加鹽和味精„„

師:大家舉了很多例子,那么,既然溶解現象在生活中這么普遍,我想,我們應該更進一步地來觀察它,比如物質在水中溶解快慢的影響因素。這一節課,就以食鹽為例,我們來探究一下溶解快慢和哪些因素有關。

[板書]科學探究:食鹽在水中溶解快慢的影響因素

師:科學探究我們已經不是第一次接觸了,在第一章學習中,我們一起做過三個探究,那,大家來回憶一下,當時我們是怎樣來探究的,或者說探究的過程是怎么樣的?

生:提出問題

,建立猜測和假設,設計實驗方案,收集事實與證據,檢驗假設,合作與交流[板書]

師:那么,我們就根據這個步驟,來探究“食鹽在水中溶解快慢的影響因素”。首先,我們要學會根據探究的主題提出問題,針對今天的主題,同學們認為今天這個探究活動你想要解決的問題是什么?

生:影響食鹽在水中溶解快慢的因素有哪些?(或其近似的)

師:問題出來以后,我們就要根據已有的知識和生活積累的經驗來進行猜測和假設。 生:可能和水溫的高低有關;可能和食鹽的粗細程度(顆粒大小)有關;可能和水的質量與食言的質量比有關;還可能和攪拌與否有關。[板書] 師:大家又是怎么想到的?

生:沖奶粉的時候一般都用熱水,說明„„;沖的時候,還要攪拌一下,說明„„還有市場上出售的需要沖、泡的飲料。多數是研成細細的粉末,很少見到是大塊大塊的固體。 師:經過同學們的互相補充,大致形成了這么幾種猜測,但生活中的經驗不等于科學結論,要知道這些猜想是否與事實相符,我們需要親自驗證一下,但在動手實驗之前,我們還要怎么樣?

生:設計實驗方案

師:對。但老師有一個小小的疑問,這個溶解快慢該怎樣判斷呢? 生:溶解時間。時間越長表明溶解越慢,時間越短表明溶解越快。

師:大家可以回頭看一下,實驗室的后面有一面鐘,大家可以根據它來判斷時間的長短。下面我們就以猜想(1)為例,若我們要檢驗攪拌到底是不是影響食鹽溶解快慢的因素,我們具體該怎么做,大家可以討論一下,以前后兩桌四人小組為單位,設計一個實驗方案。 生:兩杯水,一杯攪拌,一杯不攪拌,看哪杯溶解得快?

師:實驗過程中,如果我們發現攪拌的那一杯溶解所需的時間短,就可證明攪拌能夠加快食鹽溶解

的速度。如果時間一樣,則證明„„但大家有沒有考慮過,我們在研究“攪拌”這個因素時,對于水,對于食鹽有沒有什么要求?

生:兩杯水一樣多,食鹽質量也一樣,水溫也應該相同。 師:為什么呢?

生:„„

水——————— ——食鹽

師:根據大家剛才的猜測,我們把幾個影響

(溫度、體積)

(顆粒、質量) 因素列出來看看。我們發現,當我們研究

方式—————————時間

“攪拌„„”

時,如果不限制其它條件,

(攪拌)

比如說,兩杯水,(1)杯水多,(2)杯水少;

(1)杯熱水,(2)杯冷水;(1)攪拌,

(2)不攪拌。如果我們發現的確是(1)號杯 溶解時間短,由此我們是否可以得出結論:攪拌 影響食鹽溶解快慢的因素? 生:不可以。因為„„

師:所以說,我們在研究一個因素時,必須保證其他幾個因素控制在相同條件下。這是種經常用到的科學實驗方法。這樣我們研究問題的時候,目標明確,方向正確,才能得出正確的結論。根據這種方法,請同學來說一下檢驗猜測(2)水的溫度可能會影響食鹽溶解快慢的影響因素的設計方案。 生:相同質量的食鹽在相同體積的冷水中溶解需要的時間長,還是在熱水中溶解的時間長,同樣在不攪拌的情況下。

師:為了使標準統一,我們在控制水的體積的時候,都取20毫升,控制食鹽質量時都取5克?,F在,大家可以根據自己的實驗設計,利用老師提供的實驗器材親自來驗證一下自己的假設了。大家動手的時候要注意各種操作規范。

二、實驗(20分鐘)

三、總結

師:結論已經出來了,現在讓我們來互相交流一下。

生:食鹽的溶解與溫度有關,且溫度越高,溶解得越快;食鹽的溶解與是否攪拌有關,攪拌時溶解快;食鹽的溶解與食鹽顆粒有關,顆粒越小溶解越快。

師:先來慶祝一下,我們的實驗的成功。接著大家總結一下,這一節課,我們做了什么,學 到了什么科學實驗的方法,得到了什么知識? 生:„„

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