ZTQ-201型13C检测仪的研制

　　1　前言

　　早在1983年,澳大利亚医生马舍尔发现胃炎、胃溃疡是由一种叫作幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,简称HP)的细菌引起的[1,2]。大量医学研究证明:HP是引发胃炎、胃溃疡的最主要病因(90%的胃病患者感染HP)。HP被世界卫生组织在1994年列为第一类致癌因子。

　　目前,诊断HP的主要方法有:用胃镜取粘膜做银染色和用13C标记作呼气试验等。后者为非侵入性检查,灵敏、准确、快捷、安全、无痛苦,是世界公认的权威检测方法。

　　13C尿素呼气试验方法的原理是:人体内的HP可译放出具有特异性、内源性的尿素酶,它可以把尿素分解为NH3和CO2,这些CO2通过血液循环到肺部,被呼气排出。如果吞下的尿素是用非放射性的13C同位素标记的,那么,当胃里有HP存在时,呼气中的13CO2将被富集,13C/12C比值发生变化,用高精度的同位素质谱仪测定这一变化量,便可判定HP的存在。

　　由于13C尿素呼气试验法的突出优势,现在已被世界各国越来越多的医院采用。国内,协和医院、北医大三院等医院早已开展研究并进入临床应用。作为13C尿素呼气试验法的关键设备———13C分析仪,国内早已有了商品,英国有Europa Scientific等数家公司和美国Finnigan MAT公司制造这种仪器,并有少量进入我国医院。

　　为适应这一发展形势,我们于1998年开始研制仪器,试制成ZTQ-201型13C检测仪。本文简要介绍仪器的工作原理、组成和性能。

　　2　仪器工作原理与组成

　　2·1　仪器工作流程[3,4]

　　用注射器将呼出气注入色谱进样口,色谱柱将CO2从呼出气的N2、O2和H2O等其它成分中分离出来,送进质谱仪,再用质谱法测定CO2的碳同位素比值,如图2·1所示。

　　2·2　气相色谱法分离

　　气相色谱分离系统由注样口、干燥剂、色谱柱、电磁阀以及载气系统(气瓶、稳压阀、压力表、稳流阀和流量计)等组成。

　　当呼出气样品随载气进入色谱柱后,各组分以其特有的移动速度在柱内移动,被固定相多次反复溶解,挥发,而拉开距离,以不同时间(保留时间)离开色谱柱,即各组分按时间先后实验分离。在某一选定色谱柱条件下,自注样到某一成分离开色谱柱的时间(保留时间)主要取决于载气流量和柱温度,调节和稳定这两个参数,能获得精确的出峰时间。

　　采用3×1000mm不锈钢填充柱(固定相为碳分子筛),He作载气。柱箱温度在80~200℃范围内可调。

　　采用Q23XD型二位三通电磁阀控制气路:不注样时,放空色谱柱流出物;注样后,只将CO2导入质谱,其它成分皆放空。手动微调漏孔阀和微调阀用于调节进样量。