體(tǐ)外(wài)診斷試劑被廣泛應用于醫學科研與臨床檢驗中(zhōng),因質量穩定、效果可靠,其不但爲科研和診療提供了依據,也爲疾病的預防、控制提供了技術資(zī)料。
體(tǐ)外(wài)診斷試劑品類繁多,涉及衆多學科門類,因學科間交叉現象日漸增多、新技術層出不窮,很難以某個原則爲标準對其簡單分(fēn)類。從臨床專業角度可将其分(fēn)爲臨床血液學體(tǐ)液檢驗類試劑、臨床化學類試劑、臨床免疫學試劑,及微生(shēng)物(wù)學、細胞組織學、分(fēn)子生(shēng)物(wù)學試劑等;從方法學角度可将其分(fēn)爲化學顯色法、免疫比濁法、酶聯免疫法、膠體(tǐ)金法、免疫熒光法、化學發光試劑、分(fēn)子生(shēng)物(wù)學試劑、免疫組化試劑、免疫細胞化學試劑等。
臨床生(shēng)化試劑主要用于配合半自動和全自動生(shēng)化分(fēn)析儀等儀器進行檢測。常用的臨床生(shēng)化試劑所采用的分(fēn)析方法和技術原理有多種,具體(tǐ)介紹如下(xià)。
光譜分(fēn)析技術
該技術是基于物(wù)質與輻射能作用時,測量由物(wù)質内部發生(shēng)量子化的能級間躍遷而産生(shēng)的發射、吸收或散射輻射所具有的波長和強度,從而進行分(fēn)析的方法。按作用對象的不同,光譜分(fēn)析技術可分(fēn)爲原子光譜法(測量離(lí)子、微量元素等)和分(fēn)光光度法;按獲得方式的不同,該技術可分(fēn)爲吸光光度法和發射光譜法。
吸光光度法是根據溶液中(zhōng)物(wù)質對光選擇性吸收的特性進行分(fēn)析的方法。有色溶液對光線有選擇性吸收的特性,不同物(wù)質由于其分(fēn)子結構不同,對不同波長光的吸收能力不同,每種物(wù)質都有特定的吸收光譜。當一(yī)定波長的光通過該物(wù)質的溶液時,根據物(wù)質對光的吸收程度(吸光度)求出該物(wù)質含量的方法稱爲吸光光度法。
吸光光度法可分(fēn)爲比色法和分(fēn)光光度法兩大(dà)類。比色法又(yòu)可分(fēn)爲目視比色法和光電比色法。分(fēn)光光度法與光電比色法的原理類似,都是通過光電池或光電管測量溶液透光度的強度,來進行分(fēn)析的方法。
當利用比色法測定溶液中(zhōng)的某種化學成分(fēn)時,通常需加入顯色劑,使其産生(shēng)有色化合物(wù),顔色的深淺與待測化學成分(fēn)的含量成正比,可據此測定待測物(wù)的濃度。
發射光譜法是通過測量物(wù)質的發射光譜的波長和強度,來進行定性和定量分(fēn)析的方法。
許多物(wù)質是光緻發光的,即它們可吸收電磁輻射,然後重新發射出相同或更長波長的輻射。光緻發光最常見的類型是熒光和磷光。利用熒光強度進行分(fēn)析的方法稱爲熒光法。在熒光分(fēn)析中(zhōng),待測物(wù)質分(fēn)子成爲激發态時所吸收的光稱爲激發光,處于激發态的分(fēn)子回到基态時所産生(shēng)的熒光稱發射光。熒光法測定的是待測物(wù)質分(fēn)子受光激發後所發射的熒光的強弱,而不是測激發光的強弱。凡能産生(shēng)熒光的化合物(wù)均可采用熒光分(fēn)析法來進行定性或定量測量。
散射光譜技術是測定光線通過溶液混懸顆粒後的光吸收或光散射程度的一(yī)類定量測量方法,主要用于免疫檢測系統中(zhōng),常稱免疫濁度法。
電化學分(fēn)析法
利用物(wù)質的電化學性質測定化學電池的電位、電流或電量變化來進行分(fēn)析的方法稱電化學分(fēn)析法。電化學分(fēn)析法有多種,測定原電池電動勢以求物(wù)質含量的分(fēn)析方法稱爲電位法或電位分(fēn)析法;通過對電阻的測定以求物(wù)質含量的分(fēn)析法稱爲電導法;借助某些物(wù)理量的突變作爲滴定分(fēn)析終點的指示,稱爲電容量分(fēn)析法。目前在臨床中(zhōng)應用的電化學分(fēn)析法主要是離(lí)子選擇電位分(fēn)析法,該方法利用電極電位及溶液内活性物(wù)質兩者間的關系來進行分(fēn)析。
從方法學角度,可将臨床免疫診斷試劑分(fēn)爲免疫比濁法(在散射光譜技術中(zhōng)已介紹)、酶聯免疫法、化學發光等不同類型。
酶聯免疫法
該技術是将酶高效催化反應的專一(yī)性和抗原抗體(tǐ)反應的特異性結合的一(yī)種免疫标記檢測技術。其原理是,将酶與抗體(tǐ)或抗原結合成酶标記結合物(wù),酶标記結合物(wù)既保留了抗原或抗體(tǐ)的免疫學活性,又(yòu)保留了酶對底物(wù)的催化活性,在酶标記抗體(tǐ)與抗原的特異性反應完成後,加入酶作用的相應底物(wù),通過酶催化底物(wù)完成顯色反應,對抗原或抗體(tǐ)進行定位、定性和定量測定。
免疫熒光技術 該技術是利用物(wù)質吸收光能後産生(shēng)激發态而發光的特性,将具有這種特性的熒光素用化學方法結合在特異的抗體(tǐ)或抗原上,又(yòu)不損害其抗體(tǐ)或抗原活性的一(yī)種熒光顯微鏡下(xià)的示蹤技術。
流式細胞術
該技術是對單細胞或其他生(shēng)物(wù)粒子膜表面及内部的成分(fēn)進行定量分(fēn)析和分(fēn)選的檢測手段,它可高速分(fēn)析上萬個細胞,并能同時從一(yī)個細胞中(zhōng)測得多個參數。同傳統的熒光鏡檢查相比,該方法具有速度快、準确度高等特點。
膠體(tǐ)金技術
該技術可按照液體(tǐ)的流動形式分(fēn)爲膠體(tǐ)金免疫滲濾試驗和膠體(tǐ)金免疫層析試驗。
化學發光免疫分(fēn)析
該技術是将具有高靈敏度的化學發光測定技術與高特異性的免疫反應相結合,用于各種抗原、半抗原、抗體(tǐ)、激素、酶、脂肪酸、維生(shēng)素和藥物(wù)等的檢測分(fēn)析技術。化學發光免疫分(fēn)析包含免疫反應系統和化學發光分(fēn)析系統兩部分(fēn)。
臨床分(fēn)子生(shēng)物(wù)學診斷試劑即通常所說的基因診斷試劑,其采用的技術原理主要包括核酸分(fēn)子雜(zá)交技術、DNA測序技術、基因芯片技術等。
核酸分(fēn)子雜(zá)交技術 該技術也稱基因探針技術,是利用核酸的變性、複性和堿基互補配對的原理,用已知(zhī)的探針序列檢測樣本中(zhōng)是否含有與之配對的核苷酸序列的技術。該技術是臨床應用最早、最基礎的分(fēn)子生(shēng)物(wù)學技術,是印迹雜(zá)交、基因芯片等技術的基礎。
DNA序列分(fēn)析
該分(fēn)析技術是分(fēn)子生(shēng)物(wù)學重要的基本技術。以某測序儀爲例,其采用4種熒光染料分(fēn)别标記終止物(wù)或引物(wù),經Sanger測序反應後,反應産物(wù)帶有不同的熒光标記。一(yī)個樣品的4個測序反應産物(wù)可在同一(yī)泳道内電泳,從而降低測序泳道間遷移率差異對精确性的影響。通過電泳将各個熒光标記片段分(fēn)開(kāi),同時,激光檢測器同步掃描,激發的熒光經光栅分(fēn)光,以區分(fēn)代表不同堿基信息的不同顔色熒光,并在CCD攝影機上同步成像。電腦可在電泳過程中(zhōng)對儀器運行情況進行同步檢測,結果能以電泳圖譜、熒光吸收峰圖或堿基排列順序等方式輸出。此方法測序爲一(yī)代測序的基本原理。
高通量測序技術是對傳統測序的革命性改變,可一(yī)次性對幾十萬到幾百萬條DNA分(fēn)子進行序列測定。第二代測序技術将片段化的基因組DNA兩側連上接頭,随後用不同的方法産生(shēng)幾百萬個空間固定的PCR克隆陣列。目前該技術已發展到第三代測序技術,即單分(fēn)子測序技術。
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