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全自动CRP里的“透射&散射” (一)

2021.7.02

继“谁是王中王?”“-液相VS固相技术流派之争”两篇爆文之后,一言九顶继续专业论战。今天再来分析比较全自动CRP液相平台上最常用的乳胶增强免疫比浊方法学---透射&散射。

先亮出笔者的观点:*检测技术不是决定检测系统质量的关键! *免疫项目说到底,抗体、抗原的质量是检测系统优劣的根本!*

目前市场上主流的全自动CRP检测系统生产厂家分为进口和国产两类,进口品牌主要有贝克曼、罗氏、西门子等,国产品牌主要有普门、奥普、国赛等。其中贝克曼、西门子、普门、国赛采用散射比浊法;罗氏、奥普采用透射比浊法,另外还有九强、利德曼、Diasys等试剂厂家采用透射比浊法。从技术原理上讲,透射&散射,各有优势。而市场宣传和收费标准的导向作用,推波助澜了两者的差异比较。是时候回归本质,理性评判了。


透射&散射--反应原理:


免疫浊度法的基本原理是:可溶性抗原、抗体在液相中特异集合,产生一定大小的复合物颗粒,当光线通过介质中这种复合物颗粒时,形成光的吸收、反射、散射、折射、衍射而使光的传播方向发生改变,使用特定的探测装置,可以获得散射光和透射光,用于浊度变化的检测。

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乳胶增强免疫浊度法,是在此原理的基础上,通过物理吸附、化学交联的方式,将抗原、抗体缀合在特定大小的乳胶微球上,在抗原抗体特异集合后,产生较大的复合物,从而提高浊度变化的本底和幅度,从而大幅提高检测的灵敏度。

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透射法的基本原理:检测平行光通过含有免疫复合物颗粒的悬浮液时引起的光损失,遵循兰伯-比尔定律。

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A是透射光吸光度(OD);I0 是入射光强度;It 透光溶液的光强度;K为吸光系数;b为液层厚度;C为溶液浓度

根据公式,增加液层厚度,增加免疫复合物的浓度,可以使检测的敏感性提高。灵敏度提高的手段简单,但是也因此不易受其他因素干扰。

散射法的基本原理:检测光路5°~95°方向上的散射光的强度,遵循雷利(Rayleigh)公式。

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Is是散射光强度;I0 是入射光强度;dn⁄dC是反应溶液折射指数和颗粒浓度变化的校正因子;M是颗粒分子量(体积);C是浓度;θ是观测点与入射光线的角度;N是阿伏伽德罗指数;λ是入射光波长;γ是距入射点距离;

根据公式,增加入射光的功率,增加免疫复合物的浓度和体积,扩大散射夹角,减少入射光波长、缩短入射点距离,可以使检测的敏感性提高。灵敏度提高方式很多,但同时需要控制多种条件才能保证稳定。


透射&散射--发展历程:


1959年,Sehultze和Schwick提出用抗原-抗体结合后形成复合物使溶液浊度改变,用普通比浊计测定免疫球蛋白的含量,称为透射比浊法。


1967年,Ritchie提出用重点激光散射比浊法定量测定悬浮的免疫复合物颗粒与入射光束成一定角度时光散射的强度来评估物质含量。

1994年,Dade Behring公司全自动特点蛋白散射比浊仪BN II面世。

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21世纪乳胶增强及罗氏Durel乳胶增强技术的发展及Cobas系列仪器上市。

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2004年,Beckman Coulter IMMAGE@800在中国上市。

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——

2014年,首台国产全自动CRP仪器上市。

2016年,国产全自动CRP仪器发展如火如荼。


透射&散射--技术应用:


1. 每种方法学都有对应的灵敏度和线性范围,好的产品是在线性范围和灵敏度之间找到平衡点。检测系统的灵敏度,主要取决于方法学,其次才是试剂耗材、仪器设备、配套参数上的加成。


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乳胶增强免疫浊度法主要用于常规蛋白质的检测(分子量MW10000-500000,样品浓度为mg/L~ug/L级别),当测定激素、药物,或血清中低浓度、低分子量蛋白质或脂质形成的中低浓度复合物时,由于其不能显著改变平均分子量,因此,乳胶增强免疫浊度法的局限性体现在临床测定项目以中等灵敏度要求的项目为主。

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