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化學發光丨最具潛力的免疫學檢測方法

日期:2020-10-07

化學發光丨最具潛力的免疫學檢測方法


免疫學的檢測方法是實驗室使用最普遍的檢測方法,從凝集試驗、膠體金到ELISA,未來隨著檢測方法朝著高通量和自動化的方向發展,化學發光方法將是大勢所趨!
概要:化學發光技術壁壘高的根本原因在于:1)被檢測物質的濃度低(μg/L—pg/L ),造成對整個檢測系統的精密度要求高,儀器與試劑體系封閉;2)整個檢測過程步驟多,自動化難度大;3)包含生物、化學、物理、光學等各個學科的多種前沿技術,缺一不可。
國內外主流的試劑技術類似,主流有直接化學發光(異魯米諾(新產業)、吖啶酯(雅培))、間接(酶促)化學發光(丹納赫、邁瑞、安圖)、電化學(羅氏),各有優劣勢,暫無明顯技術替代的趨勢,但是電化學發光被認為是第三代技術,技術上略略領先。
試劑的性能包括準確度、靈敏度、線性范圍、抗干擾能力、存儲穩定性、開瓶穩定性、試劑盒規格等;機器的性能包含檢測速度、試劑位、樣本位、儀器大小等,準確度是核心,通過與已獲證產品的對比得到;其他性能間接影響準確度,需要結合具體項目標準、廠家性能以及客戶需求綜合評價。
化學發光是干什么的?化學發光臨床廣泛應用于臨床?;瘜W發光是免疫診斷的一種,是利用抗原抗體之間的特異性反應來測定體內疾病標志物濃度,從而判斷人體身體狀態的診斷方法,廣泛應用于傳染病、心臟疾病、腫瘤、妊娠檢測等。


免疫檢測標志物統計超過100個,按照免疫反應中的角色,標志物可以分為抗體與抗原,其中抗原又包括大分子抗原與小分子抗原。


化學發光的原理免疫反應??乖M入機體,刺激機體的免疫系統,使之產生免疫應答,這種反應叫免疫反應。免疫反應應答包括對抗原物質的感應、反應、效應三個連續的階段。免疫分析(immunoassay,IA)。在臨床檢驗中,基于抗原與其配對抗體能夠發生特異反應,用已知的抗原或抗體檢測分析體液中的抗體或抗原性物質。高特異性。抗原抗體的結合實質上只發生在抗原的抗原決定簇與抗體的抗原結合位點之間。由于兩者在化學結構和空間構型上呈互補關系,所以抗原抗體反應具有高度的特異性??乖贵w反應的高特異性是免疫學檢測的基礎。高親和性。抗原與抗體結合形成抗原抗體復合物的過程是一種動態平衡,其反應式為:Ag+Ab→Ag·Ab。高親和力抗體的抗原結合點與抗原的決定簇在空間構型上非常適合,兩者結合牢固,不易解離。
免疫分析技術的發展:美國臨床化學會議規定:凡是通過測量光子計數的方法都是化學發光。與酶聯免疫相比化學發光的進步點:1.全程自動化——機械與自動化;2.定量技術的優化:利用化學發光發光,精確計算光子數——光學;3.磁性顆粒的應用——材料;4.抗體標記技術的進步——生物化學。

免疫診斷五大方法對比:化學發光是趨勢與其他免疫診斷方法相比,化學發光由于其在安全性、自動化操作、測試準確性、以及測試速度等方面的系統性優勢,在性能上對其他技術形成全面超越,因此成為免疫診斷的主流。


化學發光步驟繁多。化學發光原理解析:以酶促法(一步法)為例

根據沖洗次數,可以分為一步法、兩步法、三步法等、四步法;
各個組分的量在5~200uL級別;所有過程均需要在特定溫度中進行;樣本中與被檢測檢測抗原/抗體結構類似的物質會對結果產生較大影響;


磁微粒標記-分離技術

?磁微粒指的是nm級別的磁性顆粒,表面帶有活性基團;

磁微粒可以利用表面的活性基團與抗體、抗原、鏈霉親和素連接;

伴隨著磁微粒技術的發展,板式發光已基本被替代。

?

磁微粒分離技術特點:

?較微孔板擴大抗原抗體結合表面積,增加抗原或抗體的結合量,提高檢測靈敏度。

?加快反應速度,迅速捕獲抗原抗體。

?易于結合相、游離相的分離,提高檢測準確性

酶標記技術、溯源以及試劑盒的開發難點酶標記技術?抗體/抗原表面具有多個活化基團(氨基/羧基),通過這些基團連接酶與抗體稱為酶標記;?酶標記分為大分子與大分子標記、大分子與小分子標記;?交聯程度的小大對試劑盒性能起重要影響。試劑盒的開發?變量多:抗體對的配對、“磁珠”與“酶標”的稀釋度、合適的“配方”溶液、其他的試劑盒組分、孵育時間檢測結果溯源?將開發的試劑盒檢測結果與對照結果建立相關的關系?標準品的穩定性是難點?不同的廠家檢測結果的絕對值可能不同

主流的化學發光技術各有千秋化學發光的基本原理:由于化學反應(通常是氧化)底物從基態躍遷為激發態,激發態返回基態時,躍遷能量以光子形式釋放的現象。
吖啶酯、ALP以及HRP發光系統的原理電化學發光原理各個系統優劣勢比較
主流的5大發光技術各有優缺點??綜合來看,主流的5大發光技術各有優缺點,不能說技術誰優誰劣,但是從市場來看,Roche的電化學發光技術市場認可度稍稍領先;?從國外四大家的優勢項目對比來看,Roche(電化學)在腫瘤項目上占優,雅培(吖啶酯)在傳染病項目上占優,而丹納赫(ALP)在甲功激素項目上占優,也可以看出代表各個國外龍頭廠家代表的技術無法占據絕對優勢;?相對于不同技術種類的差異,國內廠家對產品研發、質量控制能力更為重要。
化學發光試劑的性能評價與比較:?準確度是評價試劑性能的主要指標,一切指標都體現在測試是否準確,但是由于各個標志物均有一定的特異性,客戶無法根據某一次結果的正確與否對該廠家的產品做出評價——化學發光的結果只能作為參考,不能作為金標準;?國內廠家結果的準確度根據與國外廠家的對比結果來判斷,線性系數R2、顯著性水平等是重要的指標;?除了準確度以外,試劑的靈敏度、重復性、線性范圍、抗干擾能力、存儲穩定性、開機穩定性、試劑盒的包裝量等20多個參數均為試劑盒的評價指標。除了儀器與試劑性能的對比,裝機量、單機使用量、項目總數量、項目發布、三甲醫院使用率等數據對評價廠家的產品同樣重要,需要綜合評價。
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