2025年大学《资源化学》专业题库- 化学分析技术在医疗诊断中的应用

2025年大学《资源化学》专业题库——化学分析技术在医疗诊断中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题2分，共20分）1.在血液生化分析中，测定葡萄糖含量最常用的化学分析方法是基于葡萄糖与什么物质的显色反应？A.蛋白质B.糖原C.葡萄糖氧化酶D.碘2.测定血清中的钙离子浓度时，若采用原子吸收光谱法（AAS），通常选用哪种原子化技术？A.火焰原子化B.石墨炉原子化C.氢化物生成法D.气体散射法3.电化学分析方法在医疗诊断中具有高灵敏度，下列哪项技术不属于电化学分析？A.比色法B.极谱法C.电位法D.伏安法4.为了消除生物样品基质（如蛋白质、脂类）对后续仪器分析（如ICP-MS）的干扰，常采用哪种样品前处理方法？A.离心B.消解C.超滤D.萃取5.在使用高效液相色谱法（HPLC）分离和检测生物样品中的小分子有机物时，最常用的检测器是？A.紫外-可见吸收检测器B.质谱检测器C.示差折光检测器D.热导检测器6.临床生化检验中，血清转氨酶（ALT、AST）活性的测定通常采用哪种方法？A.离子选择性电极法B.酶法动力学检测C.荧光法D.气相色谱法7.某元素的原子吸收光谱法测定灵敏度较低，为了提高检测限，可以采用的技术是？A.使用更长的光路B.提高光源功率C.使用单色器D.以上都是8.尿液中铅离子（Pb²⁺）的检测，常选用哪种化学分析方法？A.火焰原子吸收光谱法B.石墨炉原子吸收光谱法C.离子色谱法D.化学比色法9.下列哪项指标是评价化学分析方法精密度的核心参数？A.准确度B.灵敏度C.精密度D.选择性10.生物传感器在医疗诊断中应用广泛，其基本原理通常是将生物识别元件与什么元件结合？A.机械元件B.电阻元件C.电化学元件D.光学元件二、填空题（请将正确答案填在横线上。每空2分，共20分）1.医疗诊断中，血清钾离子浓度的测定对于评估心脏功能至关重要，常用的测定方法是__________法。2.原子吸收光谱法（AAS）是基于测量基态原子对特定波长辐射的__________来定量分析元素含量的。3.在进行血清生化指标检测前，通常需要将血清与__________分离，以避免干扰。4.高效液相色谱法（HPLC）中，根据流动相是液体还是气体，可以分为__________色谱和__________色谱。5.电化学分析方法具有操作简便、快速、灵敏度高等优点，例如葡萄糖试纸就是利用__________原理制成的。6.生物样品（如血液、尿液）通常成分复杂，含有大量高沸点、难挥发的基质成分，这会对__________和__________分析造成干扰。7.衡量分析方法能否准确测定样品中待测物质含量的是其__________。8.在使用分光光度法进行定量分析时，必须保证样品溶液符合__________条件。9.选择合适的分析方法时，除了考虑灵敏度外，还需考虑方法的__________、__________和成本效益。10.将样品中的待测元素转化为易挥发或易电离的形态，以增加其原子化或电离效率的样品前处理技术称为__________。三、简答题（请简要回答下列问题。每题5分，共20分）1.简述酶法测定血清谷丙转氨酶（ALT）活性的基本原理。2.与火焰原子吸收光谱法相比，石墨炉原子吸收光谱法有哪些主要优点和缺点？3.简述生物样品（如血清）进行化学分析前通常需要进行的预处理步骤及其目的。4.解释什么是分析方法的线性范围？在医疗诊断中，为什么需要考虑方法的线性范围？四、论述题（请结合所学知识，全面、深入地回答下列问题。每题10分，共20分）1.论述化学分析技术在重金属（如铅、汞、镉）中毒诊断中的应用，包括常用的检测方法、样品前处理策略以及分析过程中需要注意的关键问题。2.结合实例，论述选择合适的化学分析方法进行临床样品检测时，应综合考虑哪些因素？并说明这些因素如何影响检测结果的准确性和可靠性。五、计算题（请列出计算步骤，得出最终结果。共20分）某患者血清样品经适当处理后，取0.02mL注入原子吸收光谱仪，测定信号值为150counts。同时制作标准曲线，已知标准样品浓度为10μg/L，进样体积为0.02mL，测得信号值为600counts。假设仪器响应与浓度成正比，计算该患者血清样品中待测元素的浓度（单位：μg/L）。试卷答案一、选择题1.C2.B3.A4.C5.A6.B7.D8.B9.C10.C二、填空题1.离子选择性电极2.吸收3.淀粉4.液相色谱，气相色谱5.氧化还原6.光谱，色谱7.准确度8.比色9.特异性，灵敏度10.消解三、简答题1.解析思路：酶法检测ALT原理是利用ALT催化谷丙酸与α-酮戊二酸反应生成谷氨酸和丙酮酸，该反应本身无色，但加入指示剂（如2,4-二硝基苯肼）后，生成的丙酮酸会与指示剂反应生成有颜色的化合物（丙酮酸2,4-二硝基苯腙），在一定条件下，颜色的深浅与丙酮酸浓度成正比，通过分光光度法测定吸光度，即可计算ALT活性。2.解析思路：石墨炉优点是样品用量少（微克级），可处理固态和液体样品，原子化效率高，灵敏度高，适用于样品量少、基体复杂或元素浓度低的样品。缺点是分析速度慢，重现性相对火焰法较差，仪器成本较高，且可能存在背景吸收干扰。3.解析思路：预处理步骤通常包括：①离心：去除血液中的有形成分（血细胞）；②分离血清：若使用血清，需离心后取上层血清；③除蛋白：使用三氯乙酸或乙腈等去除蛋白质干扰；④稀释：将样品浓度调整至仪器线性范围；⑤过滤：去除不溶性杂质，防止堵塞仪器。目的在于消除生物基质干扰，提高分析灵敏度和准确性，获得纯净的待测物溶液。4.解析思路：线性范围是指分析方法能够保证测量结果与待测物质浓度（或量）呈良好线性关系，并且误差在可接受范围内的浓度区间。在医疗诊断中，需要考虑线性范围，因为患者体内待测物质的浓度差异很大，方法必须能在整个预期检测浓度范围内都准确可靠，否则对于浓度过高或过低的样品，检测结果可能不准确或无法检测。四、论述题1.解析思路：化学分析技术在重金属中毒诊断中应用广泛。检测方法：常用原子吸收光谱法（AAS，包括火焰和石墨炉法，特别是石墨炉法灵敏度高，适用于尿样检测）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS，具有多元素同时检测、灵敏度高、准确性好等优点，是当前主流方法）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）、化学比色法（适用于某些特定元素或快速筛查）。样品前处理策略：生物样品（血液、尿、发、指甲等）通常需要消化（湿法或干法）以分解有机物，或使用酸消化/提取去除干扰。注意样品采集、保存、运输过程中的污染控制和稳定性。关键问题：关注方法的检测限（LOD）、定量限（LOQ），确保能检测到中毒诊断所需的浓度水平；选择合适的内标或标准加入法来克服基体效应干扰；保证样品处理和仪器分析过程的准确性，避免环境污染引入的污染。2.解析思路：选择合适分析方法需综合考虑：①检测目标：待测物的性质（元素、小分子有机物等）、浓度范围、生物基质特点；②性能指标：灵敏度（检测限、定量限）、选择性（抗干扰能力）、精密度、准确度、线性范围；③分析速度：检测时间、样品通量要求；④成本效益：仪器购置、运行、维护成本，试剂成本，操作人员技能要求；⑤样品类型和数量：是液体还是固体，样品量大小；⑥法规和标准化要求。这些因素相互关联，需根据实际情况权衡。例如，高浓度样品可能优先考虑灵敏度不高但速度快的比色法，而低浓度样品或元素检测则需高灵敏度的AAS或ICP-MS。选择不当会影响结果的准确性、可靠性，甚至导致误诊。五、计算题解析思路：1.建立标准曲线关系：信号强度(S)∝浓度(C)。设斜率为k，截距为b，则S=kC+b。通常b接近0。2.利用标准样品点和未知样品点建立比例关系：(S_样品/S_标准)=(C_样品/C_标准)。3.计算斜率k：k=(S_样品-b)/C_样品≈S_样品/C_样品（假设b=0）。更精确的k=(S_样品-S_空白)/C_样品或使用多点标准曲线。4.重新整理比例关系：C_样品=(S_样品/S_标准)*C_标准。5.代入已知数值计算：S_样品=150counts,V_样品=0.02mL；S_标准=600counts,C_标准=10μg/L,V_标准=0.02mL。6.