Что такое конкретный белковый анализатор?

В настоящее время лаборатории и амбулаторные отделения многих больниц оснащены одним или несколькими специализированными анализаторами белка, а также имеется специальный персонал, который постоянно проверяет на этом аппарате образцы крови/мочи. Возможно, большинство обычных людей часто слышат больше всего о таких обследованиях в больнице, как анализ крови, мочи и биохимические исследования, и могут мало что знать о конкретных тестах на белок. Что такое специфический анализатор белков? Почему все больше и больше больниц оснащены этим инструментом? В чем разница между конкретным анализатором белков и другими приборами?

1. Что такое специфический белок?
Специфические белки, также называемые специальными белками, относятся к ряду белков, присутствующих в сыворотке человека или других жидкостях организма. Они происходят из клеток тканей и выполняют различные функции в жидкостях организма. Обычно они в разной степени увеличиваются или уменьшаются во время заболевания, обеспечивая тем самым важную диагностическую информацию для клиницистов. Конкретные белки можно разделить на различные категории в зависимости от их функций в организме, например, белки, специфичные для иммунной системы, белки, специфичные для ревматизма и ревматоидного артрита, специфичные для мочи белки, специфичные для реакции острой фазы белки, специфические белки для мониторинга состояния питания, специфичные для нервной системы белки, и липидспецифические белки;
Из клеток тканей происходят специальные белки, имеющие высокое содержание, сложный состав и широкие функции. Анализ изменений количества и качества специальных белков имеет большое значение для понимания заболевания, выяснения его патогенеза, ранней диагностики и раннего лечения клинических заболеваний.

2. Каковы методы обнаружения специфических белков?
В различных жидкостях организма человека, таких как сыворотка, спинномозговая жидкость и моча, содержатся различные специфические белки. Их количественное выявление стало важным средством клинической диагностики заболеваний, мониторинга течения заболевания и оценки эффективности. Специфические белки обладают хорошей антигенностью и обычно выявляются по принципу реакции антиген-антитело. Обнаружение специфических белков в жидкостях организма всегда вызывало большую тревогу у людей:

Стадия разработки классического теста иммунопреципитации:
Диапазон измерения узкий, чувствительность низкая, операция громоздкая.
● 1897: Краус обнаружил, что видимая реакция преципитации происходит после смешивания бактериальной культуральной жидкости с соответствующей антисывороткой;
●1902: Асколи разработал метод кольцевого осаждения;
●1905: Беххольд смешал антитело с желатином, а затем добавил к нему соответствующий специфический антиген. Специфическое связывание антигена и антитела может вызвать осаждение в желатине;
● 1964-1965: Уден сообщил о тесте однонаправленной иммунодиффузии в пробирке, а Манчини предложил тест однонаправленной иммунодиффузии на планшете (т.е. метод однократной диффузии в стандарте оплаты медицинских услуг);
● 1953: Грабарь и Уильямс сообщили об иммуноэлектрофорезе (противоточный иммуноэлектрофорез, ракетный иммуноэлектрофорез и иммунофиксационный электрофорез);

Качественный скачок иммунохимического анализа:
Точный, быстрый, широкий линейный диапазон
●1959: Шульце и др. сообщил о турбидиметрическом методе, который количественно анализирует количество комплекса антиген-антитело путем измерения уменьшения проходящего света (распространенный метод, используемый в биохимических анализаторах);
●1967: Ричи и др. предложил использовать лазерное рассеяние для измерения комплекса антиген-антитело, образованного комплементом C3 и гаптоглобином, и назвал его турбидиметрическим методом. Этот метод сократил классический метод гель-иммунопреципитации, который занимал десятки часов до нескольких часов для получения результатов измерений (предшественник методологии специфического анализатора белков);
●1977: Штернберг и др. предложил более быстрый турбидиметрический метод, названный скоростным турбидиметрическим методом;
●После 1977 года: турбидиметрический метод, основанный на методе турбидиметрии по времени.

Люди уделяют все больше и больше внимания разработке конкретных методов и инструментов обнаружения белков. С самого начала не было специального специального прибора для анализа белков. Некоторые объекты можно было обнаружить на биохимическом анализаторе, но можно было обнаружить только крупномолекулярные белки. Из-за ограничений метода точность измерений биохимического анализатора не могла быть гарантирована. Позже многие производители клинической диагностики начали разрабатывать полуавтоматические специфические анализаторы белков. Хотя методические принципы были разнообразными (рассеивающая турбидиметрия, метод золотых меток, метод иммунофлуоресценции и т. д.) и скорость была высокой, количество каналов было небольшим и требовалось ручное управление. Сегодня технология полностью автоматических анализаторов конкретных белков является зрелой, которая может включать в себя множество функций, таких как полная автоматизация, высокая пропускная способность, элементы полного обнаружения, специальное оборудование и даже онлайн-проверка суставов.

Методом обнаружения полностью автоматического анализатора специфических белков является в основном иммунотурбидиметрия, которая в основном делится на следующие три типа:
Иммунотрансмиссионная турбидиметрия: после объединения антигена и антитела образуется иммунный комплекс, который агрегирует и в течение определенного периода времени появляется мутность. Когда свет проходит через раствор, он может поглощаться иммунным комплексом. Чем больше иммунных комплексов, тем больше света поглощается. Количество поглощенного света положительно коррелирует с количеством иммунных комплексов в определенном диапазоне. Содержимое тестируемого объекта преобразуется за счет изменения интенсивности проходящего света;

Иммунорассеивающая турбидиметрия: когда свет определенной длины волны облучается вдоль горизонтальной оси и проходит через раствор, он сталкивается с частицами комплекса антиген-антитело. Свет преломляется частицами и отклоняется. Угол отклонения света тесно связан с длиной волны излучаемого света, а также размером и количеством частиц комплекса антиген-антитело. Интенсивность рассеянного света положительно коррелирует с содержанием комплекса, то есть чем больше тестируемых антигенов, тем больше комплексов образуется и тем сильнее рассеянный свет. Содержимое тестируемого объекта преобразуется за счет изменения интенсивности рассеянного света;

Иммунотурбидиметрия с латексным усилением: в этом методе используются крошечные частицы латекса для связывания антител, а соответствующие антигены в жидкой фазе объединяются для создания изменений в рассеянном/проходящем свете для определения содержания антигена. Точность обнаружения белка плазмы может быть значительно повышена за счет объединения частиц латекса.

Следует отметить, что распределение интенсивности рассеянного света при нефелометрии зависит от соотношения размера частиц и длины волны комплекса антиген-антитело и разделяется на рассеяние Рэлея или Ми [2]:
● Рэлеевское рассеяние: если диаметр частицы меньше длины волны падающего света, произойдет рэлеевское рассеяние, то есть рассеянный свет будет почти симметрично рассеиваться во всех направлениях, что приведет к снижению световой эффективности измерения;
●Рассеяние Ми: если диаметр частицы больше длины волны, произойдет рассеяние Ми. По мере увеличения размера частиц рассеянный свет будет в основном концентрироваться в прямом направлении;
При использовании латексных частиц диаметр комплекса антиген-антитело обычно составляет d>1000 нм, а размеры частиц обычно превышают длину волны. Таким образом, в основном генерируется рассеяние Ми, соответствующее значение сигнала также выше, а измерение более точное.

3. Из каких компонентов состоит конкретный анализатор белков?
Специальный анализатор белков представляет собой аналитическую систему, используемую для количественного обнаружения белков в жидкостях организма, таких как сыворотка, плазма и моча человека. Как и большинство инструментов для диагностики in vitro, он состоит из системы образцов, системы реагентов, реакционной системы, системы контроля температуры, жидкостной системы, операционной системы и системы обработки данных.
Стоит отметить, что положение ввода пробы обычно включает в себя впрыск образца на поворотном столе и впрыск образца на треке, среди которых тип поворотного стола может удерживать пробирку / чашку для образца и другие контейнеры в центре, но это чаще встречается в биохимических анализаторах; трековый тип в настоящее время широко используется в полностью автоматических анализаторах специфических белков. Благодаря стандартизированным направляющим можно осуществлять пакетную обработку стоек для образцов. В то же время, чтобы лучше обнаруживать образцы цельной крови, постепенно внедряются полностью автоматизированные технологии, такие как автоматическое сканирование штрих-кода, прокол проб с закрытой крышкой и автоматическое встряхивание оригинальных пробирок, что значительно экономит рабочую нагрузку проверяющих работников. Кроме того, стандартизированные гусеницы также обеспечивают аппаратную основу для сборочной линии или онлайн-обнаружения.

4. Каков принцип реакции обнаружения антиген-антитело и белка?

Для обнаружения специальных белков используется реакция образцов и реагентов с образованием комплексов антиген-антитело, а затем используется рассеивающая турбидиметрия для определения соответствующей концентрации. P-кривая Гейдельбергера-Кендалла показывает взаимосвязь между уровнем антигена и сигналом измерения при условии постоянного уровня антител, которую можно разделить на три этапа:

▲ Избыток антител: в реакционной чашке имеется избыток антител и много свободных сайтов связывания. Каждый добавленный антиген немедленно связывается и вызывает дальнейшее сшивание. Связь между уровнем антигена и сигналом измерения на этом этапе пропорциональна;
▲Эквивалентный интервал: когда концентрации антигена и антитела в реакционной чашке практически равны, реакция сшивки здесь является самой сильной, а растворимость комплекса антиген-антитело самой низкой;
▲Избыток антигена: когда количество антигена в реакционной чашке превышает количество антител, поскольку количества антител недостаточно для связывания всех антигенов, растворимость иммунного комплекса снова увеличивается, а это означает, что сигнал измерения вместо этого становится меньше. и существует ситуация, когда результат теста не показывает слишком высокий уровень, а указывает на низкий уровень (также известный как эффект после полосы HOOK).
Чтобы решить проблему чрезмерного антигена, вызывающего отклонения результатов при тестировании образцов с высокой концентрацией, некоторые специальные анализаторы белков начали запускать функции обнаружения избытка антигена и автоматического разведения образцов с высокой ценностью, которые включают три этапа: предварительная реакция , проверка мутности и разбавление пробы: на этапе предварительной реакции часть пробы сначала вступает в реакцию с полным количеством реагента. Если порог не превышен на стадии предварительной реакции, для измерения будет добавлено нормальное количество образца. Рассчитанное значение оценивается с помощью эталонной кривой. Если исходное значение роста сигнала значительно превышает пороговое значение, измерение будет автоматически повторено с разбавлением второго уровня. Если во время проверки мутности исходное значение определенного измерительного сигнала превышает определенный порог, результат измерения будет отмечен подсказкой. Затем перед тестированием анализатор разбавит образец в соответствии с заданным или другим соотношением, чтобы избежать эффекта КРЮКА.