血清量0.05 mL、試薬量3.1 mL、光路長1.0 cmの条件でLD活性を測定したところ、1分間当たりの吸光度変化量が0.020であった。 NADHのモル吸光係数を6.3×10³ L・mol⁻¹・cm⁻¹とすると、活性値(U/L)はどれか。
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出典:厚生労働省ホームページ(第71回臨床検査技師国家試験の問題および正答)。公共データ利用規約(第1.0版)に基づき利用。問題文・選択肢は公式の問題冊子のとおり掲載しています(文字の体裁を一部整えています)。解説は medimichi が作成したものです。
正解は4番
解説
酵素活性(U/L)は、吸光度変化量ΔAbs、モル吸光係数ε、光路長d、総反応液量Vt、検体量Vsを用いて、以下の式で計算されます。 活性 (U/L) = (ΔAbs / (ε × d)) × (Vt / Vs) × 10^6 与えられた値は、 ΔAbs = 0.020 ε = 6.3 × 10^3 L・mol^-1・cm^-1 d = 1.0 cm 血清量 Vs = 0.05 mL 試薬量 = 3.1 mL 総反応液量 Vt = 血清量 + 試薬量 = 0.05 mL + 3.1 mL = 3.15 mL 計算式に代入すると、 活性 (U/L) = (0.020 / (6.3 × 10^3 × 1.0)) × (3.15 / 0.05) × 10^6 = (0.020 / 6300) × 63 × 10^6 = 3.1746... × 10^-6 × 63 × 10^6 = 200.00... U/L したがって、活性値は200 U/Lとなります。
選択肢ごとの解説
- 1. 計算が誤っています。反応総量、血清量、吸光度変化量、モル吸光係数、光路長を正しく用いて計算してください。正しくは:正しい計算により200U/Lとなります。選びやすい理由:計算ミス、特に係数や単位の変換を誤るとこの値になる可能性があります。混同注意:吸光度変化量とモル吸光係数の単位や桁数を混同した可能性があります。
- 2. 計算が誤っています。反応総量、血清量、吸光度変化量、モル吸光係数、光路長を正しく用いて計算してください。正しくは:正しい計算により200U/Lとなります。選びやすい理由:計算の過程でいずれかの値を誤って適用したり、単位変換を忘れやすいです。混同注意:吸光度変化量や試料量の単位を間違えた可能性があります。
- 3. 計算が誤っています。反応総量、血清量、吸光度変化量、モル吸光係数、光路長を正しく用いて計算してください。正しくは:正しい計算により200U/Lとなります。選びやすい理由:モル吸光係数を間違えて使用したり、総反応液量を適切に処理できなかった場合にこの値になるかもしれません。混同注意:総液量を単に3.1mLと誤解釈したり、血清量を無視した計算でこの値になる可能性があります。
- 4. 正解。酵素活性の計算式は、(吸光度変化量/モル吸光係数/光路長) × 総反応液量/血清量 × 10^6(単位換算)で求められます。具体的には、(0.020 / (6.3 × 10^3) / 1.0) × ((0.05 + 3.1) / 0.05) × 10^6 = (0.020 / 6300 / 1) × (3.15 / 0.05) × 10^6 = 3.1746 × 10^-6 × 63 × 10^6 ≒ 200.0と計算されます。正しくは:この値が正しい酵素活性値です。
- 5. 計算が誤っています。反応総量、血清量、吸光度変化量、モル吸光係数、光路長を正しく用いて計算してください。正しくは:正しい計算により200U/Lとなります。選びやすい理由:計算式のどこかで桁を間違えたり、分母と分子を逆にしたりする可能性があります。混同注意:モル吸光係数の扱い方や、総反応液量と血清量の比率の計算を間違えた可能性があります。
国試ポイント
臨床検査技師国家試験では、酵素活性の計算問題が頻出です。特に、吸光度変化量、モル吸光係数、光路長、総反応液量、検体量といった基本要素を用いた計算式を正確に理解し、単位換算(特に10^6をかける意味)を正しく適用できるかが問われます。
混同注意
モル吸光係数の単位(L・mol^-1・cm^-1)と、最終的な活性値の単位(U/L)を混同しやすいです。また、総反応液量の計算で検体量を足し忘れたり、mLとLの単位変換を間違えたりすることがあります。さらに、10^6をかける意味(μmol/minからU/Lへの換算)を理解していないと誤った値を選択しがちです。
次に同じ論点が出たら
同様の計算問題が出題された場合は、まず与えられた値を正確に把握し、計算式(活性 (U/L) = (ΔAbs / (ε × d)) × (Vt / Vs) × 10^6)を思い出す。特に、総反応液量(Vt)と検体量(Vs)の比、そして最後に10^6を掛けることの意味を再確認する。単位の整合性(mLからLへの変換など)にも注意を払う。
関連知識
吸光度測定の原理(Lambert-Beerの法則)、酵素活性の定義(1U = 1分間に1μmolの基質を変換する酵素量)、単位換算の重要性(特にμmol/LやU/L)。NADHの酸化還元反応が吸光度変化に利用されることが多いです。