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閃耀海外的POCT新技術(shù) ——磁敏免疫分析技術(shù)

   日期:2017-06-12     瀏覽:447    
核心提示:發(fā)布日期:2017-06-12 在體外診斷行業(yè)(IVD)中,即時(shí)檢測(POCT)作為檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)重要

發(fā)布日期:2017-06-12

在體外診斷行業(yè)(IVD)中,即時(shí)檢測(POCT)作為檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)重要組成部分,因其具有體積小,攜帶方便,容易操作,為臨床提供結(jié)果快速等優(yōu)點(diǎn),在臨床科室的應(yīng)用中發(fā)展迅速,年均增幅高達(dá) 30%。     在醫(yī)院內(nèi),POCT 主要應(yīng)用于院內(nèi)急診科、ICU、呼吸科、心內(nèi)科、手術(shù)室等臨床科室。這種技術(shù)在時(shí)效性和靈活性方面與傳統(tǒng)檢驗(yàn)形成互補(bǔ),也彌補(bǔ)了基層醫(yī)院檢驗(yàn)資源不足的問題。       在 POCT免疫檢測設(shè)備中,儀器檢測方法大多是基于免疫最基礎(chǔ)的雙抗體夾心法,而為了實(shí)現(xiàn)這種免疫檢測,需要標(biāo)志物、載體、反應(yīng)控制裝置等。 免疫標(biāo)記技術(shù):標(biāo)記物的優(yōu)缺點(diǎn)     80年代發(fā)展起來的膠體金技術(shù)(例如:早早孕試紙條),因其簡單、方便、快速的特點(diǎn)一直使用至今。然而它只能達(dá)到定性診斷,不能滿足醫(yī)生定量的需求。     隨后出現(xiàn)了熒光材料的物質(zhì),如應(yīng)用最多的羅丹明,及近幾年開始應(yīng)用的上轉(zhuǎn)發(fā)光材料、鑭系元素、量子點(diǎn)等,這也是POCT廠家使用最多的標(biāo)記物類別。然而血液樣本本身會產(chǎn)生熒光,熒光會受到入射光散射和背景熒光的干擾,所以,該方法的靈敏度和定量分析能力會受到噪音的限制。     為了改進(jìn)熒光物質(zhì)的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)抗干擾能力強(qiáng)和精準(zhǔn)檢測,「納米磁珠」開始成為POCT廠家新的標(biāo)記物選擇。因血液樣本本身不存在磁信號,納米磁珠沒有了熒光背景噪音干擾的問題,同時(shí)也為更靈敏的檢測提供了一條新途徑。     根據(jù)標(biāo)記物的種類不同可分為:  

序號 標(biāo)記物類型 代表
1 有色微球 乳膠微球、膠體金、膠體碳、膠體硒
2 熒光材料 羅丹明、上轉(zhuǎn)發(fā)光材料、鑭系元素、量子點(diǎn)
3 磁性微球 超順納米磁珠
 

  免疫層析技術(shù):載體的更替   在免疫反應(yīng)的載體使用上,應(yīng)用最多的是免疫層析技術(shù),使用了硝酸纖維素膜(即NC膜)作為載體。由于NC膜結(jié)構(gòu)不均勻、不一致,材料,薄厚,疏密程度各不相同,這會使樣本檢測結(jié)果在不同測試卡上的一致性較差。另外,層析技術(shù)的原理是液體的毛細(xì)作用,被測樣本測試時(shí)流動(dòng)的速度、樣本量、反應(yīng)時(shí)間等不可控,會隨著樣本的不同而變化。參與測試反應(yīng)的其他試劑(熒光物質(zhì)、第二抗體等)也隨之變化。以上均會導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)。極端情況下,非常粘稠的樣本甚至不能流動(dòng),測試完全失敗。

    為了改善層析膜上的問題,出現(xiàn)了用毛細(xì)管替代NC膜的技術(shù),使用微流體通道作為載體。例如美國Alere公司的Triage測試卡,它的測試時(shí)間是不固定的,這其中的主要原因就是樣本之間的差別,測試結(jié)果受下列因素影響:  

樣本:油性,水性,組分 微通道:材料表面,尺寸(毛細(xì)管內(nèi)徑受熱脹冷縮影響) 環(huán)境:溫度,濕度……

      其雖稱為「微流控」技術(shù),但實(shí)際也是一個(gè)不受控制的自然過程,試劑的流速等仍然受很多因素影響,其結(jié)果依然不可控的。該卡是冷藏保存,測試卡需提前取出復(fù)溫才可使用,否則溫度將會影響測量結(jié)果。

新技術(shù)的更新:m16 磁敏免疫分析儀誕生    為了突破層析原理的缺點(diǎn),那就只能舍棄免疫層析技術(shù),尋找新方法,新技術(shù)。   早在1998年美國海軍實(shí)驗(yàn)室便提出利用GMR(giant magnetoresistance, GMR)效應(yīng)和免疫磁標(biāo)記實(shí)現(xiàn)GMR生物傳感器的設(shè)想。他們通過測量DNA、抗原-抗體、施體和受體等實(shí)驗(yàn),證明了GMR傳感器在生物檢測領(lǐng)域應(yīng)用的可行性,拉開了磁敏免疫分析技術(shù)的序幕。     除了美國海軍實(shí)驗(yàn)室外,美國NVE公司,美國斯坦福大學(xué)、德國比勒非爾德大學(xué)、葡萄牙里斯本大學(xué)等也對GMR生物傳感器應(yīng)用于磁敏免疫分析展開研究;在國內(nèi)研究的有中國科學(xué)院、清華大學(xué)、電子科技大學(xué)等,但這些單位都沒有使 GMR 技術(shù)產(chǎn)品化。   磁敏免疫分析集生物技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、磁性薄膜技術(shù)以及微弱信號檢測技術(shù)于一身,通過對免疫磁標(biāo)記的檢測,可精確判定待檢試液的成分及所含成分的濃度等。 m16 磁敏免疫分析儀優(yōu)勢 深圳理邦的POCT產(chǎn)品m16磁敏免疫分析儀(以下簡稱m16)成功將磁敏免疫分析技術(shù)產(chǎn)品化。它使用了目前最熱門的生物芯片作為載體,創(chuàng)造性的將基于 GMR效應(yīng)的生物芯片與主動(dòng)智能微流控技術(shù)及納米磁珠標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合。這是POCT歷史上的一次重大突破,有效的解決了免疫檢測易受干擾等難題。        采用微陣列生物芯片,使得m16可實(shí)時(shí)校準(zhǔn),修正批間差、運(yùn)輸及儲存條件變化、測試環(huán)境不同所引起的差異,實(shí)現(xiàn)靈敏度、精密度的明顯提高。其最大優(yōu)勢是可實(shí)現(xiàn)十多個(gè)甚至三十多個(gè)項(xiàng)目的聯(lián)檢。

   獨(dú)具匠心的微流控技術(shù),靠儀器內(nèi)的泵和閥主動(dòng)控制,不同與市場上其他被動(dòng)式的微流體,能夠精確控制參與反應(yīng)的各種試劑的溫度、流量、流速、流向、反應(yīng)時(shí)間,因此測量結(jié)果更加精準(zhǔn)。

   納米磁珠顆粒技術(shù)作為標(biāo)記物,在m16的檢測系統(tǒng)里可以極大的提高檢測靈敏度,實(shí)現(xiàn)單個(gè)生物分子的檢測。

    綜上所述,POCT發(fā)展至今已有 20 多年的歷史了,期間經(jīng)歷了幾次重大的技術(shù)突破。而新技術(shù)的普及需要漫長的過程,在不久的將來,新一代POCT技術(shù)-磁敏免疫分析技術(shù)將大放光彩。

來源:科訊醫(yī)療網(wǎng)

 
 
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