深度解读化学发光领域的方方面面

发布时间:2020-12-10

白癜风中医诊疗倡导者 http://news.39.net/bjzkhbzy/171218/5941640.html
来源:IVD销售实战课堂供稿:体外诊断学院导读:化学发光,IVD行业资本追捧的关键词。今天我们从专业的角度就化学发光的方方面面进行分享。01免疫检测发展历程60年代,使用的是放射免疫检测,优点:成本低、灵敏度高,但缺点很明显,存在放射性污染、有效期短、操作复杂。70年代,出现胶体金技术,虽然操作简单快速,然而,灵敏度低这一问题,始终无法解决,这也是技术本身决定的80年代,出现了酶联免疫法和时间分辨法,比如以上海科华为代表的。国产企业研发的,酶联免疫技术检测产品,成本低且性质稳定,这也是为什么到目前为止,该方法学一直沿用至今,而其灵敏度和精确度问题,也决定了他从此不能担当大任。而时间分辨法虽然一定程度上解决了灵敏度问题,而更多的缺点也暴露出来了,操作复杂,成本高,反应时间长,然而在化学发光还没有问世之前,比如以上海新波为代表的,时间分辨方法学为主的国产企业慢慢发展了起来。如今上海新波也早就被PE完成了战略收购。90年代,化学发光开始问世,虽然在国内的推广经历了很长的过程,随着21世纪的到来,在国外技术的影响下,化学发光开始不断发展,尤其是年以后,化学发光逐步开始了大面积的,时间分辨方法学替换进程,如今在免疫检测市场,无疑化学发光是独树一帜,引领免疫检测市场,成为免疫诊断主流技术。02化学发光检测原理关于化学发光检测原理,化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析仪器。化学发光免疫分析仪包含两个部分,即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化,形成一个激发态的中间体,当这种激发态中间体,回到稳定的基态时,同时发射出光子,我们可以联想以下萤火虫,一闪一闪的,就是生物化学反应后发出的的光信号,而化学发光的原理也是类似的,无非是原理不同,但道理是一样的当光子发出后,化学发光免疫分析仪器中核心探测器件也就是光电倍增管,由单光子检测并传输至放大器,并加高压电流放大,放大器将模拟电流转化为数字电流,数字电流将发光信号由R数据线传输给电脑并加以计算,得出临床结果。而免疫反应系统是将发光物质直接标记在抗原(化学发光免疫分析)或抗体(免疫化学发光分析)上或酶作用于发光底物。而关于免疫反应体系这里必须讲清楚,抗原抗体反应,这个里面是有未知和已知的关系,如果待测物是测抗原,则抗体是已经知道的,如果待测物是测抗体那抗原是已知的。而前面已经讲了化学发光现象,简单的讲就是光信号的强度和待测物浓度是成一定正比关系的,或者是可以通过,相关关系式换算出来的。当然大家也应该知道,任何免疫分析技术都离不开抗原抗体反应的。然而,只是单纯的抗原抗体显色反应,是没法知道待测物浓度,就像最早的酶联免疫技术,只能定性的知道阴性和阳性,不能进行定量分析。因为缺少一个换算浓度的关系式,而反过来说,需要有这个关系式,那就必须依靠某种方法学,通过一个中间体,产生这种关系式。其实关于原理部分,我们清楚就行,不需要过于沉浸于基础知识之中。最重要的的还是了解自己公司的产品03化学发光的技术分类技术分类是根据发光体系也就是发光剂的不同进行分类,可分为:间接化学发光、电化学发光、直接化学发光、光激化学发光。今天我们主要讲讲前三类目前主流的发光技术。一、关于间接化学发光或者说酶促化学发光·他是用参与催化某一化学发光反应的酶如辣根过氧化物酶(HRP)或碱性磷酸酶(ALP)来标记抗原或抗体,在与待测标本中相应的抗原(或抗体)发生免疫反应后,形成固相包被抗体-待测抗原-酶标记抗体复合物,经洗涤后,加入底物(也就是发光剂),酶催化和分解底物发光,由光量子阅读系统接收,光电倍增管将光信号转变为电信号并加以放大,再把它们传送至计算机数据处理系统,计算出测定物的浓度。优势:发光过程中作为标记物的酶基本不被消耗,发光信号强而稳定,且发光时间较长;检测方式简单、成本较低。关于间接化学发光,我们要明白以下三点:1、是用酶进行标记抗原或抗体;2、标记复合物反应过程中加入底物也就是发光剂后,经催化和分解产生发光;3、光信号转化为电信号,并由计算机进行处理和换算得到实验结果。代表厂家:贝克曼、迈瑞、西门子、安图等。二、关于直接化学发光它是用吖碇酯等直接标记抗体(或抗原),与待测标本中相应的抗原(或抗体)发生免疫反应后,形成固相包被抗体-待测抗原-吖碇酯标记抗体复合物,这时只需加入氧化剂过氧化氢和氢氧化钠形成碱性环境,吖碇酯在不需要催化剂的情况下分解、发光。优势:试剂稳定性好,易于保存;标记物为小分子,对标记的抗原/抗体的空间位点几乎不造成影响;本底低,灵敏度好,结果稳定。代表厂家:雅培、新产业、索灵等。关于直接化学发光,我们需要明白以下三点:1、用压吖啶酯等标记物标记抗原或抗体;2、标记复合物反应过程中加入氧化剂过氧化氢和氢氧化钠形成碱性环境进行分解和发光。;3、光信号转化为电信号,并由计算机进行处理和换算得到实验结果。三、电化学发光是以电化学发光剂三联砒锭钌标记抗体(或抗原),以三丙胺(TPA)为电子供体,在电场中因电子转移而发生特异性化学发光反应,它包括电化学和化学发光两个过程。优势:可控的反应体系快速检测时间高精密度和高灵敏度宽广的检测范围关于以罗氏为代表的电化学发光,我们需要明白以下三点:1、用电化学发光剂标记抗原或抗体;2、电化学反应过程中因电子产生转移而出现化学发光;3、光信号转化为电信号,并由计算机进行处理和换算得到实验结果。以上就是我们化学发光的三种主流化学发光反应方法学介绍04化学发光的临床应用接下来我们来讲讲化学发光临床应用的诊断领域。主要从疾病分类和对应的疾病细分人群进行讲解一、性腺类疾病主要针对男女性不孕、女性闭经、预测排卵、孕检、多囊卵巢综合征、男性性功能二、甲状腺类疾病主要针对对甲亢、甲减、自身免疫性甲状腺疾病的诊断的患者;新生儿甲减检查的人群三、糖代谢类疾病一型和二型糖尿病的诊断及监测、妊娠期高血压检测的人群四、贫血类疾病主要用于贫血的诊断及缘由判断的人群五、肝炎病毒类主要针对乙肝、丙肝病毒感染检测、治疗监测的患者六、优生优育类疾病主要针对优生优育,孕前或孕早期检查,产前感染的鉴别诊断的人群七、肾功能类疾病主要用于肾脏疾病的诊断、肾脏功能监测的人群八、骨代谢类疾病主要针对高低钙血症、骨损伤后骨质合成、骨质疏松的患者;VD的骨外应用方面:心血管系统疾病、糖尿病、肿瘤、免疫系统产前筛查唐氏综合症和神经管缺陷的产前筛查的人群九、肝纤维化类主要针对肝纤维化病变的诊断及监测的患者十、肿瘤标志物类用于肝癌、结直肠癌、肤腺病、胃癌、食道癌、肺癌、乳腺病、卵巢癌、子宫病、前列腺增生或乳腺癌等筛选、诊断、术后肿瘤标记监测的患者十一、免疫球蛋白类用于类风温性关节炎、风湿性关节炎的鉴别、过敏性疾病及一些免疫性疾病检测的患者十二、药物监测类用于器官移植的排斥反应监测,指导用药,提高器官移植的成功率的患者十三、心血管及心肌标记物类用于心肌梗死/损伤、心力衰调、肺栓塞、深静脉血栓、心脏病、高血压的诊断患者十四、炎症监测类用于败血症、脓毒症、细菌性和病毒性感染鉴别、抗生素应用指导的患者十五、EB病毒类主要用于鼻咽癌的筛查,诊断及治疗监测的患者十六、其他内分泌激素类如巨人症、缓小症、皮质醇增多症、肾上腺功能不全;衰老、前列腺增生、胃上腺肿瘤,多囊卵巢合症的患者通过以上讲解我们可以知道化医院内诊断领域,检测内容涵盖肿瘤标志物、心脏标志物、甲状腺、胰岛素、糖尿病、感染性疾病、细胞因子、激素、过敏反应和治疗药物浓度监测等。05化学发光检测项目及临床意义项目主要临床意义肿瘤标志物项目菜单甲胎蛋白(AFP)检查AFP对原发性肝细胞癌有重要的辅助诊断作用,但并无特异性。其它恶性肿瘤患者血清中AFP也会升高。妊娠期异常升高常提示胎儿有脊柱裂、无脑畸形等。癌胚抗原(CEA)CEA测定主要用于对结肠癌、直肠癌、胃癌等患者的临床检测。结肠癌、直肠癌患者CEA测定的敏感性高于其它肿瘤标志物,70%-90%的病例CEA会升高。糖类抗原50(CA-50)增高常见于各类上皮癌,其中胰腺癌(80%-97%)、胆囊癌阳性率高达94.4%,其它依次为肝癌(80%)、胃肠道癌(77%)。CA50检查结果与CA很接近。其次非肿瘤性疾病如胰腺炎、结肠炎、肺炎等,随炎症消除而下降。糖类抗原CA-卵巢癌时CA检出率可达70%-90%。适用于浆液性囊腺癌和未分化的卵巢癌。黏液性卵巢癌阳性率较低。检测结果不能用作卵巢癌确诊,也无早期诊断价值,可用于疗效检测和判定有无复发和转移。糖类抗原CA-CA检测可用于乳腺癌患者治疗效果的监测和判定术后有无转移(有转移时CA升高率可达60%-80%),尤其是骨转移。不能作为有无恶性肿瘤的绝对评价,也不宜用作乳腺癌的筛查,无早期诊断价值。糖类抗原CA-CA检出率以胰腺癌和胆管癌最高(达85%-95%),结直肠的腺癌、黏液腺癌患者的CA水平也较高。糖类抗原CA72-4升高见于胃癌、卵巢癌、大肠癌、乳腺癌以及胰腺癌等肿瘤,但正常人胃肠道良性疾病也有一定的阳性率,与CA联合检测对原发性及复发性卵巢癌诊断的特异性高达95%。对胃癌尤其是较为早期或恶性度较高的胃癌诊断阳性率要高于其它血清学指标。细胞角蛋白19片段(CYFR21-1)对非小细胞肺癌的诊断具有重要价值,特异性达87%。人附睾蛋白(HE4)作为辅助手段用来监控上皮性卵巢癌患者的疾病复发或恶化情况。总前列腺特异抗原(TRSA)升高见于前列腺癌、前列腺增生、炎症、肾脏泌尿系统疾病等。游离前列腺特异抗原(FPSA)升高见于前列腺癌,FPSA/TPSA比值可帮助鉴别前列腺癌与前列腺增生,前列腺癌患者FPSA/TPSA比值明显低于前列腺增生患者。磷状细胞癌相关抗原(SCC)SCC主要用于监测宫颈、肺、食管、肛门、头颈部区域鳞状细胞癌患者的治疗效果和病程。并不是鳞状细胞癌的特异性肿瘤标志物。缺乏临床敏感度和特异性。神经元特异性烯醇化酶(NSE)大多数小细胞癌患者血清NSE水平显著升高,且其水平与临床进程相平行。神经母细胞癌患者NSE水平也明显升高。高尔基体蛋白(GP73)是肝癌早期诊断的一种新标志物,继甲胎蛋白之后另一个肝癌中期诊断指标。激素及其代谢产物促甲状腺素(TSH)增高见于原发性甲状腺功能低下,其增加值与甲状腺功能低下的程度成正比。甲状腺素(T4)增高见于甲状腺功能亢进症、高TBG(甲状腺结合球蛋白)血症、结节性毒性甲状腺肿等。减低常见于甲状腺功能减退症、低TBG血症、垂体功能减退症、剧烈活动等。三碘甲状腺原氨酸(T3)增高见于甲状腺功能亢进症、高TBG血症。减低见于甲状腺功能减退症、低TBG血症。游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)临床意义同T3,但较T3敏感且不受结合蛋白影响。游离甲状腺素(FT4)临床意义同T4,但较T4敏感且不受结合蛋白影响。甲状旁腺激素(PTH)用于原发性甲状旁腺功能亢进症的诊断,由肾衰竭引起的继发性甲状旁腺功能亢进症的确诊,高钙血症的鉴别诊断,非甲状旁腺恶性肿瘤引起的高钙血症的鉴别诊断等。甲状腺球蛋白(TG)升高见于甲状腺滤泡状癌、亚急性甲状腺炎、突眼性甲状腺肿、甲状腺功能亢进症、慢性淋巴细胞性甲状腺炎等。甲状腺结合球蛋白(TBG)甲状腺功能亢进症时TBG明显低于正常,治疗后随病情缓解可以恢复正常;甲状腺功能减退症时TBG明显升高,随着病情缓解可以恢复正常。促卵泡激素(FSH)增高见于原发性性腺功能减退症、卵巢或睾丸发育不全、绝经后等。减低见于腺垂体功能减退、不育等。促黄体生成素(LH)增高见于卵巢切除、提早绝经、卵巢发育不全、初期睾丸衰退、曲细精管发育不全等。减低见于腺垂体功能减退、黄体功能不全、口服避孕药后。雌二醇(E2)升高见妊娠、多台妊娠、卵巢癌、男性乳房发育等。减低见于卵巢功能不全、绝经期综合征、服用避孕药。雌三醇(E3)主要用于高位妊娠监测,妊娠后3个月时血E3急剧减少30%-40%,提示胎盘功能减退;急剧减少50%以上,提示胎盘功能显著减退。孕酮(P)增高见于先天性肾上腺皮质增生、库欣综合征、葡萄胎等。减低见于流产、妊娠高血压综合征、无脑儿畸胎妊娠等。泌乳素(PRL)增高见于妊娠、哺乳、恶性肿瘤等。减低见于腺垂体功能减退症、单纯性PRL分泌缺乏症。睾酮(T)增高见于先天性肾上腺皮质增生、库欣综合征、睾丸或卵巢肿瘤、女性多毛症登;减低见于腺垂体功能减退症、先天性睾丸发育不良、男性性功能障碍等。胰岛素(INS)增高见于胰岛细胞瘤、甲状腺功能亢进症、肥胖症、胰岛素自身免疫综合征;减低见于糖尿病、胰腺炎、腺垂体功能减退等。C-肽(CP)检测临床意义同胰岛素,但其对糖尿病治疗措施的选择有参考价值。β-人绒毛膜促性腺激素(β-HCG)用于诊断早孕及宫外孕,进行先兆性流产动态观察及判断预后,还可以作为孕期监护观察指标。此外,也可以用于绒癌、恶性葡萄胎等辅助诊断及治疗后随访观察指标。皮质醇(CORT)升高见于皮质醇增多症、高皮质醇结合球蛋白血症、肾上腺癌、垂体促肾上腺皮质激素瘤、休克或严重创伤所引起的应激反应等;减低见于肾上腺皮质功能低下,家族性皮质醇结合球蛋白缺陷症。降钙素(CT)升高见于孕妇、儿童、甲状旁腺功能亢进症、血促胃液过多、白血病、甲状腺降钙素分泌细胞癌、肺癌、乳腺癌等;减低见于甲状腺切除病人。性激素结合球蛋白(SHBG)升高见于雄性激素不敏感、甲状腺功能亢进症和肝硬化患者,以及口服避孕药或抗癫痫药物患者中。减低见于甲状腺功能减退症和雄性激素替代治疗的男性个体。测定血SHBG浓度可以作为了解甲状腺功能一项较好的辅助指标。肾素活性(PRA)用于高血压分型、肾病等疾病研究。高血压五项醛固酮(ALD升高见于肾上腺皮质增生等原因引起的原发性醛固酮增多症;下丘脑—垂体功能紊乱、异位促肾上腺皮质激素分泌等原因造成的高继发性醛固酮增多症;肝硬化、肾性高血压、多发性肾囊肿等原因诱发的醛固酮非特异性增多症。醛固酮病理性降低主要见于原发性肾上腺皮质功能减退症,也称阿狄森病(Addison’s病)。促肾上腺皮质激素(ACTH)增高可见于原发性肾上腺皮质功能减退症、异位ACTH综合征、库欣病、Nelson综合征、先天性肾上腺皮质增生症、遗传性肾上腺皮质对ACTH不反应综合征、周期性ACTH、ADH分泌增多综合征、其他(如手术、创伤、休克、低血搪、使用SU等均可使ACTH分泌增多)。ACTH降低可见于垂体前叶功能减退症、单纯性ACTH缺乏综合征、医源性ACTH减少等。肾素(Renin)1.辅助诊断由于肾动脉狭窄导致的高血压或肾血管性高血压,大约10%的成年人存在高血压的症状,肾动脉狭窄是一部分高血压病人的主要病因;2.辅助临床医生决定是否进行肾血管的影像学研究;3.辅助诊断原发性醛固酮增多症;4.能够为原发性高血压病人心血管系统的并发症的发生提供有效的信息。血管紧张素Ⅱ(AⅡ)血管紧张素Ⅱ是肾素-血管紧张素-醛固酮系统调节血压的一个直接作用物质。同时,血管紧张素Ⅱ也能够作为促生长因子直接促进血管内皮细胞的增生[3]。最近的研究发现,血管紧张素Ⅱ直接和血管内皮细胞增生,血管狭窄和动脉血管阻力增加有直接关系。因此,血管紧张素Ⅱ的检测被越来越重视,临床上可用于高血压的辅助诊断。皮质醇(CORT)升高见于皮质醇增多症、高皮质醇结合球蛋白血症、肾上腺癌、垂体促肾上腺皮质激素瘤、休克或严重创伤所引起的应激反应等;减低见于肾上腺皮质功能低下,家族性皮质醇结合球蛋白缺陷症。TORCH项目单纯疱疹病毒抗体阴性,临床参考意义:IgG阳性提示单疱病毒既往感染,隐性感染或感染潜伏期;IgM阳性提示单疱病毒现症或复发感染。孕期感染可能诱发流产、早产、畸胎、死胎、并可感染新生儿。弓形虫抗体阴性,临床参考意义:IgG阳性:既往感染;IgM阳性:现症感染,孕期感染可能诱发流产、早产、畸胎、死胎、神经发育障碍等。巨细胞病毒抗体阴性,临床参考意义:人群中感染普遍。IgG阳性:多数为既往感染,隐性感染或感染潜伏期,在感染的慢性期可于感染后2周至数年内维持阳性。IgM阳性:急性感染期。孕期感染可能诱发流产、早产、畸胎、死胎、神经发育障碍、先天性免疫缺陷等。风疹病毒抗体阴性,临床意义:(IgM抗体应在发病5-15天内检测,15天后多为阴性)IgG阳性:在感染2-3周后出现,半年内达高峰、可持续数年;IgM阳性:在感染后2周内出现,可持续1-2月。孕妇于妊娠20周前感染,致畸率高。EB病毒六项EB病毒早期抗原(IgG抗体)EB病毒(EBV)是传染性单核细胞增多症的病原体,与鼻咽癌有关。由于该病毒普遍存在,其几乎感染全世界95%的成年人。EBV传染的主要途径是口腔接触,它在咽的上皮细胞中复制,从被感染的B淋巴细胞中释放出来,随之流入唾液中;大多数临床研究表明,EB-EA-IgA、EB-CA-IgA的血清检测水平增高与鼻咽癌之间有较高的正相关。EB病毒早期抗原(IgA抗体)EB病毒衣壳抗原(IgG抗体)EB病毒衣壳抗原(IgM抗体)EB病毒衣壳抗原(IgA抗体)EBA病毒核抗原(IgG抗体)乙肝病毒五项乙肝表面抗原(HBsAg)阳性表示感染了乙肝病毒乙肝表面抗体(抗-HBs)阳性表示曾经感染乙肝病毒,但已将其清除;或曾接种乙肝疫苗,已产生抗体乙肝e抗原(HBeAg)阳性表示体内病毒复制活跃,传染性强乙肝e抗体(抗-HBe)阳性表示乙肝病毒复制活动减弱乙肝核心抗体(抗-HBc)感染过乙肝病毒,无论体内病毒是否被清楚,核心抗体多为阳性06全国化学发光厂家拆解目前国内化学发光市场主要由我们常说的四大家垄断,即雅培、罗氏、贝克曼、西门子等。近10年来,以新产业为首,国内涌现出一大批化学发光厂家,向进口厂家发起了冲击。中国市场估计有接近一百家化学发光厂家,并且依然不断有新的玩家进入该市场。从现在的市场环境来看,竞争已经进入白热化阶段,早期的厂家基本上已经完成了仪器的开发以及市场布局,但是迈瑞、安图、万泰、新产业、迈克等厂家依然在不遗余力的在试剂升级上进行投入。同时推出生化免疫级联、生化免疫流水线作为储备力量,最终目的是完成进口替代。医院检验科的重器,化学发光承担着大部分检验科的检验筛查,因此其核心竞争力就在于试剂和仪器的质量。那么,在这样一场厮杀当中,谁能够突出重围呢?我们拭目以待。小编

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