Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
D. Meißner und T. Arndt

Spurenelementanalytik

Spurenelementanalytik
Englischer Begriff
analysis of trace elements
Definition
Bestimmung von Spurenelementen in verschiedenen Untersuchungsmaterialien, einschließlich Präanalytik.
Beschreibung
Wegen der Allgegenwart der Spurenelemente und der z. T. äußerst geringen Konzentrationen sind bei der Bestimmung einige Besonderheiten zu beachten: das Untersuchungsmaterial muss für die Fragestellung repräsentativ sein, die Präanalytik bedarf höchster Aufmerksamkeit, an analytische Sensitivität und Spezifität sowie Nachweisgrenze der Messverfahren sind hohe Anforderungen zu stellen, die Interaktion ist zu beachten.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Es kommen Blut und seine Bestandteile – einschließlich Blutzellen – Urin, Faeces, Liquor, Schweiß, Speichel, Haare, Nägel, Gewebeproben und andere Körperflüssigkeiten oder -bestandteile in Betracht. Die Auswahl der Probe hängt von der klinischen Fragestellung ab. Bei festen Proben ist zu beachten, dass die Verteilung der Spurenelemente in der Matrix häufig nicht gleichmäßig ist. Besondere Kritikfähigkeit verlangt die Analyse von Haarproben.
Präanalytik
Hauptproblem ist die Kontaminationsgefahr, die von der Vorbereitung des Patienten (Desinfektionsmittel) über Gewinnung (Entnahmegeräte und -gefäße), Transport und Lagerung der Proben bis zur Analyse (Reagenzien, Bezugslösungen, Wasser, Gefäße, Pipetten o. Ä.) und den Einflüssen aus der Umwelt (Luft, Staub) reicht. Zur Blutentnahme sind Kanülen, die keine Spurenelemente abgeben, und spurenelementfreie Gefäße zu verwenden. Gegebenenfalls sind die ersten 1–2 mL Blut nicht für die Spurenelementbestimmung zu verwenden. Die Ergebnisse sind weiterhin von den Entnahmebedingungen (Körperlage, Stauung, Entnahmestelle, Hämolyse) und von individuellen Einflussgrößen abhängig. Darüber hinaus haben die Haltbarkeit verdünnter Lösungen oder die Adsorption von Spurenelementen an den Gefäßwänden sowie Matrixeinflüsse eine große Bedeutung.
Messverfahren
Im klinischen Labor ist die Atomabsorptionsspektrometrie (FAAS, ET-AAS oder Hydrid-AAS) die Methode der Wahl, gelegentlich werden Photometrie, Voltammetrie (Voltammetrie, zyklische und inverse), potenziometrische Strippinganalyse oder die ICP-Technik angewendet. Spezielle Fragen können mittels Neutronenaktivierungsanalyse, Röntgenfluoreszenzspektrometrie, molekularbiologischer Methoden oder weiterer Spezialtechniken bearbeitet werden, z. B. „total reflection X-ray fluorescence (TXRF) spectroscopy“, die sich durch äußerst geringen Aufwand bei der Probenverarbeitung auszeichnet. Im klinisch-chemischen Routinelabor gewinnen Kopplungen aus Atomemissionstechniken (hier ICP – „inductively coppled plasma“) mit einem massenspektrometrischen Detektor (MS) als ICP-MS bezeichnet immer mehr an Bedeutung.
Bei der Beurteilung der Ergebnisse müssen die genannten Einflussgrößen berücksichtigt werden. Besondere Beachtung verdient die Interaktion, da ihr Einfluss zu erheblichen Fehlinterpretationen führen kann.
Literatur
Kruse-Jarres JD (1994) Möglichkeiten und Grenzen der Spurenelementbestimmung in biologischem Material. In: Anke M, Meißner D (Hrsg) Defizite und Überschüsse an Mengen- und Spurenelementen in der Ernährung. Verlag Harald Schubert, Leipzig, S 1–15
Seiler HG, Sigel A, Sigel H (Hrsg) (1994) Handbook on metals in clinical and analytical chemistry. Marcel Dekker, New York/Basel/Hong Kong, Ch. 3–15