Concentration gradients in biological samples during storage, freezing and thawing

Zusammenfassung

Konzentrationsgradienten von Ca, Cu und Na in Serum, Schweiß und Urin während der Lagerung bei Raumtemperatur, im Kühlschrank und beim Tiefgefrieren wurden mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie untersucht. Keine Veränderung wurde für Cu und Na selbst nach 22 Tagen bei Raumtemperatur festgestellt. Ca wird jedoch zum größten Teil aus Serum und Urin ausgefällt. Daher erhält man korrekte Analysenergebnisse nur nach gründlichem Schütteln der Probe.

Durch Fraktionieren der Proben durch aufeinanderfolgendes Auftauen und Frieren konnte eine Erklärung für die großen Konzentrationsgradienten in Proben nach dem Auftauen ohne Schütteln gefunden werden. Diese Gradienten entstehen während des Auftauens, wenn stärker konzentrierte Lösung zuerst auftaut und zum Boden wandert. Aus den Untersuchungen ergibt sich eindeutig die Notwendigkeit gründlichen Schüttelns vor der Probenabnahme, um zuverlässige Analysenwerte zu erhalten.

Summary

Concentration gradients of calcium, copper and sodium obtained in samples of serum, sweat and urine during storage at room temperature, in refrigerator and in deep freeze are examined by atomic absorption spectroscopy. No concentration gradient is produced in the sample tubes for copper and sodium even after 22 days at room temperature. The main part of the calcium content, however, is precipitated from the serum and urine samples. Consequently, the analysis will not give correct results unless the samples are thoroughly shaken.

The samples were also fractionated by sequential thawing and freezing in order to find an explanation for the great concentration gradients produced in frozen samples after thawing and sampling without shaking. The results show that these gradients are produced during thawing, when more concentrated solution thaws first and runs down to the bottom along the tube walls. The concentration gradients top-bottom of up to one hundred times obtained in this way demonstrate clearly the need for thorough shaking of frozen samples before sampling is carried out, in order to obtain the correct analytical values.