Колориметрическая тест-полоска¶

Колориметрическая тест-полоска — это диагностическое изделие в виде узкой полосы из полимерного или бумажного материала, несущей один или несколько реагентных участков, которые изменяют окраску при контакте с исследуемой жидкостью. Концентрацию определяемого вещества оценивают визуально — путём сравнения цвета с эталонной шкалой — или инструментально, с помощью компактного фотометра-рефлектометра. Такие полоски относятся к средствам сухой химии (dry chemistry) и широко применяются в медицине, лабораторной диагностике, экологии, промышленности и быту.

¶Принцип действия

Реагентная зона пропитана смесью химических соединений, подобранных так, чтобы целевое вещество вступало в специфическую реакцию с образованием окрашенного продукта. Интенсивность окраски связана с концентрацией аналита: чем больше вещества в пробе, тем насыщеннее цвет. Реакция протекает после смачивания зоны жидкостью и занимает от нескольких секунд до нескольких минут.

Основой служит хромогенная реакция — окисление, восстановление, комплексообразование или реакция с образованием азосоединения. Например, для определения глюкозы используется ферментативное окисление с участием глюкозооксидазы и пероксидазы, а образующаяся перекись водорода окисляет краситель-хромоген. Результат считывают при определённом освещении, поскольку цветовосприятие зависит от источника света.

¶Устройство и состав

Типичная полоска состоит из нескольких слоёв:

• Подложка — инертная плёнка из поливинилхлорида или полистирола, придающая жёсткость и не вступающая в реакцию.
• Реагентные зоны — квадратные участки с нанесёнными химикатами, разделённые между собой.
• Гидрофобные барьеры — пропитки, препятствующие растеканию пробы между зонами.
• Мембранный слой — иногда отделяет крупные частицы и клетки, пропуская только раствор.

На одну полоску наносят от одного до десяти и более независимых тестов, что позволяет за одно погружение получить несколько показателей.

¶Способы считывания результата

Визуальная оценка удобна и не требует оборудования, но зависит от освещения, зрения оператора и субъективности. Приборное считывание устраняет эти погрешности и позволяет автоматизировать поток анализов.

¶Применение

¶Медицина и лабораторная диагностика

Наиболее массовое применение — анализ мочи: определение глюкозы, белка, кетонов, билирубина, уробилиногена, нитритов, лейкоцитов, эритроцитов и показателя pH. В клинической практике такие полоски используют для скрининга сахарного диабета, инфекций мочевыводящих путей, заболеваний печени и почек. Аналогичные изделия применяют для контроля глюкозы и кетонов в крови, а также в экспресс-диагностике ряда инфекций.

¶Экология и промышленность

Полоски служат для быстрой оценки кислотности и состава воды в водоёмах, проверки качества питьевой воды, контроля технологических растворов в гальванике, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Они позволяют оперативно получить ориентировочный результат без лаборатории.

¶Быт и образование

Бытовые наборы для проверки pH воды в аквариуме, бассейне или почве, а также учебные комплекты для демонстрации химических реакций на уроках.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам относят простоту, низкую стоимость, скорость получения результата, отсутствие необходимости в сложном оборудовании и специальной подготовке оператора. Полоски удобны для массового скрининга и работы в полевых условиях.

Ограничения связаны с полуколичественным характером визуальной оценки, влиянием мешающих веществ, температурой и временем реакции, а также сроком годности и условиями хранения — реагенты чувствительны к влаге, свету и высокой температуре. Результат полоски обычно носит ориентировочный характер и при отклонениях требует подтверждения лабораторным методом.

¶История

Сухие реагентные полоски появились в середине XX века как развитие методов капельного анализа на фильтровальной бумаге. Первые коммерческие тесты для определения глюкозы в моче были предложены в 1950-х годах, после чего ассортимент показателей быстро расширился. Дальнейшее развитие связано с автоматизацией считывания: появились рефлектометры и анализаторы мочи, работающие с полосками в потоке. Совершенствование хромогенов и мембранных материалов повысило чувствительность и воспроизводимость, а современные изделия нередко интегрируются с цифровыми системами учёта результатов.

¶Хранение и обращение

Полоски хранят в плотно закрытом флаконе с осушителем, в сухом месте, защищённом от прямого света, при температуре, указанной производителем. Извлекают только необходимое количество зон, не касаясь реагентных участков пальцами. Просроченные изделия или полоски с изменившимся цветом зон не применяют, так как это искажает результат.