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Kalibration und Messung 
 
  
Definitionen  

Messen heisst vergleichen. 

Deshalb müssen alle Messinstrumente, vom einfachen Metermass bis zum komplexen Gaschromatographie-Massenspektrometrie-System geeicht werden. In der klinischen Chemie bevorzugt man anstelle Eichung den Begriff Kalibration.

Kalibration heisst zuordnen eines Mess-Signals (z.B. Extinktion, Radioaktivität) zu einer bestimmten Messgrösse (z.B. enzymatische Aktivität, Hormonkonzentration).

Ein Kalibrator enthält demnach den Analyten in einer genau bekannten Konzentration bei genau definierten Bedingungen. Kalibratoren werden entweder gekauft oder (selten) durch Einwägen der Reinsubstanz selbst hergestellt.

 
Schritt 1: Die Kalibration  

Lineare Messkurven 
Je nach Mess-System kann die Kalibration mehr oder weniger aufwendig sein. Liegt eine lineare Abhängigkeit zwischen Mess-Signal und Konzentration vor, so genügt eine einfache 1- oder 2-Punkt Kalibration.

Vorgehen: in einem ersten Schritt wird mit Kalibratoren (Materialien, die den Analyten in einer genau definierten Konzentration enthalten) die Beziehung zwischen Konzentration und Mess-Signal festgelegt. Dies geschieht dadurch, dass das durch den jeweiligen Kalibrator bewirkte Mess-Signal gemessen wird. 

Abb.1:  Die durch zwei Kalibratoren (K1 und K2) bewirkten Mess-Signale werden bei den zugehörigen Konzentrationen eingezeichnet und die beiden Messwerte durch eine Gerade verbunden. Damit ist das Mess-System geeicht.

Beispiel : Die Methode zur Bestimmung der Glukose soll kalibriert werden. Zur Verfügung stehen zwei Kalibratoren mit folgenden Konzentrationen an Glukose: Kalibrator K1 enthält 1.11 mmol Glukose/l, der Kalibrator K2 enthält 6.77 mmol Glukose/l. Die beiden Kalibratoren werden nun wie eine gewöhnliche Probe gemessen. Es wurden folgende Extinktionen registriert: K1 =0.062 und K2 =0.380. Damit lässt sich die Eich- bzw. Kalibrationskurve graphisch darstellen (Abb.1)

Nicht-lineare Messkurven 
Liegt zwischen der Konzentration einer Substanz und dem Mess-Signal keine lineare Beziehung vor, so resultiert anstelle der oben gezeichneten Geraden eine Kurve. Um den Verlauf einer Kurve eindeutig festzulegen, müssen daher mehrere Kalibratoren unterschiedlicher Konzentration eingesetzt werden. Beispiele sind viele Immunoassays wie die Turbidimetrie oder der kompetitive Radioimmunoassay.

Abb.2: Nicht-lineare Messkurve. Das Mess-Signal mehrerer Kalibratoren wird bei den entsprechenden Konzentrationen eingetragen und die Punkte durch eine Kurve verbunden.

Schritt 2: Die QS  

Bevor jedoch mit der Messung begonnen werden kann, wird die Kalibration durch Messung von Kontrollmaterialen („Kontrollseren“) überprüft (siehe: die interne analytische QS). 

Es ist daher naheliegend, 
  • dass weder mit Kontrollmaterialien geeicht werden darf, 
  • noch mit Kalibratoren eine Qualitätskontrolle durchgeführt werden kann.
 
Schritt 3: Die Messung  

Bei der Messung von Proben geht man umgekehrt vor: vom Mess-Signal wird auf die Konzentration geschlossen.

Beispiel: Die oben erstellte Kalibrationskurve wird verwendet. Das Mess-Signal ist die abgelesene Extinktion.

Abb.3: Messung. Das kalibrierte und mittels Kontrollmaterialien überprüfte System kann nun zur Messung von Proben freigegeben werden. 


12.12.2000 / hpk