검체 준비는 검체를 분석을 위해 준비하고 결과를 개선하기 위한 일련의 작업으로 구성됩니다. 준비절차를 선택할 때는 시료의 특성, 분석목적, 분석기법의 선택 등 몇 가지 요소를 고려해야 한다. 매우 기본적인 절차부터 더 복잡한 절차까지 샘플 준비는 고체의 무게 측정, 액체의 혼합 또는 희석, 가열 또는 냉각을 포함할 수 있다. 다른 준비 전략으로는 분쇄, 여과, 원심분리, 증발, pH 조정 등이 있다. 이러한 작업은 측정을 방해할 수 있는 화학 물질을 제거하여 샘플 행렬을 단순화하거나 관심 있는 분석 물질을 집중시키는 것을 목표로 합니다. 모든 경우에 표본 준비는 종종 관찰된 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 분석 자체만큼이나 중요하게 고려됩니다. 무게를 측정할 때 분석을 위해 적절한 양의 샘플을 채취하는 것이 중요합니다. 희석할 때 최종 제품은 가능한 한 균일해야 합니다. 두 작업 중 하나의 실수는 검체 농도와 분석 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 일부 검체는 물리적 또는 화학적으로 불안정할 수 있으며 변환에 민감합니다. 예를 들어, 일부 휘발성 종들은 증발을 통해 용매의 양을 줄이려고 할 때 손실될 수 있다. 따라서 시료 내 분석물의 함량을 변경하지 않도록 주의해야 한다.
잘못된 준비는 부정확한 값을 초래할 수 있습니다.
하천 퇴적물의 중금속 함량은 오염 수준과 환경 위험을 평가하는 매개변수로 사용된다. 크롬 수준의 결과가 부정확하면 위험 범주를 잘못 평가할 수 있습니다. 대기 산소(각각 20 °C 및 105 °C)가 존재하는 상태에서 서로 다른 건조 절차가 크롬 분포에 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. 반대로, 마찰에 의해 분말로 환원되는 분쇄는 크롬 함량을 과대평가했습니다. 땅속 샘플은 생강 퇴적물 샘플보다 크롬 함량이 2~7배 높았다. 이것은 아마도 크롬 분율의 침출 속도의 차이 때문일 것이다. 덜 균질함에도 불구하고, 크롬 수준을 현실적으로 추정하고 환경 위험을 평가하기 위해 이 특정한 경우에 원시 샘플을 사용해야 한다. 샘플 준비는 토양 분석에도 현저한 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어 휴대용 X선 형광(pXRF) 분광법을 통한 분석은 필드 습윤 토양, 건조 및 분쇄 분말 또는 압착 펠릿에서 수행되는지에 따라 정확도가 달라질 수 있다. 아이오와 주 동부의 강에서 채취한 토양 샘플에 대한 연구는 사용된 준비 방법에 따라 pXRF와 벤치탑 XRF 데이터 간의 불일치를 보여주었다. CaO, MnO, TiO2와 같은 특정 원소 및 산화물의 데이터와 상당히 강한 일치가 있었지만, pXRF는 일관되게 SiO2와 Al2O3의 농도를 과소평가하였다. pXRF 분석에 앞서 토양 샘플을 건조, 분쇄 및 펠릿에 압착했을 때 최상의 결과를 얻었다.
행렬 효과를 줄이기 위한 표본 준비 전략
표적 분석물을 다른 샘플 매트릭스 성분으로부터 분리하는 것이 샘플 준비의 주요 목표 중 하나이다. 이것은 특히 액체 크로마토그래피-탄뎀 질량 분석(LC-MS/MS)과 관련이 있으며, 여기서 샘플 매트릭스는 분석 전에 제거하지 않으면 분석물의 결정에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 의약품 표적은 일반적으로 낮은 농도로 존재하며 사전 농축이 필요하다. 샘플 내에서 공융할 수 있고 따라서 분석물에 대한 반응을 강화하거나 억제할 수 있는 간섭 성분을 제거하기 위해 적절한 준비가 필요합니다. 분석물과 간섭성 공융물의 구조와 농도는 이온화 과정에서 경쟁을 결정한다. 예를 들어, 전기분사 이온화(ESI)는 계면활성제에 강하게 치우쳐 있다. 따라서 이 기술은 혈청 및 혈장 검체에서 일반적으로 상호작용하는 공용출 인지질에 특히 민감하다. 다양한 접근법은 바이오 유체의 LC-MS 분석에서 매트릭스 효과를 제거하거나 적어도 감소시킬 수 있다. 매우 일반적인 방법은 단백질 제거이다. 이는 단백질 변성(즉, 열 또는 산) 또는 초여과 차단막을 사용하여 제거함으로써 달성될 수 있다. 대신 유기 용매는 단백질 침전(PPT)을 일으킬 수 있다. 사용되는 유기 용매에 따라 PPT는 혈청 및 혈장 검체에 존재하는 인지질을 제거할 수 있습니다. 아세토니트릴이 이상적인 용매이지만 메탄올 또한 상당히 효과적이다. 고체상 추출(SPE)은 LC-MS/MS를 통해 바이오 유체의 작은 분자를 정량화하는 데 광범위한 응용을 찾는 매우 일반적인 방법이다. 실리카 기반 흡착제로 포장된 카트리지는 아세토니트릴로 용출될 때 인지질에 대한 유지 용량이 탁월하다. 복잡한 유체에서 분석물의 추출 및 사전 농도 모두에서 샘플 준비를 위해 자성 입자와 나노 입자(MNP)를 사용하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. MNP는 표적의 신속한 추출을 위해 샘플 용액에 직접 분산되고 자석에 의해 쉽게 회수될 수 있기 때문에 시간 소모 및 대량의 샘플과 같은 기존 흡착제 재료의 단점을 극복한다.
트렌드와 미래 방향
여러 가지 방법을 사용할 수 있으며, 기술과 기술이 발전함에 따라 새로운 접근 방식이 개발된다. 현재의 과제는 준비 절차의 단순화와 자동화에 있다. 자동화는 비용이 많이 들 수 있지만, 많은 샘플을 분석해야 하는 경우 분석 시간을 단축하는 것이 유리합니다. 다른 발전은 특수성 향상과 소형화를 포함하며, 후자는 나노 재료의 발전 덕분에 특히 유망해 보인다. 분석의 성공(또는 실패)은 아무리 기본적이거나 단순해 보이더라도 올바른 준비 절차를 선택하는 데 있을 수 있다. 따라서 검체 준비를 과소평가해서는 안 되며 전체 분석의 일부로 계획해야 합니다.
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