Biochemistry

Laboratory : 

Laboratory is a facility that provides a controlled condition which helps to perform the scientific research ,experiment and measurement.

Special types of Laboratory : 

1. Medical laboratory
2. Public health laboratory 
3. Crime laboratory 
4. Computer laboratory 
5. Film laboratory 

Calibration : 

Calibration is the process of configuring, graduating or adjusting an instrument or measurement procedure with known quantitative/qualitative characteristics (concentration, activity, intensity, reactivity) to provide a result for a sample within an acceptable range. It typically means adjusting or standardising an equipment so it can be more precise. This can include marking the graduations on a measuring device, or figuring out how much an instrument deviates from the standard and adjusting for that difference.

(Calibration হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে কোনো নমুনার (Sample) একটি গ্রহণযোগ্য ফলাফল প্রদান করার জন্য একটি মেশিনকে বা একটি পরিমাপ পদ্ধতিকে কনফিগার (সজ্জতি করা), তুলনা, স্কেলিং ও সমন্বয় করা হয়।)

Quality control : 

Quality control is the process to perform a test correctly and prevention of being a test done wrongly.

Or

Quality control (QC) is the foundation for assuring accuracy and precision of the analytical process and detection of immediate error.Laboratory quality control is all the measures put in place to eliminate the risk of non-conforming outcomes. It involves systems that safeguard the accuracy, reliability, and timeliness of lab results by ensuring the early detection of results or measurement errors and the procedures to rectify them.

Quality Control (গুণমান নিয়ন্ত্রণ) হল কোনো একটি বিশ্লেষণমূলক প্রক্রিয়ার নির্ভুলতা, যথাযথ ফলাফল প্রদান নিশ্চিত করণ এবং তাৎক্ষণিক ত্রুটি সনাক্তকরণের মূলভিত্তি। অসঙ্গতিপূর্ণ ফলাফলের ঝুঁকি দূর করার জন্য গৃহিত সকল ধরনের ব্যবস্থাকেই মূলত ল্যাবরেটরির Quality Control (গুণমান নিয়ন্ত্রণ) বলা হয়। এই গৃহিত ব্যাবস্থা গুলি ফলাফল পরিমাপ পদ্ধতির ত্রুটিগুলির প্রাথমিক সনাক্তকরণ এবং সেগুলি সংশোধন করার মাধ্যমে ল্যাব ফলাফলের নির্ভুলতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং সময়োপযোগীতা রক্ষা করে।

Difference between Quality control and Calibration : 

Calibration	Quality Control
Calibration is the process of configuring, graduating or adjusting an instrument or measurement procedure with known Characteristics.	Quality control (QC) is the foundation for assuring accuracy and precision of the analytical process and detection of immediate error.
Calibration is an Analytical procedure.	Quality control is a monitoring procedure.
Calibrator : A calibrator is a material or in vitro medical device with known quantitative/qualitative characteristics (concentration, activity, intensity, reactivity) that is used to calibrate, graduate, or adjust a measurement procedure.	Control : A control is used to monitor an analysis performance within desired limits.

Biochemistry colorimetric methods: 

4 methods :

1. End point : Reagent এর সাথে Sample মিক্স করে ৫ থেকে ১০ মিনিট Reaction শেষে Colour মেজারমেন্ট পদ্ধতি। Blood Sugar, Bilirubin, Cholesterol, Triglyceride এই মেথডে টেস্ট করা হয়।

2. Kinetic :  চলমান রাসায়নিক বিক্রিয়া। প্রতি মিনিটে কতটুকু বিক্রিয়া হয়েছে তা পরিমাপ করা হয়। সকল ধরনের Enzymes যেমন : ALT , AST, ALP, CKMB এই মেথডে টেস্ট করা হয়।

3. Fixed time Kinetic : এটি একটি বিশেষ ধরনের Kinetic Method। একে Two time Kinetic ও বলে। Lag time / Delay time এর পর প্রথম রিডিং এবং Reaction শেষে ২য় রিডিং নিয়ে মেজারমেন্ট করা হয়। Serum creatinine এই মেথডে Test করা হয়।

4. Differential mode: অন্যান্য মেথড।

Serum ও Plasma এর পার্থক্য: 

Traits	Plasma	Serum
Defination	Non cellular fluid portion of blood. (রক্তের জলীয় অংশ যা সাধারণত রক্তের সাথে নির্দিষ্ট পরিমাণ Anticoagulant মিশানোর পর Centrifuge করার মাধ্যমে উৎপন্ন করা হয়)।	The fluid portion of blood after clotting. অর্থাৎ রক্তের জলীয় অংশ যা সাধারণত রক্ত জমাট বাঁধার পর Centrifuge করে উৎপন্ন করা হয়।
Clotting factors	সবগুলো Clotting Factor  প্লাজমাতে বিদ্যমান থাকে।	Fibrinogen, Prothrombin, Factor V & VIII are absent.
Amount of Serotonin	Low	High

Use of plasma and serum : 

Plasma : Coagulation study (PT, APTT, Fibrinogen, D-Dimer,),Vitamin K.

Serum : Coagulation study ব্যতীত সকল পরীক্ষা  বা test.

Micro-pipette and Tips :

Haemolysis : 

The breaking down and destruction of red blood cells and releasing haemoglobin in Plasma or Serum is called haemolysis. 

Causes of Haemolysis :

1. Incorrect venipuncture technique.
2. Breakdown of red blood cells.
3. Collection into the wrong container. 
4. Mixing with water or any hypotonic solution.

Clotting factors : মানবদেহে মোট 13 টি Clotting Factor রয়েছে।

Factor I : Fibrinogen, 

Factor II : Prothrombin 

Factor III : Tissue thromboplastin 

Factor IV : Calcium ions 

Factor V : Labile factor (Proaccelerin) 

Factor VI : Factor Va / accelerin (Activated form of factor-V)

Factor VII : Stable factor 

Factor VIII : Antihemophilic factor 

Factor IX : Christmas factor 

Factor X : Stuart power factor 

Factor XI : Plasma thromboplastin antecedent

Factor XII : Hageman factor 

Factor XIII : Fibrin stabilising factor (Fibrinase)

D.Dimer : Clot- এর অভ্যন্তরে blood dot বিশেষ করে fibrin এর degradation প্রক্রিয়ার একটি by product হচ্ছে  D.Dimer.

Sample/ Specimen : কোন রোগ নির্ণয়ের উদ্দেশ্যে রোগী থেকে যে নমুনা সংগ্রহ করা হয় তাকেই Sample বলে। যেমন – Blood, Stool, Urine, CSF etc.

Differences between a sample and a specimen:

Feature	Sample	Specimen
Definition	A subset taken from a larger population.	An individual member of a sample.
Purpose	To represent the larger population in order to make inferences about it.	To be examined or studied in detail.
Size	Usually smaller than the population from which it is taken.	Can be any size, but is typically smaller than the population from which it is taken.
Representation	Should be representative of the larger population.	Does not need to be representative of the larger population.
Number	Can be one or more.	Usually one.

Body fluid / Serous fluid : 

বিভিন্ন প্রকার হতে পারে। যেমন Pleural fluid, Pericardial fluid, Peritoneal fluid.

এই fluid গুলিকে দুই ভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে. 

1. Exudate : Exudate হচ্ছে inflammatory process এর মাধ্যমে সৃষ্ট fluid. Exudate এ cell count high থাকে এবং protein concentration high থাকে.
2. Transudate : Transudate হচ্ছে non inflammatory process এর মাধ্যমে সৃষ্ট fluid. এখানে protein concentration কম থাকে. 

Reagent : এক ধরনের Chemical পদার্থ যার সাহায্যে স্যাম্পলের পরীক্ষা সম্পন্ন করা হয়।

Blood Sugar: 

ডায়াবেটিস রোগ নির্ণয়ের জন্য Blood Glucose / Sugar  টেস্ট করা হয়। 

রোগ নির্ণয়ের সুবিধার্থে চিকিৎসকগণ বিভিন্ন অবস্থায় রক্ত সংগ্রহ করে Glucose এর পরিমাণ নির্ণয় করে থাকেন।

FBS (Fasting Blood Sugar) : সারারাত খালি পেটে (১০ -১৪ ঘন্টা) থেকে সকালে রক্তের নমুনা প্রদান করে Fasting Glucose এর পরিমান দেখা হয়।

RBS (Random Blood Sugar): খাবার গ্রহণের পর যে কোন সময় Blood Sample প্রদান করে রক্তের Random Glucose এর পরিমাণ দেখা হয়।

Blood Sugar 2 hours after Breakfast:  সকালের নাস্তা করার 2 ঘন্টা পর Blood Sample প্রদান করে Glucose এর পরিমাণ দেখা হয়।

OGTT : Oral Glucose Tolerance Test : সাধারনত তিনটি Blood Sample নেয়া হয়।{কমপক্ষে দুইটি Blood Sample নিতে হবে-(FBS,2HABF)}। 

প্রথম নমুনা  : Fasting Blood Sugar (FBS)

দ্বিতীয় নমুনা : ৭৫ গ্রাম Glucose 250 মিলিলিটার পানিতে গুলিয়ে খাওয়ার ১ ঘন্টা পর রক্তের দ্বিতীয় নমুনা দিতে হয়।

তৃতীয় নমুনা : ৭৫ গ্রাম Glucose 250 মিলিলিটার পানিতে গুলিয়ে খাওয়ার দুই ঘন্টা পর রক্তের তৃতীয় নমুনা দিতে হয়।(দ্বিতীয় নমুনার এক ঘন্টা পর).

The number of blood samples collected for an oral glucose tolerance test (OGTT) varies depending on the purpose of the test. In general, however, three blood samples are typically collected: one at fasting, one after 1 hour, and one after 2 hours.

Diabetes Mellitus : 

Diabetes mellitus is a clinical syndrome characterized by hyperglycemia caused by absolute or relative deficiency of insulin. (রক্তে Glucose এর পরিমাণ স্বাভাবিকের থেকে বেশি থাকলে যে কন্ডিশন হয় তাকে Diabetes Mellitus বলে)।

• Insulin (ইনসুলিন): নামক একটি হরমোন যা রক্তের Glucose এর পরিমাণকে নিয়ন্ত্রণ করে (Pancreas  এর Islet Cells of Langerhans এর Beta Cell থেকে Insulin নিঃসৃত হয়)।

• Glucagon : Blood এ Glucose level কে বাড়িয়ে দেয়।

Normal value of Blood Sugar :

FBS : 4.2 – 6.1 mmol/l

RBS : Up to 7.8 mmol/l

Conversion Factor : mmol x 18= mg/ dl.

Interpretation : 

RBS or 2 hours after breakfast এ Blood Sugar এর level 11.1 mmol/l এর উপরে হলে আমরা ডায়াবেটিসের রোগী হিসেবে ধরে নেব।

RBS or 2 hours after breakfast এ Blood Sugar এর level যদি 7.8 থেকে 11.1 পর্যন্ত থাকে তাহলে এই কন্ডিশন কে বলা হয় IGT (Impaired Glucose Tolerance). 

Hyperglycemia : 

রক্তে Glucose এর পরিমাণ 10.0 mmol/l এর বেশি হলে এই কন্ডিশনটিকে Hyperglycemia বলে। Diabetes mellitus, Diabetes insipidus এ Hyperglycemia হতে পারে।

Hypoglycemia: 

রক্তে Glucose এর পরিমাণ 2.5 mmol/l  এর নিচে হলে সেই কন্ডিশন কে হাইপোগ্লাইসেমিয়া বলে। Insulinoma, Addison’s disease, Hypothyroidism, Excess insulin intake.

Renal function test :

1. Blood urea and creatinine
2. Blood electrolytes(potassium, sodium, chloride, Bi-carbonate )
3. Phosphate(Hyperphosphatemia in renal failure) 
4. Calcium (Hypocalcemia in renal failure) 
5. Serum Magnesium 
6. Metabolic Acidosis -(in  acute and chronic renal failure)
7. Urine ACR (Albumin creatinine Ratio)
8. Urine PCR (Protein creatinine Ratio)
9. Urine RME mainly for Urine Albumin

Liver function test :

A. Blood test :

1. Serum bilirubin 
2. Alanine aminotransferase (ALT)
3. Aspartate aminotransferase (AST)
4. Gamma-glutamyl transferase (GGT)
5. Alkaline phosphatase
6. Prothrombin time
7. Total protein and albumin
8. Complete blood count (CBC)-full blood count 

B. Urine test : for bilirubin and urobilinogen.

Cardiac (Heart) Function Tests : 

1. Lipid profile – T. Cholesterol, HDL, LDL, Triglyceride.
2. TROPONIN-I 
3. CK-MB

Lipid Profile : 

Total Cholesterol : 

Hypercholesterolemia : When there is a high level of cholesterol in blood is called hypercholesterolemia.

Cause:- Nephrotic syndrome, Glomerulonephritis, Chronic renal failure, Obesity.

Hypocholesterolemia : When there is a low level of cholesterol in blood is called hypocholesterolemia.

Cause:-Severe burn, Hyperthyroidism, Malnutrition.

HDL (High Density Lipoprotein) – Good Cholesterol : 

HDL কে Good কোলেস্টেরল বলা হয় কারণ এটা Blood থেকে ক্ষতিকর কোলেস্টেরলকে Absorb করে Liver এ নিয়ে যায়। এরপর লিভার সেই ক্ষতিকর কোলেস্টেরলকে Body থেকে বের করে দেয়। High level of HDL আমাদের Heart disease ও Stroke এর ঝুঁকি কমায়। 

Source of HDL : Sea Fish, Elisha Fish, Fish oil.

LDL (Low Density Lipoprotein) – Bad Cholesterol : রক্তে  LDL  এর পরিমাণ অনেক বেশি হলে  Blood Vessel এর Wall এ কোলেস্টেরল জমা হতে শুরু করে। ফলে Blood Vessel এ প্লাক (Plaque) তৈরি হয় যা খুবই ঝুকি পূর্ণ। এ ধরনের প্লাক Stroke এর ঝুঁকি বাড়িয়ে দেয়। Coronary artery তে এরকম প্লাক তৈরি হলে Heart disease ও Heart Attack এর ঝুকি অনেক বেড়ে যায়।

Hyperlipidaemia : 

When lipid level is more than normal range in blood is called hyperlipidaemia.

Cause:- Diabetes mellitus, Hypothyroidism, Renal failure, Obesity, Nephrotic syndrome.

N.B.

• Troponin-I : More specific and immediate test to detect heart attack.

• CK MB/ CK Nac : Late detection of heart attack but very small amounts of cardiac muscle damage can be detected.

Causes of High and low level of some Important Biochemical Tests :

• Blood Urea : 

High value:- Kidney Disease, blood loss, fluid loss, renal failure, shock.

Low value:-Pregnancy, liver disease.

Uraemia : 

A pathological condition due to the accumulation of Urea in blood. 

Cause:- Heart failure, Shock, Renal tuberculosis, Stone and tumour in kidney.

• Serum Creatinine :

High value:- Kidney Disease, Blood loss, Fluid loss, Dehydration, Renal failure. 

Low value:- Low muscle mass, During pregnancy, Some medications, such as Steroids

• Uric acid : 

High value:- Gout, Chronic renal failure, Starvation. 

Low value:- Wilson’s disease.

• S. Calcium : 

High value:- Bone tumour, Hyperparathyroidism

Low value:- Renal failure, Rickets, pancreatitis, Hypoparathyroidism.

• S. Sodium : 

High value (Hypernatremia):- Mainly due to water depletion. Also in primary aldosteronism, Cushing’s syndrome. 

Low value (Hyponatraemia):- Vomiting, Diarrhoea, Cirrhosis of liver, Nephrotic syndrome.

• S. Potassium : 

High value (Hyperkalaemia):-  Acute renal failure, Chronic renal failure, due to increased intake-drugs containing Potassium, Tissue breakdown, Bleeding into soft tissues, Haemolysis.

Low value (Hypokalaemia): Severe vomiting, Diarrhoea, loss in urine- primary aldosteronism, diabetic ketoacidosis, Cushing’s syndrome. 

• Chloride :  

Low value:- Vomiting, Prolonged diarrhoea, polyuria in chronic nephritis, Diabetes mellitus.

• Serum Bilirubin : 

High value:- Liver disease, Hepatitis, Hemolytic and Obstructive jaundice.

Low value:- Anaemia, Sickle cell disease, Thalassemia, Decreased production of bile.

• SGOT/AST :

High value:- Hepatitis, acute renal failure.

Low value:- Pregnancy, diabetes, keto-acidosis 

• SGPT/ALT : 

High value:- Hepatitis, Fatty liver, Obstructive jaundice.

Low value:- Liver damage, During pregnancy, Some medications, such as steroids.

• Alkaline Phosphatase:

High value:- Liver disease, Bone disease, Congestive heart disease.

Low value:- Rickets, Vitamin D deficiency, Hyperparathyroidism.

• Total Protein : 

High value:- Dehydration

Low value:- Kidney Disease, Liver disease, Malnutation. 

• Albumin : 

High value:- Dehydration.

Low value:- Kidney Disease, Liver disease, Malnutrition. 

• Globulin : 

High value:- Any kind of infection, Tuberculosis, Malaria, Syphilis.

Low value:- Malnutrition, Liver disease, Kidney disease, Cancer(Kidney, Liver)

• Total Cholesterol :  

High value:- Heart disease, Pulmonary infection, Diabetes mellitus. 

Low value:- Liver disease.

• S.Amylase :

High value:- Acute Pancreatitis, Mumps, Salivary gland inflammation, 

Low value:- Chronic Pancreatitis.

pH : 

pH is defined as the negative logarithm of hydrogen ion concentration.

Normal pH level of blood : 7.35 -7.45

Normal pH level of urine : 4.5 – 8.0

Iron Profile : 

Iron :

Iron is the mineral that the body uses to synthesize hemoglobin. It is used to create the protein myoglobin which carries oxygen to the muscle specifically. (আয়রন একটি খনিজ পদার্থ যা শরীরে হিমোগ্লোবিন সিন্থেসিস এ ব্যবহৃত হয়)

শরীরে আয়রনের পরিমাণ জানার জন্য Serum Iron টেস্টি করা হয়। 

Normal value : 

Male : 14 – 32 micromol/l

Female: 10 – 20 micromol/l

Ferritin : 

A type of blood protein that contains iron and store iron. More ferritin present in blood means more iron are stored in the body. (এক ধরনের রক্তের প্রোটিন যা আয়রনকে ধরে রাখে বা জমা রাখে। রক্তে যত বেশি Ferritin থাকবে, বুঝতে হবে দেহে তত বেশি আয়রন জমা আছে। 

Normal value:

Male: 15-350 microgram/l

Female : 8- 300 micro gm/l.

TIBC (Total Iron Binding Capacity) : 

This measures how well the blood can transport iron throughout the body and how much blood is able to attach to iron. (এর মাধ্যমে রক্তের আয়রন পরিবহনের ক্ষমতা কে বোঝানো হয় অর্থাৎ আমাদের রক্ত কতগুলো আয়রনের সাথে সংযুক্ত হতে পারে তা বোঝার জন্য TIBC করা হয়। 

Normal value:

45-70 micromol/l.

রক্তে Iron লেভেল বেশি হলে TIBC লেভেল কম হবে।

রক্তে Iron লেভেল কম হলে TIBC লেভেল বেশি হবে।

UIBC (Unsaturated Iron-Binding Capacity) : 

It is a blood test that measures the amount of iron that is bound to transferrin, a protein that transports iron in the blood. UIBC is often used in conjunction with other iron tests, such as serum iron and total iron-binding capacity (TIBC), to diagnose and monitor iron deficiency anaemia and other iron disorders.

Normal Value : 111 – 343 micrograms per deciliter (mcg/dL). 

A high UIBC level may indicate iron deficiency anaemia, 

While a low UIBC level may indicate iron overload.

Anaemia : 

Anaemia is the reduction of hemoglobin concentration per unit volume of blood. বয়স এবং লিঙ্গ ভেদে রক্তে হিমোগ্লোবিনের পরিমাণ স্বাভাবিক মাত্রা থেকে কমে যাওয়াকে অ্যানিমিয়া বলে।

Causes of Anaemia :

1. Excessive blood loss : acute and chronic haemorrhage.
2. Reduced production of RBC (mainly due to iron deficiency) 
3. Destruction of bone marrow 

Iron deficiency anaemia (IDA) : It is the most common type of anaemia. 

Causes of Iron deficiency anaemia (IDA) : 

1. Inadequate iron intake 
2. Pathological, chronic blood loss 
3. Increased physiological demand

Some Iron rich foods : Liver, Meat, Egg, Green Banana (কাঁচা কলা), Taro leaf (কচু শাক).

Haemoglobin এ  iron, ferrous form  এ থাকে । Human body তে Total iron এর পরিমাণ হচ্ছে 4-5 gram.

CSF(CerebroSpinal Fluid) : 

The fluid contained in the central canal of spinal cord, subarachnoid space and cerebral ventricle is known as CSF.

Composition of CSF :

water, mineral salt, glucose, plasma protein (small amount of albumin & globulin).

Indication of CSF Studies : Meningitis, Subarachnoid haemorrhage, Certain Cancer, Tuberculosis, Cerebral malaria.

Functions of CSF :

1. It supports and protects the brain and spinal cord.
2. It also remove metabolic waste product.
3. Regulate the volume of cranial content. 

Collection Procedure of CSF :

• Strict aseptic precautions গ্রহণ করতে হবে।
• 4th এবং 5th Lumbar vertebra- র মধ্যবর্তী স্থান দিয়ে Sterile Lumbar puncture needle- টি প্রবেশ করাতে হবে। গভীরতা হবে 4-5cm. Stylet টি কে অপসারণ করতে হবে। 
• Needle এর ভিতর দিয়ে CSF freely প্রবাহিত হতে শুরু করবে। 
• পূর্বে গৃহীত ২টি  test tube এর প্রত্যেকটিতে 6-7 ml CSF সংগ্রহ করা হয়। 

N.B. : 

প্রথম Test tube থেকে Visual Inspection, Microscopic and Chemical analysis করা হয় এবং দ্বিতীয়  Test tube এর  CSF Sample দিয়ে Bacterial culture করা হয়।

Buffer solution : 

A buffer solution is one that resists pH change on addition of acid or alkali.

Dilution : 

Dilution is the process by which the concentration of a concentrated solution or body fluid is reduced.

Titre : 

The term titre  refers to the highest dilution of serum at which agglutination still takes place and behind which no agglutination occurs.