ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΔΙΑΙΡΕΣΕΙΣ

Στο ιολογικό εργαστήριο εκτελούνται μια πληθώρα τεχνικών. Στην καθημερινή πράξη περιλαμβάνονται προετοιμασία και αραίωση διαλυμάτων, έκφραση βαθμού συγκέντρωσης χημικών ουσιών, αντιβιοτικά και αντισηπτικά σε διαλύματα, ποσοτικός προσδιορισμός ιών με καταμέτρηση των PFU. Οι τεχνικές αυτές προϋποθέτουν τη χρήση πολύ μικρών ή πολύ μεγάλων αριθμών (π.χ. 5.000.000.000 ή 0,0000000005) γεγονός που μπορεί να μας δημιουργήσει δυσκολίες στο χειρισμό. Για αυτό το λόγο, είναι βασικό στο εργαστήριο αυτοί οι αριθμοί να εκφράζονται με επιστημονικό τρόπο. Ο επιστημονικός τρόπος έκφρασης βασίζεται στο γεγονός ότι όλοι οι αριθμοί μπορούν να εκφραστούν ως προϊόν δυο αριθμών, ένας εκ των οποίων είναι ή δύναμη με βάση το 10 όπου και καλείται εκθέτης. Θετικοί αριθμοί ως εκθέτες, υποδεικνύουν πόσες φορές ο αριθμός πρέπει να πολλαπλασιαστεί με το 10. Στον αντίποδα, αρνητικοί εκθέτες υποδεικνύουν πόσες φορές ο αριθμός πρέπει να διαιρεθεί με το 10. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται μια σειρά αριθμών με τον προαναφερθέντα τρόπο.

Αριθμοί μεγαλύτεροι του 1 Αριθμοί μικρότεροι του 1

1.000.000.000 = 1 χ 109 0,000 000 001 = 1 χ 10-9

100.000.000 = 1 χ 108 0,000 000 01 = 1 χ 10-8

10.000.000 = 1 χ 107 0,000 000 1 = 1 χ 10-7

1.000.000 = 1 χ 106 0,000 001 = 1 χ 10-6

100.000 = 1 χ 105 0,000 01 = 1 χ 10-

10.000 = 1 χ 104 0,000 1 = 1 χ 10-4

1.000 = 1 χ 103 0,001 = 1 χ 10-3

100 = 1 χ 102 0,01 = 1 χ 10-2

10 = 1 χ 101 0,1 = 1 χ 10-1

1 = 1 χ 100 1 = 1 χ 100

Πολλαπλασιασμός

Κανόνας

Κατά το πολλαπλασιασμό δυο αριθμών εκφρασμένοι με επιστημονικό τρόπο, (όταν εκφράζονται υπό τη μορφή εκθέτη), προσθέτουμε τους εκθέτες.

Παράδειγμα

Αριθμοί μεγαλύτεροι του 1

520 χ 1500 = 780.000

Επιστημονικός τρόπος έκφρασης: (5,2 χ 102) χ (1,5 χ 103) = 7,8 χ 105

Προσθέτουμε τους εκθέτες: (2 + 3 = 5)

Αριθμοί μικρότεροι του 1

0,52 χ 1500 = 780

Επιστημονικός τρόπος έκφρασης: (5,2 χ 10-1) χ (1,5 χ 103) = 7,8 χ 102

Προσθέτουμε τους εκθέτες: (-1 + 3 = 2)

0,52 χ 0,15 = 0,078

Επιστημονικός τρόπος έκφρασης: (5,2 χ 10-1) χ (1,5 χ 10-1) = 7,8 χ 10-2

Προσθέτουμε τους εκθέτες: (-1) + (- 1) = -2

Διαίρεση

Κανόνας

Κατά τη διαίρεση δυο αριθμών, εκφρασμένοι με επιστημονικό τρόπο, (όταν εκφράζονται υπό τη μορφή εκθέτη), αφαιρούμε τους εκθέτες.

Παράδειγμα

60.000 : 1.500.000 = 0,04

Επιστημονικός τρόπος έκφρασης: (6 χ 104) : (1,5 χ 106) = 4 χ 10-2

Αφαιρούμε τους εκθέτες: (4 - 6 = -2)

6.000 : 0,15 = 40.000

Επιστημονικός τρόπος έκφρασης: (6 χ 103) : (1,5 χ 10-1) = 4 χ 104

Αφαιρούμε τους εκθέτες: (3 – (-1) = 4)

Μονάδες μέτρησης

Μέτρο – Χιλιοστόμετρο – Μικρόμετρο – Νανόμετρο - Πικόμετρο

1m=1.000 mm=1.000.000 μm=1.000.000.000 nm=1.000.000.000.000 pm

1m = 1 x 103 mm = 1 x 106 μm = 1 x 109 nm = 1 x 1012 pm

Λίτρο – Χιλιοστόλιτρο – Μικρόλιτρο - Νανόλιτρο

1lt = 1.000ml = 1.000.000 μl = 1.000.000.000 nl

1lt = 1 x 103 ml = 1 x 106 μl = 1 x 109 nl

Χιλιόγραμμο (κιλό) – Γραμμάριο – Χιλιοστογραμμάριο - Μικρογραμμάριο

1kg = 1.000 g = 1.000.000 mg = 1.000.000.000 μg

1kg = 1 x 103 g = 1 x 106 mg = 1 x 109 μg

Α4. ΤΕΧΝΙΚΈΣ ΑΡΑΊΩΣΗΣ ΔΙΑΛΥΜΆΤΩΝ

Σε αρκετές περιπτώσεις χρειάζεται να αραιώσουμε διαλύματα ώστε να επιτύχουμε συγκεκριμένες συγκεντρώσεις των διαλυμένων ουσιών.

Α. Παράγων Αραίωσης

Πριν προχωρήσουμε σε αραίωση διαλύματος, πρέπει να προσδιορίσουμε τον παράγοντα αραίωσης. Ο παράγων αραίωσης υποδεικνύει πόσες φορές πρέπει να αραιωθεί ένα διάλυμα και υπολογίζεται με τη διαίρεση της αρχικής συγκέντρωσης (ΑΣ) του διαλύματος με την επιθυμητή τελική συγκέντρωση (ΤΣ) αυτού.

Παράδειγμα

Θέλουμε να αραιώσουμε ένα διάλυμα με συγκέντρωση 10% σε τελική συγκέντρωση 2%.

10% : 2% = 5 (παράγων αραίωσης)

Παίρνουμε όγκο 1ml από το διάλυμα με συγκέντρωση 10% και 4 ml αραιωτικού μέσου. 1 ml του τελικού διαλύματος περιέχει 2% της αρχικής συγκέντρωσης.

Β. Παρασκευή συγκεκριμένου όγκου με συγκεκριμένη αραίωση

Παράδειγμα

Έχετε διάλυμα με συγκέντρωση 50% και χρειαζόσαστε 200ml διαλύματος με συγκέντρωση 5%.

1. Υπολογίζουμε τον παράγοντα αραίωσης

50% : 5% = 10 (παράγων αραίωσης) ή αλλιώς 1 : 10

2. 200 ml / 10 = 20 ml

3. Άρα 20 ml διαλύματος 50% + 180 ml αραιωτικού μέσου = 200 ml 5%

Γ. Παρασκευή διαλυμάτων μεγάλης αραίωσης σε δυο στάδια

Παράδειγμα

Έστω ότι διάλυμα περιέχει συγκεκριμένη ουσία σε συγκέντρωση 1 g/ml. Το τελικό διάλυμα που θα προκύψει μετά την αραίωση θέλουμε να έχει συγκέντρωση 1 mg/ml. Για να φτάσουμε στην τελική συγκέντρωση πρέπει να αραιώσουμε το αρχικό διάλυμα 1.000.000 φορές. Στο εργαστήριο δεν είναι πρακτικό να δουλέψουμε με όγκους 999.999,00 ml (999,999 λίτρα) αραιωτικού. Για να επιτύχουμε το στόχο μας απαιτούνται δυο στάδια με πολύ μικρότερους όγκους.

1. Αραίωση 1 ml αρχικού διαλύματος 1000 φορές

1 ml + 999 ml αραιωτικού = 1.000 μg/ml

2. Αραιώνουμε 1 ml από το διάλυμα 1000 μg/ml άλλες 1000 φορές

1 ml (1000 μg/ml) + 999 ml αραιωτικού = 1 μg/ml

Δ. Αραίωση διαλυμάτων που περιέχουν μεγάλα μόρια όπως πρωτεΐνες

Παράδειγμα

Θέλουμε να παρασκευάσουμε 50ml λευκωματίνης σε αραίωση 1/20.000

Αραίωση / Απαιτούμενο όγκο = Παράγοντας αραίωσης

20.000 / 50 = 400 (παράγων αραίωσης)

1. 1 ml λευκωματίνης + 399 ml αραιωτικού = 1/400 αραίωση

2. 1 ml από την αραίωση 1/400 + 49ml αραιωτικού =

= 50 ml λευκωματίνης σε αραίωση 1/20.000

50 (όγκος) χ 400 (παράγων αραίωσης) = 20.000

Ε. Διαδοχικές αραιώσεις

Είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες αραιώσεις στα βιοπαθολογικά εργαστήρια. Η τεχνική απαιτεί τη χρήση συγκεκριμένου όγκου αραιωτικού και διαδοχική μεταφορά συγκεκριμένου όγκου δείγματος. Οι αραιώσεις μπορεί να είναι υποδιπλάσιες ή υποδεκαπλάσιες. Στις εικόνες 1 & 2 παρουσιάζονται οι δυο τύποι αραίωσης.

Εικόνα 1 . Υποδιπλάσιες αραιώσεις

Εικόνα 2 . Υποδεκαπλάσιες αραιώσεις