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POCT时代来了,这些技术你需要了解

2017-9-14| 编辑: 小桔灯网| 查看: 203| 评论: 0|来源: 生物谷

摘要: POCT(即时检验)近年来发展迅速快,主要得益于一些新技术的应用。 POCT产品的发展经历了第一代定性检测(试条试纸);第二代半定量(色板卡比色或半定量仪器阅读);第三代全定量系统(手工操作);第四代技术平台 ...

POCT(即时检验)近年来发展迅速快,主要得益于一些新技术的应用。 POCT产品的发展经历了第一代定性检测(试条试纸);第二代半定量(色板卡比色或半定量仪器阅读);第三代全定量系统(手工操作);第四代技术平台(自动化信息化智能化)。

POCT技术的基本原理大致可分为四类:


(1)把传统方法中的相关液体试剂浸润于滤纸和各种微孔膜的吸水材料内,成为整合的干燥试剂块,然后将其固定于硬质型基质上,成为各种形式的诊断试剂条。


(2)把传统分析仪器微型化,操作方法简单化,使之成为便携式和手掌式的设备。


(3)把上述二者整合为统一的系统。


(4)应用生物感应技术,利用生物感应器检测待测物。


有关POCT的技术学分类见下表:


POCT的技术学分类

目前应用的具体技术归纳起来主要有:


一、干化学技术

干化学技术是将多种反应试剂,干燥在纸片上,用被测样品中所存在的液体作反应介质,被测成分直接与固化于载体上的干试剂进行反应。加上检验标本后产生颜色反应,用眼观定性或仪器检测(半定量)。适用于全血,血清,血浆,尿液等各类样品。


例如:前降钙素(PCT)的半定量检测就是使用此种方法。尿液蛋白质、葡萄糖等一般化学检查也都属于此范畴。


近几年,干化学尿液分析取得了很大的进展,各型尿沉渣分析仪相继问世,为临床提供一个简便、快速的筛选方法,即将完全正常的标本通过干化学尿液分析仪筛选出去,有利于对异常的标本进行规范性检查。


中华医学会经过三次专家研讨会,制定了筛选标准,即在干化学尿试带全部为阴性时,可以免去对红细胞和白细胞的显微镜检查,如果有一项阳性结果,必须同时进行显微镜检查。


换句话说,迄今为止无一台仪器检查能完全替代显微镜检查,尿沉渣显微镜检查以它特有临床价值仍是尿液分析中不可缺少的检查手段。


二、多层涂膜技术


多层涂膜技术是从感光胶片制作技术移植而来。将多种反应试剂依次涂布在片基上,制成干片。采用多层涂膜技术制成的干片,比干化学纸片平整均匀,用仪器检测,可以准确定量,如目前临床使用的干板化学分析系统,可用于大多数血液化学成分,如蛋白质、糖类、脂类、酶、电解质、非蛋白氮类及一些血药浓度的监测,可供检测的项目达数十项,几乎覆盖了常做的临床生化检验项目。由于其操作简便、快速、常用于急诊检查,也相应推出了一些小型仪器,可做床边检验,但干片成本较高。


三、免疫层析、色谱法


POCT条带技术能用于测定蛋白质和酶,如心肌标志物,激素和各种蛋白质等,多为定性试验。基质中分析物的分离是通过纸层析法完成的,并且凭借固定在层析带表面的特异性抗体捕获目标分析物,用于定性分析,这种检测可通过观察颜色完成。


另外也有小型定量测定仪,如瑞士Roche公司的心肌标志测读仪(Cardiac Reader),可用于测定肌钙蛋白T和肌红蛋白,尚可测定D-二聚体等。Males RG等人研究发现生物化学标志物对于急性心肌梗塞(AMI)的诊断越来越重要,尤其当心电图对诊断没有帮助时。POCT技术可以在病人原位进行诊断分析,最常被医生用于帮助诊断AMI的生化标志物有肌红蛋白(Mb),CK-MB,肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)和肌钙蛋白T(cTnT),这些都可以用POCT技术来检查,而且其性能可与实验室依据的心肌标志物相比。


胶体金技术也属于POCT的范畴,胶体金、银、硒及色素(包括荧光色素和非荧光色素)可以牢固吸附在抗体的表面而不影响抗体的活性,当标记抗体与抗原反应聚集到一定浓度时,可以直接呈现颜色。目前,金、银、硒及色素标记免疫反应的方法主要有斑点渗滤法和免疫层析法,用于快速检测蛋白质类和多肽类抗原,如cTnT、血清白蛋白、hs-CRP及一些病毒如HBV、HCV、HIV等的抗原和抗体定性。配合小型检测仪,可做半定量和定量。


目前,有些公司采用免疫层析双抗原、双抗体夹心法原理,结合胶体金标记技术相继开发了生殖内分泌、传染性疾病、性病、肿瘤标志物、毒品等类几十项,近百种规格的胶体金检测试产品。如HCG测试卡,HBV测试卡等。Shiach CR等人用POCT在实验室测定凝血酶原时间(PT)发现两组INR时间是相似的,分别为60.19%和59.13%,调查问卷显示对POCT监测病人显示很满意。


四、选择性电极技术


用离子选择性电极结合传感器包括生物传感器和化学传感器技术,制成了便携式快速检测血气(PH、PCO2、PO2等)和电解质(K+、Na+、Cl-等)的仪器,已被广泛应用于临床。


五、红外和远红外分光光度技术


常用于制作经皮检测仪器,可用于检测血液血红蛋白、胆红素、葡萄糖等多种成分。这类检测仪器可连续监测病人血液中的目的成分,无需抽血,这可以避免抽血可能引起的交叉感染和血液标本的污染,降低每次检验的成本和缩短报告时间。但是,这类经皮检测结果的准确性有待提高。

六、生物传感器


新一代POCT仪使用生物传感器。一个生物传感器偶联一个特定的生物检测器(如酶、抗体或核酸探针)到一个换能器用于靶分析物的直接测定而无需从基质中分离它。它体现了酶化学、免疫化学、电化学与计算机技术的结合。应用它可以对生物体液中的分析物进行超微量的分析,成为检验医学的最佳框架。例如电解质的检测。商业的POCT仪器用电化学技术(如微型离子选择电极)和光学生物传感器去测定葡萄糖,电解质和动脉血气。随着抗体固定技术和特异DNA序列的应用,生物传感器探针将很快用于检测激素、药物、难于培养的细菌、病毒如衣原体、结核菌、人类免疫缺陷病毒。


七、生物芯片

生物芯片是利用上世纪末提出的以微电加工技术(Micro Electro Mechanical System,MEMS)为基础的微全分析系统(iniaturized Total Analysis System,uTAS)的概念,将所有试样处理及测定步骤合并于一体,分析人员可在很短时间和空间间隔内获取电信号形式表达的化学信息。微流控芯片(Microfluidic Chip)是uTAS中当前最活跃的领域和发展前沿,它集中地体现了将分析实验室功能转移到芯片上的理想,即芯片实验室(Lab-On-a-Chip,LOC),是系统集成微刻技术的结晶,是可以完成生物化学分析仪的微型芯片。实现对原有检验仪器微型化,制成便携式仪器,用于床边检验。如血细胞分析、酶联免疫吸附试验(ELISA),血液气体和电解质分析等都可进行POCT。


目前生物芯片可分为基因芯片(Gene chip或DNA chip)、蛋白质芯片(protein chip)、细胞芯片(cell chip)和芯片实验室(Lab-On-a-Chip,LOC),它们具有高灵敏度、分析时间短、同时分析项目多等优点,它是将生命科学研究中所涉及的许多分析步骤,利用微电子、微机械、物理技术、传感器技术、计算机技术,使样品检测、分析过程,连续化、集成化、微型化,而且它还可促进缩微实验室的构建。而缩微实验室具有体积小、携带方便,能同时检验多种生物分子的特点,在军事医学领域中有巨大应用价值,随着科学技术的发展,在不久的将来芯片式的POCT仪将会逐步应用到各个领域。如蛋白质芯片已经应用于很多领域,包括生物标志物的检测,生物分子间相互作用的研究与质谱分析以及药物靶标及其作用机制的研究。


来源:生物谷

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