免疫比浊法中,试剂中常含有PEG,其作用是(免疫比浊法测定的影响因素不包括)
1.临床需求
目前人体中已发现的血浆蛋白有1000种以上,各自执行着不同功能,在研究中的约有500种,分离成纯品的约有200种,在临床上已应用的约有50种左右。这些特定蛋白在许多病理条件下会发生相应的变化,因此对其进行定量检测,可以为临床诊断,判断疗效,分析预后提供重要的依据。因为这些蛋白都具有”某一特定抗原性”,多采用免疫方法对其进行检测。临床对于定量的需求越来越强,促使免疫比浊法应运而生。
2.什么是免疫比浊法
从字面意思理解,免疫比浊法表明这个方法学的反应和检测。称为免疫是运用了抗原抗体结合的免疫方法反应,而检测方法是比浊法。比浊法也称浊度法,属于散射光谱分析,是在比色的基础上发展起来的,其测定理论、方法、计算等许多方面和比色法相似。但两种方法本质上存在差异,因为各种浊度都没有特异的吸收光谱,只是悬液中的粒子将入射光散射遮挡,致使透光度减弱。
3.免疫比浊法分类及比较
免疫比浊法分为免疫透射比浊法和免疫散射比浊法,两种方法学的免疫反应方法几乎相同,区别在于信号检测,透射比浊法检测的是入射光的信号减弱,散射比浊法检测的是散射光的信号强弱。检测光信号的强弱与被测物浓度有直接关系。
散射原理为雷利定律
图1 雷利定律
免疫复合物大小与光源波长选择
图2 复合物与波长的关系
透射比浊法多选用340nm波长,波长与免疫复合物大小接近,能更好地检测入射光的减弱。散射比浊法多为固定800nm左右波长,波长远大于免疫复合物大小,故发生Rayleigh散射。Rayleigh散射的散射光强均匀分布,可以在固定的角度检测散射光强信号。
图3 不同散射现象
目前以散射比浊为原理的特定蛋白分析仪已在医学检验领域普遍使用,人们普遍认为散射比浊法要比透射比浊法更灵敏,准确度高。为何相同的免疫反应会有这么大的结果差别?单单从信号检测部件的不同就可以看出,两者的检测条件完全不同。
不同的方法学,有不同的检测单位范围。决定性因素是临床意义,这个检测项目有临床意义的单位是哪一个,决定了后续仪器及试剂的研发设计。
以生化分析仪、特定蛋白仪、化学发光仪为例,需要检测物质的单位不同,导致仪器所选择的光电二级管是完全不同的。光信号通过光电二极管转换为电信号,也分为不同电流数量级。这个情况类似显微镜,每一种显微镜都有其观察范围,硬件上取决于其光学部件的放大倍率等性能参数。
综上所述,我们可以清楚地了解为什么透射比浊法与散射比浊法的试剂几乎类似,但是检测性能却有较大差异。
图5 不同检测范围
4.胶乳增强技术
困扰免疫透射比浊法的问题一直是免疫复合物颗粒的太小和数量,导致检测敏感性差,检测范围不够宽。因为免疫透射比浊法的检测平台是生化分析仪,因其技术成熟,具有庞大的装机量。如何改进免疫透射比浊法试剂的性能成了摆在各大试剂厂家面前的紧要问题。
临床需求催生技术革新,针对透射比浊法的主要缺点,生化试剂厂家纷纷开发出应用胶乳增强技术的试剂产品。胶乳增强技术是将抗体连接在微小的胶乳颗粒上,当抗原抗体结合形成抗原-抗体-胶乳颗粒复合物,增加了免疫复合物的直径,提高了检测敏感性,也减少了受到其他非特异性反应的影响。
检测波长与胶乳颗粒大小关系
图6 乳胶增强技术
胶乳增强技术发展到今天,得益于抗原抗体制备技术的快速发展,已经退出新一代双胶乳颗粒增强技术,双胶乳颗粒增强技术从字面意思理解,就是使用了两种直径大小的胶乳颗粒。其中大胶乳颗粒包被高反应性抗体,提高检测敏感性,小胶乳颗粒包被低反应性抗体,扩展检测范围。
想要了解免疫透射比浊法的技术发展,可以参考CRP这个项目,从CRP、HS-CRP、WCRP的检测范围的演变。
胶乳增强技术对于免疫散射比浊法也同样带来很多性能提升,如提高了检测敏感性,减少非特异性的干扰。因为Rayleigh散射原理对于波长与颗粒大小的限制,所以胶乳颗粒大小的选择范围较免疫透射比浊法要小,对于检测性能的提升也没有免疫透射比浊法那么大。
5.两种检测系统的比较总结
最后,客观地对两个方法学做一个比较总结。
图7 两种方法比较总结
两种检测方法本身都是从同一个溯源物质CRM 470上发展而来的,只不过检测平台,实验室应用场景不同,显得两种方法好像完全不同。但相信随着仪器技术,抗原抗体原料制备技术的不断发展,两种方法的检测结果,实验室应用会渐渐趋同,所谓“殊途同归,分久必合”。希望此文引发各位的思考与联想,不吝赐教。
6.免疫比浊法的未来展望
从检测系统的技术发展来看,分为仪器与试剂两个部分
先谈仪器技术的未来发展
①光电二极管的技术革新,光电二级管的信号转换范围变大,生化分析仪的检测信号的范围将极大增宽。高速发展的芯片微电子技术带给我们的一定是一个意想不到的惊喜。
图8 光电二极管
②来自环境及水质检测的黑科技,可以检测0.3~1000nm的颗粒,并给出不同大小颗粒的重量及分布占比。如果该技术应用在免疫比浊法上,就可以了解确定大小范围内的复合物质量,甚至可以动态检测反应过程。
图9 散射检测黑科技
在所有免疫反应为基础的检测方法中,抗原抗体制备都是关键技术。如上文提到的胶乳技术,主要的技术难点在于抗体及抗体包被技术。
参考文献
[1] 王兰兰,吴建民 临床免疫学与检验[M].北京:人民卫生出版社,2008,2:250-255
[2] 丛玉隆 临床检验装备大全第二卷:仪器与设备[M].北京:科学出版社,2015,7:617-636
此篇文章属于转载文章,来源:灯塔光免小助手。订阅号若有侵权或转载限制请联系我们(或在公众号下方留言),我们将第一时间联系您并进行删除。