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临床免疫检验自动化的概念及现状研究

更新时间:2021-02-09 08:29点击:

摘    要:
随着免疫学的不断发展,新的免疫学检验技术不断出现,推动着免疫自动化的前进,大批免疫自动化仪器推陈出新。近来年,检验医学强调实验室生物安全和检验结果朔源的重要性,免疫检验自动化的出现不但减轻了工作人员的工作强度,提高了检验结果的准确性和精密度,而且减少了人为操作造成的误差,减低手工操作过程中生物危害事件的发生,因此免疫检验自动化在未来的医学检验工作中将起到重要作用。现代自动化免疫分析仪都使用一种或两种新的免疫分析技术,并且逐渐从单一模式走向了多基因、微量化道路,在电子、生物信息等领域广泛应用,随着技术水平不断提高,从以往的微量检验逐渐发展成为超微量检验,具有多种优势,因此,本次研究对临床免疫检验自动化的概念及现状研究进行相关综述。
 
关键词:
临床免疫检验 诊断 自动化
 
Study on the concept and current situation of automation of clinical immune test
Yu Yongxiong
Maternal and Child Health Hospital of Wuzhou City;
Abstract:
With the continuous development of immunology,the continuous emergence of new immunological testing technologies has also promoted the advancement of immunological automation,and a large number of immunological automation instruments have been introduced.In recent years,laboratory medicine emphasizes the importance of laboratory biosafety and test results,which not only reduce the work intensity of staff,but also improve the accuracy and precision of test results.And reduce the errors caused by human operation and reduce the occurrence of biohazard events in the process of manual operation,so the automation of immune testing will play an important role in the future medical laboratory work.Modern automatic immune analyzers use one or two new immunoassay techniques,and gradually move from a single model to a multi-gene,micro-quantification road,which is widely used in electronic,bioinformatics and other fields.With the continuous improvement of the level of technology,it has gradually developed from micro-test to ultra-micro-test,which has a variety of advantages.This study summarizes the concept and current situation of clinical immunoassay automation.
 
Keyword:
Clinical immune test; Diagnosis; Automation;
 
医学相关研究显示,免疫力低下人群易患肿瘤,而肿瘤的发生、发展、复发率和存活期等都与机体的免疫状态密切关系。人体免疫系统由免疫器官、免疫细胞、免疫分子和淋巴循环网组成[1]。免疫细胞通过血液循环前往全身各器官和组织。免疫检验结果是否准确会对临床诊治造成影响,而加强免疫检验中的质量控制十分重要,随着临床免疫检验技术的不断发展,自动化方式在临床广泛应用[2]。因此,本次研究对临床免疫检验自动化的概念及现状进行分析研究。
 
免疫标记技术的发展
免疫标记是指采用具有荧光性或者放射性的电子致密物质或者同位素对抗原或者抗体进行标记,其具有较高的特异性和灵敏度。自20世纪中期出现标记荧光免疫技术以来,几十年间各种标记免疫技术相续出现,开拓了新的检验技术领域,如放射免疫、酶联免疫、荧光免疫、化学发光免疫,而放射免疫技术是早期较为常见的免疫技术,主要缺点是操作时间长、无法进行自动化工作,放射免疫测定采用的仪器高昂,试剂半衰期短,容易对工作人员身体造成放射性污染,已逐渐被其他免疫标记技术取代。随着免疫技术的成熟和发展,对精度要求越来越高,酶免技术已逐步无法适应临床要求,应运而生的发光免疫技术逐渐成为发展趋势。此技术具有灵敏度高、特异性强、线性范围宽、无辐射、操作简单、配套系统溯源强及自动化等优点,开创了免疫技术的新时代。
 
临床免疫检验自动化的概念
临床免疫检验自动化主要是采用电子计算机设备替代人工控制仪器,对免疫实施分析[3];是将免疫检验过程中的取样、加试剂、混匀、温育、固相载体分离、信号检测、数据处理、结果报告和仪器清洗步骤由计算机自动化控制进行。
 
随着医疗事业和免疫学技术的不断发展,临床免疫检验技术逐渐自动化,各项免疫检验仪器的采用,能显著减轻临床工作人员的劳动强度,将临床免疫检验效率加快,还能提高实验结果的精确度和准确性[4-5],灵敏度更是达到ng甚至pg水平,可检测不同分子大小的抗原、半抗原和抗体,在内分泌激素、血清特定蛋白、肿瘤标志物、维生素、体内药物浓度等测定中起着重要作用。
 
免疫检验自动化的进展
随着新型病毒的传播和形成,病毒具有传染性,容易对工作人员健康造成影响,因此免疫检验自动化十分重要。在七十年代后期,临床免疫技术不断发展,各种现代化免疫分析仪都使用一种或两种新的免疫分析技术,如:酶联免疫分析技术、生物素-亲和素技术、化学发光分析技术、荧光偏振免疫测定技术、时间分辨荧光免疫测定技术、电化学发光免疫分析技术等,使免疫检验技术取得突破性进展,具有较高的特异性和灵敏度,具有抗干扰功能。有些免疫检验如免疫透射比浊则可采用全自动生化分析仪进行检测,有些则整合在其他一些自动化分析系统中,如自动化血凝分析仪。
 
免疫浊度测定自动化:免疫浊度是采用抗体和可溶性抗原在液体中实施特异性结合,从而形成抗原抗体复合物,当反应液中抗体过剩时,形成复合物数量随着抗原数量增加而呈现增加趋势,同时反应液浊度也会随之增加,在上述基础上和标准样品实施比对,能对样品含量进行计算[6]。透射浊度法在临床十分常见,是一种免疫浊度测定方式,该种方式采用透射浊度,采用光学原理计算反应液浊度,原理是吸光度与免疫复合物量存在正比关系,该项方式实用性强、利于操作,能在生化分析仪中随时进行全自动分析,具有较高的灵敏度与准确度[7-10]。散射浊度法具有精密度高、灵敏度高、测量速度快等优势,在血浆蛋白含量监测中可广泛应用,该项方式与光学原理、散射光强度与免疫复合物含量呈正比,实施自动分析处理,能对抗原含量进行检测[11-17]。目前市场上也有全自动特定蛋白分析仪,采用抗原过量检测方法,保证结果准确,但仪器试剂价格较贵,对抗体质量要求较高。根据检测模式不同,分成定时散射比浊法和速率散射比浊法。免疫比浊分析的影响因素:抗原抗体比例、抗体的质量、增浊剂的使用、伪浊度、入射光光源和波长、校准曲线制备与质量控制等。
 
酶联免疫测定自动化:⑴酶联免疫吸附测定(ELISA):(1)使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,并保持其免疫活性。(2)使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体,这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定比例。加入酶反应的底物后,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。由于酶的催化频率很高,故可极大地放大反应效果,从而使测定方法达到很高的敏感度。⑵ELISA常用4种方法:(1)直接法测定抗原;(2)间接法测定抗体;(3)双抗体夹心法测定抗原;(4)竞争法测定抗原。酶联免疫测定自动化分析是ELISA各种操作步骤(加样-温育-洗涤-加酶结合物-温育-洗涤-加底物-温育-比色等)进行自动机器操作,实现自动化分析的免疫检测系统。根据处理模式不同,通常将全自动酶免分析仪分成二类:分体机和连体机。分体机由于有独立的全自动样本处理站,加样速度快,适合试验项目变化多,样本批量不等的临床实验室;连体机是将样本处理工作站和全自动酶免分析仪联合起来,速度快,自动化程度高,适合大批量样本的处理。
 
荧光免疫测定的自动化:荧光免疫分析是将抗原抗体反应与荧光物质发光分析相结合,用荧光检测仪检测抗原抗体复合物中特异性荧光强度,对液体标本中微量或超微量物质进行定量分析。荧光免疫分析仪主要是将抗原抗体结合反应与荧光物质分析和计算机技术有机结合的自动化免疫分析仪,根据抗原抗体反应后是否需要进行固相分离,分为均相和非均相两类,非均相荧光免疫测定主要有时间分辨荧光免疫测定法,均相荧光免疫测定主要有荧光偏振免疫测定法。
 
发光免疫测定的自动化:发光免疫分析技术是目前最热门的免疫检验技术之一,是将化学发光物质与免疫技术结合起来的用光的反应量表示被测微量抗原或抗体浓度的标记免疫分析技术,可以达到10~15 mol或10~18 mol。发光免疫测定的自动化分析是通过抗原或抗体标记技术、抗原或抗体的抗原抗体反应、固相分离技术、发光技术和计算机信息技术进行有机整合,实现了加样、温育、固相载体分离清洗、发光信号检测和数据处理等过程自动化。
 
以吖啶酯衍生物为标记物的化学发光免疫分析仪是一种用发光剂直接标记抗体或抗原,利用化学发光技术和磁性微粒子分离技术,以吖啶酯为化学发光剂,以细小的顺磁性微粒为固相载体。其代表仪器为雅培、西门子等。
 
以酶为标记物的化学发光免疫分析仪是用参与催化某一化学发光或荧光反应的酶(辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶来标记抗原或抗体,在抗原抗体反应后,加入底物(鲁米诺、AMPPD、4-MUP),由酶催化和分解底物发光,通过光信号的强弱来进行被测物的定量。其代表仪器有贝克曼、新产业、安图、迈瑞等。
 
以三联吡啶钌为标志物的电化学发光免疫分析仪是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应,采用电化学发光技术、生物素放大技术,以顺磁性微粒为固相载体,用三联吡啶钌标记抗原或抗体,三丙胺(TPA)为电子供体,发光稳定、持续时间长,易于控制并可根据待测分子的大小设计成多种反应模式。其代表仪器有罗氏。在免疫检验中具有多种自动化分析仪,而自动化分析仪原理也是基于免疫分析基本技术,例如荧光免疫分析技术、酶免疫分析技术等。自动化仪器在设计过程中需要遵循多个技术指标,例如:(1)检测过程中采用的抗体需要具有高亲和力和高特异性;(2)为了将反应面积增加,将工作效率提高,一般将磁性微球作为载体;(3)能放大对抗体与抗原的反应信号,利于统计;(4)自动化分析仪安装需要计算机软件,能对信号进行数据转化和自动化处理;(5)自动化分析仪具有自动校对、自动检测性能,利于操作人员的使用。
 
检验过程中的注意事项
在检验过程中,加强检验前、检验中、检验后的质量控制,要求工作人员严格采集、运送、接收标本、储存等,严格按照说明书内容及SOP进行,并且实施检验结果二次复查,避免检验差错情况发生,弥补常规质控中的不足,对保障检验结果的可靠性和准确性十分重要。能降低检验质量问题发生率,提高检验结果准确性;加强检验人员应与医护人员沟通,并通过发放宣传资料、举办培训讲座等多种形式,增加医护人员的规范检验意识、培训力度。若发生检验结果不符合患者临床症状时,应及时分析原因。
 
免疫检验自动化具有灵敏度高、重复性好、检测速度快、试剂的稳定性好、无污染、自动化程度高等优势,在现代免疫技术中逐渐取代了费时、费力、费人工及误差大的手工操作,成为主流趋势。随着越来越多智能高科技术的发展,免疫检测技术受到人们的重视,免疫芯片技术、流式细胞技术、串联质谱技术等会成为未来具有潜力的发展技术,开创新的免疫诊断新纪元。
 
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