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序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇化學發(fā)光免疫分析儀范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號:TP273文獻標識碼:Adoi: 10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.025
Design of a Motion Controller for the Sampling Platform of a Automated Chemiluminescence Immunoassay Analyzer
Qian Jun1, Zhang Xin2, Bai Zhi-hong3, Jia Zan-dong4, Xu Zhong4, Wang Bi-dou1
(1.Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215163 China; 2. CIOM Medical Instrument Co., Ltd. Changchun 130033, China; 3. HYB Bio-Medical Engineering Co., Ltd. Suzhou 215163, China; 4. Changchun Institute of Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China; 5. Changchun University of Technology, Changchun 130012, China)
【Abstract】 In this paper, a motion controller for the sampling platform of a automated chemiluminescence immunoassay analyzer is developed. The single-axis controller has a double closed-loop structure, consisting of an inside velocity loop and an outside position loop. In the position loop, the fuzzy controller and the feedforward compound controller are used. In consideration of the dynamic cooperation of the two axes, a variant gain cross-coupling-controller is designed to minimize contour error. Experimental results indicates that, by using this control strategy, not only the single-axis tracking performance having been improved efficiently, but the contour error having been minimized significantly .
【Key words】 motion control; contour error; feedforward compound control; variant gain cross-coupling-control
0引言
化學發(fā)光免疫分析法是以標記發(fā)光劑為示蹤物信號建立起來的一種非放射標記免疫分析法。它具有靈敏度高、線性范圍寬、分析速度快等優(yōu)點,已成為臨床免疫學檢驗中的常用手段而獲得了廣泛應(yīng)用[1-3]。相應(yīng)的化學發(fā)光免疫分析儀器已成為臨床免疫學檢驗中不可或缺的檢測設(shè)備。全自動化學發(fā)光免疫分析儀一改過去依賴于手工加樣,再交由儀器測量的半自動化技術(shù)局面,是近十年來免疫檢驗技術(shù)的一次飛躍。全自動化學發(fā)光免疫分析儀需要對大量的樣本進行連續(xù)的處理,取樣平臺運動控制系統(tǒng)是設(shè)備實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)。需要設(shè)計出響應(yīng)速度快、重復定位精度高、按規(guī)定軌跡運動的取樣平臺運動控制系統(tǒng)。
本文討論了全自動化學發(fā)光免疫分析儀取樣平臺X―Y軸運動控制器的設(shè)計,包括單軸運動控制器和兩軸變增益交叉耦合控制器的設(shè)計,最后給出了相應(yīng)的實驗結(jié)果。
1取樣平臺運動系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
三自由度機械臂是取樣平臺的主要部分,包括兩根X軸平行導軌、X軸滑塊、兩根Y軸導軌、Y軸滑塊、Z軸齒形針管、Z軸液面?zhèn)鞲衅髂K等,具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。三個自由度分別是X軸的左右滑動、Y軸的前后滑動、Z軸的上下傳動。X、Y軸的運動由直流電機驅(qū)動,實現(xiàn)取樣針在平面上的定位。取樣針的行程為160cm(X軸方向)×60cm(Y軸方向)。本文主要討論取樣平臺X-Y軸運動的控制。
圖1機械臂機械模型
Fig.1 Model of the Mechanism Robot Arm
2取樣平臺運動控制器設(shè)計
取樣平臺X軸、Y軸的控制目標是完成精確的位置控制。不僅對單個軸的運動速度和定位精度有嚴格要求,而且要求雙軸聯(lián)動時兩軸之間的動態(tài)配合要好。因此對單軸跟蹤誤差和位置軌跡輪廓誤差都需要加以考慮;在連續(xù)運動控制過程中,不但要考慮單軸的控制策略,還要考慮雙軸聯(lián)動時的交叉耦合控制策略[4,5]。
2.1取樣平臺單軸運動控制器設(shè)計
提高每一個運動軸的控制跟蹤精度能有效地減小系統(tǒng)輪廓誤差。取樣平臺的單軸控制器采用傳統(tǒng)的速度內(nèi)環(huán),位置外環(huán)雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)[6]。
2.1.1取樣平臺單軸速度環(huán)數(shù)學模型
數(shù)字隨動系統(tǒng)中必須有D/A、A/D轉(zhuǎn)換器或相當于其功能的轉(zhuǎn)換裝置。在該系統(tǒng)中,起D/A作用的是數(shù)字脈寬調(diào)制裝置。它把數(shù)字輸出量轉(zhuǎn)化為脈寬可調(diào)的方波電壓,并保持一個采樣周期Ts,相當于一個零階保持器,其傳遞函數(shù)為:
(1)
起A/D作用的是數(shù)字測速裝置。其基本原理是數(shù)值微分,可等效為一個純延遲環(huán)節(jié)。用Tr表示純延遲時間,得傳遞函數(shù)為:
(2)
數(shù)字計算機的傳遞函數(shù)也可等效為一純延遲環(huán)節(jié),設(shè)Td為計算延遲時間,則其傳遞函數(shù)為:
(3)
綜上所述,數(shù)字計算機及轉(zhuǎn)換裝置的傳遞函數(shù)為:
(4)
則取樣平臺單軸控制系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
圖2單軸控制器動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
Fig.2 Block diagram of the single-axis controller
圖中:Go(s) ――計算機及轉(zhuǎn)換裝置等效傳遞函數(shù);
Ks――數(shù)字脈寬調(diào)制裝置功率放大倍數(shù);
Ce――伺服電機反電動勢;
Tm――電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù);
α――速度反饋系數(shù)。
增加速度環(huán)的作用是:
(1)減小系統(tǒng)固有部分的慣性,提高系統(tǒng)的快速性;
(2)削弱被轉(zhuǎn)速反饋包圍部分參數(shù)變化及非線性影響,提高系統(tǒng)剛度,擴展調(diào)速范圍。
2.1.2取樣平臺單軸位置控制器設(shè)計
采用古典方法進行單軸位置控制器的設(shè)計,無法解決動態(tài)特性與穩(wěn)態(tài)精度間的矛盾。為此,設(shè)計智能控制器來克服一些控制理論靠單純的數(shù)學解析結(jié)構(gòu)難以處理對象不確定性的弱點。在本系統(tǒng)中,采用非線性量化因子模糊控制器實現(xiàn)位置控制器的設(shè)計[7,8],其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
圖3單軸位置環(huán)模糊控制器結(jié)構(gòu)圖
Fig.3 Block diagram of the fuzzy controller for the position loop
控制器輸入為誤差e及誤差變化率ec。通過非線性量化因子Fe、Fec將e、ec從語言的基本論域映射到量化論域E、EC。模糊控制器輸出u=kuU。
取非線性量化因子為
(5)
式中:ne、nec――誤差及誤差變化率的量化等級;
ae、aec――常數(shù)。
E=EC=U={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}。定義在量化論域上的模糊子集為{NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB},分別表示“負大”、“負中”、“負小”、“零”、“正小”、“正中”、“正大”。E、EC及U的 賦值見表1,模糊規(guī)則表見表2。模糊推理采用Mamdani準則,輸出模糊量逆模糊化采用加權(quán)平均法。
為了進一步提高系統(tǒng)的控制精度,在該取樣平臺單軸控制系統(tǒng)中,利用輸入量的一階和二階導數(shù)信號進行前饋補償,構(gòu)成前饋復合控制(Feedforward Compound Control)[9]。具體實現(xiàn)框圖如圖4所示。引入輸入量一階導數(shù)前饋信號可以補償速度誤差,引入輸入量二階導數(shù)前饋信號可以補償加速度誤差。
圖4單軸前饋復合控制器結(jié)構(gòu)圖
Fig.4 Block diagram of the feedforward compound controller
圖中:――位置回路線性部分等效傳遞函數(shù),KV為等效放大倍數(shù),TV為等效時間常數(shù);
D(s) ――前饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)。
根據(jù)完全不變性原理,取
(6)
2.2雙軸變增益交叉耦合輪廓跟蹤控制
根據(jù)各個運動軸的反饋信息和差補值,實時修正輪廓誤差模型的增益,以尋求最佳的補償律并反饋到各軸,從而達到補償輪廓誤差的目的,這就是變增益交叉耦合控制(Variant Gain Cross-coupling-control)[10-12]。根據(jù)上述單軸控制器設(shè)計及交叉耦合控制原理,得出取樣平臺雙軸協(xié)調(diào)運動控制系統(tǒng)框圖如圖5所示。其中,rx、ry和ex、ey分別為X、Y軸的參考輸入和跟蹤誤差;Cx為X軸的交叉耦合增益系數(shù);Cy為Y軸的交叉耦合增益系數(shù);ε為系統(tǒng)的輪廓誤差;Cc為交叉耦合控制器,u為其輸出。對于給定的系統(tǒng),ex、ey作為交叉耦合控制器的輸入量,交叉耦合控制器的輸出再通過交叉耦合系數(shù)Cx、Cy分解到兩個進給軸上,從而控制兩軸的協(xié)調(diào)運動。
圖5雙軸變增益交叉耦合控制器結(jié)構(gòu)框圖
Fig.5 Block diagram of the two-axis variant gain cross-coupling-controller
交叉耦合控制器選擇的是經(jīng)典的PID控制策略[13],控制器的參數(shù)用實驗方法得出。補償量為
ε=-exCx+eyCy (7)
X、Y軸的補償分量Ux、Uy分別為
(8)
Cx、Cy可以根據(jù)文獻[14]所述方法求得。它們分別隨著X、Y軸的跟蹤誤差ex、ey和參考軌跡的變化而取不同的值,即Cc為變增益交叉耦合控制器。
3實驗結(jié)果與分析
以長春光機醫(yī)療儀器有限公司的CA-2000全自動化學發(fā)光免疫分析儀原理樣機為平臺,對本文所設(shè)計的運動控制器進行了實驗研究。
圖6是單軸S型曲線位置隨動過程的實驗曲線。可以看出,穩(wěn)態(tài)誤差變化范圍是0.4%~0.9%,穩(wěn)態(tài)誤差的影響已經(jīng)基本克服。非線性量化模糊控制在誤差較小時采取的非線性處理結(jié)構(gòu)是達到此控制效果的主要原因;動態(tài)跟蹤誤差也明顯降低,這是是前饋控制的本質(zhì)決定的。此外,實驗發(fā)現(xiàn)在隨動過程中電樞電流的平均值明顯變小。這是因為:在穩(wěn)態(tài)時,一方面該控制器不需要頻繁做較大范圍的調(diào)整輸出,就不會造成速度環(huán)給定出現(xiàn)較大的變化;另一方面,該控制方法抑制擾動能力也優(yōu)于基本模糊控制;在動態(tài)跟蹤過程中,前饋控制能夠依據(jù)給定和系統(tǒng)前向通道的變化產(chǎn)生提前的控制量,克服偏差控制量產(chǎn)生的滯后,因此,速度超調(diào)就被有效地克服了。
為了驗證雙軸變增益交叉耦合軌跡跟蹤的實際效果,按照取樣臂的運行范圍,以圖7的路徑為例進行實驗研究,以加樣系統(tǒng)Z軸的垂直中心M為研究對象。采用NURBS插值方法[14]進行路徑規(guī)劃,其中參考進給速度為400mm/s。圖8對實際速度與理論速度進行了比較,實驗中通過局部放大可以看出實際速度相對于理論速度約有60ms的滯后,曲線基本重合。根據(jù)編碼器反饋的實際值和M點在平面某附近點的X、Y軸的參考坐標,就可以獲得M點的實際輪廓曲線和理論輪廓曲線。M點實際運動軌跡與參考軌跡之間的輪廓誤差可以通過輪廓誤差計算公式得到,如圖9所示。結(jié)果表明,曲線在曲率較大處的誤差較平坦處大,但是能夠控制在要求范圍內(nèi)。
圖7軌跡跟蹤曲線
Fig.7 Curve of the trajectory tracking
圖8實驗速度曲線
Fig.8 Experimental speed curve
圖9變增益交叉耦合輪廓誤差
Fig. 9 Coupling error of variant gain cross-counpling control
4結(jié)論
本文針對取樣平臺運動系統(tǒng)的要求,進行了單軸速度環(huán)與位置環(huán)控制器的設(shè)計;為了進一步提高單軸的跟蹤精度,利用輸入量的一階、二階導數(shù)信號進行前饋控制,構(gòu)成前饋控制和反饋控制相結(jié)合的復合控制系統(tǒng);基于觀測跟蹤誤差和輪廓誤差兩種誤差,進行了變增益交叉耦合控制器的設(shè)計。在硬件不變的情況下有效地提高了系統(tǒng)的跟蹤精度,使系統(tǒng)的輪廓誤差明顯降低,同時響應(yīng)時間也滿足設(shè)計要求。實驗結(jié)果表明,此控制策略滿足了取樣平臺的高精度、高速度的定位的工作要求。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:全自動化學發(fā)光免疫分析儀;標本容易加錯現(xiàn)象;標本識別移位故障;改良方案
【中圖分類號】
R249 【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-3763(2014)07-0272-01
Architect i2000SR全自動免疫分析儀是由美國雅培公司研發(fā)的第三代大型全自動免疫分析儀,采用化學發(fā)光的原理進行檢測,具有較高的靈敏度、特異性和穩(wěn)定性,具有檢測速度快,測量范圍寬廣等諸多優(yōu)點,且可與生化模塊C8000相連。且檢測試劑穩(wěn)定并易于進行室內(nèi)與室間質(zhì)量控制。然而全自動化儀器的高故障率亦對檢驗技術(shù)人員提出了更高標準的要求。本文即是作者在雅培i2000SR全自動化學發(fā)光免疫分析儀應(yīng)用實踐中遇到的:容易出現(xiàn)加錯標本,和機器本身出現(xiàn)標本識別移位的故障現(xiàn)象,分析其原因、探討改造方案并付諸實踐成功解決故障的過程,以便應(yīng)用到其他的現(xiàn)代化的檢驗設(shè)備使用中去。
1 標本容易加錯的改良方案
1.1 標本容易加錯的現(xiàn)象:
由于該機器的原來的設(shè)計是每個標本架只有5個孔,也就是每個標本架只能放置5個標本,這樣就使使用者放置標本時,必須要好好的記著所加標本的原來的編號,待放到架子上時要好好的計算出標本的位置是在第幾個架子、第幾號位置編號。譬如:手里拿著16號標本需要放置到標本架子上時,就必須計算出是第4個架子的第1號位置才是16號的位置。是非常的不方便吧?
1.2 標本容易加錯現(xiàn)象的解決方案:
因為我發(fā)現(xiàn)了這個非常不容易計算出所要加的標本位置,并且又很容易加錯標本,工作起來非常不方便的現(xiàn)象時,就一直在腦子里尋求一個解決這個問題的方案。
不久我就想出來了個解決的辦法:那就是在每個標本架的靠近1號位置端,設(shè)計出了一個不干膠貼,上端標明1、2、3、4……架子號順序號,下端標明該架子的5個標本號在該架子上的應(yīng)有的順序范圍。詳見附圖1改造后的第一個托盤俯視圖
2 標本識別移位故障的改良方案
2.1 故障現(xiàn)象:
應(yīng)用ARCHITECTi2000SR全自動化學發(fā)光免疫分析儀進行批量編程,每個標本架放置5個標本,每5個標本架為一組,每一組用一個托盤托起,即標本號依次為1-25、26-50、51-75、76-100四組。在全部標本儀器檢測完成后,對HBsAg陽性標本利用金標法復查時,偶然發(fā)現(xiàn)陰陽性結(jié)果極為不符合的現(xiàn)象。遂對每個標本對應(yīng)的架號、位置、結(jié)果逐一排查,發(fā)現(xiàn)個別標本架上的標本并沒有消耗(即沒有被取樣),但卻賦上了數(shù)值。經(jīng)逐一檢查儀器所加樣本與操作者編程的標本架號位置明顯不同,即發(fā)生了跳躍,如31號標本所賦值實為36號樣本測試值或其它樣本值。
2.2 故障分析:
經(jīng)與使用ARCHITECTi2000SR全自動化學發(fā)光免疫分析儀的兄弟單位工作人員及雅培中國工程師溝通,了解其工作過程原理是:利用ARCHITECTi2000SR化學發(fā)光免疫分析儀批量編程1-25、26-50、51-75、76-100號標本架號位置后,儀器會首先會進行標本架條碼掃描,同時也給每個標本進行掃描。如果某個標本架的條碼沒有掃描到,則機器會自動順延一個標本架進行操作,這樣就會出現(xiàn)跳架移位現(xiàn)象,也就是我們上述的故障現(xiàn)象。譬如儀器在批量編程,31-35號標本架的條碼掃描過程中沒有掃到,儀器則默認該架子不存在,標本也不存在,跳過了該標本架,將36-40號標本架或及其它標本架上的標本默認為31-35號標本。以后的標本均以同樣的方法順延賦值,即后面的所有標本均順延了5個號碼,如不復查而直接報告?zhèn)鬏數(shù)慕Y(jié)果,必然出現(xiàn)張冠李戴的嚴重后果。上述現(xiàn)象并非偶然,隨著工作量的增加,出現(xiàn)的頻率越來越高,為日常檢驗工作帶來相當大的不便,工作人員往往會花費很大的時間和精力,去排查或復查標本與結(jié)果是否相符,一度認為此儀器的標本識別和處理軟件系統(tǒng)存在巨大缺陷。
3 標本識別移位故障的解決方案
通過細致的觀察分析、嚴密的科學探討和積極的創(chuàng)新實踐,我們對ARCHIT -ECT i2000SR全自動化學發(fā)光免疫分析儀的進樣系統(tǒng),進行了簡單而合理的改良,使上述故障得以完全解決。具體方法如下:
準備100個改造過的與架同高的平口空試管(以合適放置加樣杯為宜),利用條碼機打印1-100編號號碼的條碼,分別貼在每個試管上條碼器能夠掃描到的位置。將這些貼有條碼的試管按順序放置在標本架上,并保持條碼向外,易于條碼系統(tǒng)識別判讀;實驗操作時只需將加樣杯放置在對應(yīng)貼有條碼的試管上即可。請注意:只需更換加樣杯加病人血清標本。更多的標本亦可用類似方法粘貼上1-100或更多的試管條碼。
詳見附圖1 圖2所改造的H540試管架俯視圖和側(cè)視圖
經(jīng)過如此改良,儀器在進行標本架條碼掃描時,同時也會給每個試管條碼進行掃描,如果其中某個標本架條碼漏掃,但仍會掃描到試管上的條碼號,機器則自動的默認標本架的存在,就不會出現(xiàn)跳架移位的現(xiàn)象。
4 思路擴展與推廣應(yīng)用
標本容易加錯的解決方案:就是以較小的改造或改良,而改變了原來的設(shè)計的不足,避免了工作中容易出現(xiàn)的錯誤。像這種小的改造可以用到大多數(shù)的試管架子是5個試管位置的大型生化分析儀、放免分析儀等的儀器上。
化學發(fā)光是一種常見的科學現(xiàn)象,利用化學發(fā)光現(xiàn)象可以進行免疫分析檢驗,這種技術(shù)在近年來得到了越來越廣泛的推廣。在此之前,臨床上主要采用免疫酶技術(shù)、免疫熒光技術(shù)以及放射免疫技術(shù)等進行臨床檢驗,這幾種檢驗方法各有優(yōu)缺點,在臨床應(yīng)用上均存在一定的缺陷。而隨著化學發(fā)光免疫分析技術(shù)的不斷發(fā)展,其在臨床檢驗中操作簡單、檢測速度快、靈敏度高、易于控制以及污染少等優(yōu)點逐漸顯現(xiàn)出來,因此越來越受到了醫(yī)學界的青睞。我院近年來也在臨床檢驗中化學發(fā)光免疫分析的應(yīng)用方面做出了許多臨床研究與實踐,并取得了一定的成果,現(xiàn)將我院自2012年3月至2014年3月期間內(nèi)收治的兩組共100例乙肝患者納入臨床研究對象,分別利用化學發(fā)光免疫分析法和酶聯(lián)免疫吸附測定法檢驗其血樣中的乙型肝炎病毒核心抗體,對比分析兩種檢驗方法的陽性檢出率,報道如下:
1資料與方法
1.1 一般資料
用于臨床研究的100例乙肝患者是由我院自2012年3月至2014年3月期間內(nèi)收治的,其中男性患者有52例、女性患者有48例,各占總數(shù)的52%、48%;年齡在20-75歲之間不等,平均年齡(47±3.6)歲;病程在5個月-23年之間不等,平均病程(8.72±2.13)年;所有患者均自愿提供血液樣本進行檢驗。
1.2 方法
1.2.1 儀器與試劑
儀器分別選用瑞士羅氏公司所生產(chǎn)的E601電化學發(fā)光全自動免疫分析儀和北京普朗公司所生產(chǎn)的DNM-9602A酶聯(lián)免疫檢測儀,試劑分別選用瑞士羅氏公司所生產(chǎn)的ECLIA檢驗試劑和沈陽惠民公司所生產(chǎn)的ELISA檢驗試劑。
1.2.2 檢驗方法
令100例患者清晨空腹,抽取其靜脈血液作為檢驗樣本,然后分別利用化學發(fā)光免疫分析法和酶聯(lián)免疫吸附測定法檢驗其血樣中的乙型肝炎病毒核心抗體。化學發(fā)光免疫分析法的操作步驟如下:①采用還原劑將待測血樣進行預(yù)處理;②在血樣標本中加入乙型肝炎核心抗原并進行恒溫培育,使其與血樣標本中的乙型肝炎病毒核心抗體形成抗原抗體復合物;③分別加入經(jīng)生物素標記的乙型肝炎病毒核心抗體和經(jīng)釕標記的乙型肝炎病毒核心抗體,使其與乙型肝炎核心抗原結(jié)合;④加入由鏈霉素包被的磁珠以形成固相復合物;⑤待電極表面吸附磁珠后使用三丙胺清洗液進行沖洗,從而令電極表面結(jié)合物發(fā)生發(fā)光反應(yīng);⑥根據(jù)檢出光信號來確定血樣標本中的乙型肝炎病毒核心抗體數(shù)量,光信號越強,則血樣標本中的乙型肝炎病毒核心抗體數(shù)量越少。酶聯(lián)免疫吸附測定法的操作步驟如下:①在血樣標本中加入經(jīng)辣根過氧化物酶標記的乙型肝炎病毒核心抗體酶結(jié)合物并進行恒溫培育,使酶標抗體與血樣標本中的乙型肝炎病毒核心抗體經(jīng)競爭結(jié)合微孔板上固相抗原的結(jié)合位點;②洗滌血樣標本后加入底物,從而令結(jié)合于固相的酶標抗體顯色;③根據(jù)結(jié)合于固相的酶標抗體數(shù)量來確定血樣標本中的乙型肝炎病毒核心抗體數(shù)量,結(jié)合于固相的酶標抗體數(shù)量越少,則血樣標本中的乙型肝炎病毒核心抗體數(shù)量越多。
1.3 統(tǒng)計學分析
對上述臨床研究中所記錄的數(shù)據(jù)皆利用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計,對所有計數(shù)資料均采取t檢驗,對計量資料均采取卡方檢驗,P
2 結(jié)果
利用化學發(fā)光免疫分析法檢驗的乙型肝炎病毒核心抗體陽性檢出率為97%,利用酶聯(lián)免疫吸附測定法檢驗的乙型肝炎病毒核心抗體陽性檢出率為79%,兩組檢驗結(jié)果的數(shù)據(jù)比較差異具有統(tǒng)計學意義(P
表1 兩種檢驗方法的檢驗結(jié)果對比表
3 討論
化學發(fā)光免疫分析是臨床上近年來所推廣使用的一種新型標記免疫檢驗技術(shù),它具有操作簡單、檢測速度快、靈敏度高、易于控制以及污染少等優(yōu)點。在應(yīng)用學科上,化學發(fā)光免疫分析的一級學科為免疫學、二級學科為應(yīng)用免疫、三級學科為免疫學檢測和診斷。化學發(fā)光免疫技術(shù)主要包括有兩個反應(yīng)過程,即免疫反應(yīng)過程和化學發(fā)光反應(yīng)過程,其整個工作原理如下:首先在抗原或者抗體上面標記化學發(fā)光物質(zhì)或其他發(fā)光的酶標記物,使其發(fā)生免疫反應(yīng),也即發(fā)生抗原和抗體的特異性結(jié)合,從而形成復合物,然后再在復合物中加入氧化劑或發(fā)光底物,使復合物發(fā)光,最后再根據(jù)經(jīng)儀器檢測所得到的發(fā)光強度與待測物質(zhì)的濃度所呈現(xiàn)的線性關(guān)系來達到濃度測定的目的。其中,能夠發(fā)生化學發(fā)光的物質(zhì)大多都是有機化合物,而其發(fā)光反應(yīng)也大多都是氧化反應(yīng),這主要是因為有機化合物的氧化反應(yīng)能夠提供足夠的中間體,當這些中間體具有了較高的能量后,就能夠釋放光子發(fā)光。總體來說,化學發(fā)光免疫技術(shù)主要可以分為發(fā)光物免疫測定、發(fā)光酶免疫測定以及發(fā)光輔助因子免疫測定等幾種類型。
乙型肝炎病毒核心抗體是人體發(fā)生乙肝病毒感染后最易產(chǎn)生的檢測指標,它的臨床檢測率非常高,通常情況下,急性乙肝、慢性乙肝以及乙肝病毒攜帶者血樣中的高效價乙型肝炎病毒核心抗體陽性檢出率可高達90%以上。近年來,隨著臨床檢驗技術(shù)的不斷發(fā)展,化學發(fā)光免疫分析在乙肝患者乙型肝炎病毒核心抗體的檢測中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用,并取得了顯著的效果。
本文主要以乙肝患者血樣中乙型肝炎病毒核心抗體的檢驗為例來研究臨床檢驗中化學發(fā)光免疫分析的應(yīng)用,并將其與酶聯(lián)免疫吸附測定法進行對比。本組所選取的100例乙肝患者均為自愿提供血液樣本進行檢驗。根據(jù)本次臨床研究結(jié)果顯示:利用化學發(fā)光免疫分析法檢驗的乙型肝炎病毒核心抗體陽性檢出率為97%,利用酶聯(lián)免疫吸附測定法檢驗的乙型肝炎病毒核心抗體陽性檢出率為79%,兩組檢驗結(jié)果的數(shù)據(jù)比較差異具有統(tǒng)計學意義(P
參考文獻:
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我國是肝炎大國, 據(jù)2006年的調(diào)查,我國乙肝表面抗原總攜帶率為7.18%[1], 乙肝的實驗室診斷對于乙肝的診斷治療有著很重要的臨床意義。隨著檢驗技術(shù)的發(fā)展, 檢驗方法更加科學準確, 目前酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)、化學發(fā)光微粒子免疫法(CMIA)是檢驗科應(yīng)用最廣的檢測乙肝表面抗原的方法, 本文就兩種方法對乙肝表面抗原檢測進行比較, 報告如下。
1 資料與方法
1. 1 一般資料 收集本院2112年3月~2012 年12月住院檢測乙肝表面抗原患者2686人, 其中男1324, 女1362。
1. 2 試劑與方法 ①酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA):試劑由廈門新創(chuàng)科技有限公司提供。嚴格按說明書要求操作。HBsAg檢測以S/CO>1.0為陽性。②化學發(fā)光微粒子免疫法(CMIA):檢測試劑和抗體中和確認試劑以及校準品均由美國Abbott公司提供。化學反光反應(yīng)的判讀標準為>0.05 IU/ml為陽性。確認試驗以抑制率>50%為陽性。儀器為美國Abbott公司生產(chǎn)的i2000化學發(fā)光分析儀。
1. 3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行分析, 計數(shù)資料采用χ2檢驗, P
2 結(jié)果
2. 1 所用標準物由Abbott公司提供, 兩種方法靈敏度見表1。
2. 2 CMIA法所測得113例陽性標本, 經(jīng)確認試驗陽性數(shù)為103例, 確認陽性率91.2%。ELISA法陽性率為83.2%。兩項試驗結(jié)果差異有統(tǒng)計學意義(P
3 討論
乙肝表面抗原檢測是判斷乙型肝炎病毒感染的重要依據(jù), 我國是乙肝病毒高發(fā)區(qū), 準確、及時診斷對于乙肝的治療和預(yù)后尤為重要。
對于HBV檢查, 實驗室有多種方法, 最常見的是金標法、ELISA法、化學發(fā)光法。
膠體金法對于急診是一種較好的方法, 其優(yōu)點是速度快, 但是和其他方法相比, 對于弱陽性結(jié)果易造成 漏檢和誤讀。ELISA法是目前最廣泛應(yīng)用的乙肝表面抗原的檢測方法, ELISA法由于操作的影響因素較多, 臨界值附近的樣本易出現(xiàn)假陽性和假陰性結(jié)果, 易引起誤診或漏診[2]。化學發(fā)光技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的免疫分析技術(shù), 化學發(fā)光微粒子免疫法(CMIA)以其全自動儀器、封閉式操作和配套試劑, 使人為因素減到最低, 該方法以其很好的特異性、較高的靈敏度和重復性被譽為當今免疫檢測的金標準[3]。
本研究中, 以HBsAg確認試驗為判斷標準, 113例微粒子化學發(fā)光結(jié)果中, 103例HbsAg確認為陽性, 陽性率91.2%, 其中ELISA法敏感性為88.3%(91/103), 特異性為70.0%(7/10), ELISA法有較大比例的誤診和漏診。有人建議對于對于初篩弱陽性的檢驗標本, 需要做確認試驗這樣才能盡可能避免結(jié)果的誤報、漏報, 為臨床診斷提供更好的服務(wù)[4]。
化學反光反應(yīng)的判讀標準為>0.05 IU/ml為陽性, 從表1看化學發(fā)光微粒子免疫法(CMIA)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法測定 HBsAg靈敏度比較, 其靈敏性度遠高于ELISA方法。本試驗CMIA陽性的113例標本中 , 經(jīng)抗體中和確認試驗后103例陽性,假陽性結(jié)果10例, 假陽性率為8.85%(10/113), 這10例標本表面抗原值在0.05~0.12 IU/ml之間, 提示我們對于弱陽性結(jié)果需要做確認試驗以保證試驗正確性。李金明[5] 也提出由于灰區(qū)的存在, 有必要對采用免疫測定, 如 ELISA, 免疫化學發(fā)光、免疫膠體金試劑條等初篩方法檢測反應(yīng)性的標本進行確認試驗, 但由于確認試驗試劑目前絕大部分還是依賴進口, 價格昂貴, 因此可考慮只對弱陽性反應(yīng)性的標本進行確認。
參考文獻
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目前,AMOZ 檢測方法主要有色譜法[6~9]、免疫分析法[10] 等。色譜法準確、靈敏,但操作復雜、設(shè)備昂貴、檢測速度慢,需要專業(yè)技術(shù)人員。而免疫分析法具有簡單、快速、靈敏度較高、特異性強和高通量等優(yōu)點。免疫分析法的關(guān)鍵是高親和力和特異性的抗體的制備,其中基因工程重組單鏈抗體是將天然抗體的重鏈可變區(qū)VH和輕鏈可變區(qū)VL通過一條柔軟的連接肽連接成的單鏈分子,不僅具有高親和力和特異性,而且還可以通過工程菌發(fā)酵快速大量制備,極大地降低了抗體生產(chǎn)成本,縮短了抗體生產(chǎn)周期。化學發(fā)光免疫分析是近十年來發(fā)展起來的一項將高靈敏度的化學發(fā)光與高特異的免疫分析相結(jié)合的新興的免疫檢測技術(shù),具有檢測特異性好、檢測范圍寬、操作簡單自動化程度高等優(yōu)點,能顯著提高檢測的靈敏度,并且比常用的其他免疫分析法的靈敏度都高[11~14]。迄今為止,文獻報道的AMOZ免疫分析法都是建立在傳統(tǒng)的多克隆或單克隆抗體基礎(chǔ)上的ELISA法,利用重組單鏈抗體建立的AMOZ化學發(fā)光酶免疫分析方法還未見報道。本研究利用重組抗AMOZ衍生物單鏈抗體,建立了測定蝦肉中AMOZ殘留的間接競爭化學發(fā)光酶免疫分析新方法。本方法簡便、快速、準確、儀器設(shè)備簡單,靈敏度高于ELISA法,測定結(jié)果和HPLC-MS/MS法測定結(jié)果呈現(xiàn)良好的相關(guān)性。
2 實驗部分
[中圖分類號] R969.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2013)09(c)-0104-02
地高辛是從毛花洋地黃葉中提取的一種二級苷,是臨床上應(yīng)用于治療心臟疾病的強心苷類藥物之一,對急慢性充血性心力衰竭、室上性心動過速、心房顫動和心房撲動等病癥的治療效果明顯[1-3]。但該藥物的作用機制較為復雜,治療指數(shù)不高,有效治療的濃度范圍較窄,且藥動學和藥效學在不同個體間差異較大,很容易導致中毒。另外有報道顯示,地高辛中毒癥狀和藥物劑量不足的臨床表現(xiàn)較為相近,監(jiān)測其血藥濃度便顯得至關(guān)重要[4-5]。本研究采用化學發(fā)光免疫分析法對地高辛血藥濃度進行檢測,旨在為臨床監(jiān)測提供不同的指導。
1 資料與方法
1.1 一般資料
收集2011年全年來海南省人民醫(yī)院行心臟疾病治療的50例患者,對其進行地高辛血藥濃度監(jiān)測,其中男32例,女28例;年齡18~74歲,其中年齡>65歲者36例,45~65歲者11例,
1.2 儀器與試藥
全自動化學發(fā)光免疫分析儀(羅氏),復合質(zhì)控及地高辛診斷試劑均來源于Sigma。
1.3 測定方法
給予患者地高辛(國藥準字H33021657,杭州民生藥業(yè)集團有限公司),口服,劑量0.125 mg,每日1次。共計1周。待藥物達到穩(wěn)態(tài)血藥濃度時,取末次服藥12 h后的血樣作為樣本采用化學發(fā)光免疫法分析患者的血藥情況。
1.4 療效評定
參照《臨床內(nèi)科學》[6]及《實用內(nèi)科學》[7]進行地高辛中毒癥狀的確定。
2 結(jié)果
2.1 地高辛血藥濃度監(jiān)測結(jié)果
參照《中國藥典》2010年版二部規(guī)定,地高辛血藥質(zhì)量濃度以0.8~2.0 μg/L作為有效治療范圍。監(jiān)測結(jié)果顯示,有效治療濃度范圍內(nèi)37例,占74.0%。具體見表1。
2.2 不同年齡地高辛血藥濃度監(jiān)測
結(jié)果顯示,隨著年齡的增大,血中地高辛的含量濃度出現(xiàn)增大的趨勢,提示,可能與老年患者機體代謝弱有關(guān)。見表2。
2.4 患者的中毒情況
50例患者中出現(xiàn)中毒癥狀者9例(18.0%),其地高辛平均血藥濃度為(2.41±0.20)μg/L,主要表現(xiàn)為心血管癥狀:房性傳導阻滯、室性早搏、房顫、心動過緩、心肌梗死;消化系統(tǒng)癥狀:腹脹、腹瀉、惡心嘔吐,個別患者存在頭暈、頭痛、視物模糊等神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。
3 討論
地高辛血藥濃度常用檢測方法主要包括放射免疫、酶聯(lián)免疫吸附分析法、液相-質(zhì)譜聯(lián)用分析法、化學發(fā)光免疫,這些方法各有特點[8]。放射免疫分析法主要優(yōu)勢在于價格低廉、方法簡單、結(jié)果可信且靈敏度較高,但由于其放射性污染較大,標志物半衰期短,檢測周期長等使得該方法下的地高辛測定結(jié)果在動態(tài)觀察時可比性降低,較難用于臨床的即時測定[9]。液相-質(zhì)譜聯(lián)用分析法的檢測結(jié)果較為準確,樣品的預(yù)處理步驟較為簡便,但所需孵育的時間較長,操作中人為干擾的因素占據(jù)大部分,酶的穩(wěn)定性也會因溫度、pH值等受到影響。液相-質(zhì)譜聯(lián)用分析法具有快速、準確等優(yōu)點,其所需血量較小,高靈敏度及專屬性,交叉反應(yīng)發(fā)生率極低[10]。但由于該類儀器價格較為昂貴,維護費用極高,檢測成本大,因此其臨床應(yīng)用受到限制。
本研究采用的化學發(fā)光免疫分析法,專屬性極強。并且該方法標志物有效期長、試劑穩(wěn)定性好、反應(yīng)快速,利用磁場原理進行分離,全自動操作,即便是臨床的大量樣品,也能在較短的時間內(nèi)完成,與其他強心苷類藥物及內(nèi)源性地高辛樣免疫物質(zhì)無交叉反應(yīng),與其他方法比較優(yōu)勢較為明顯。報道顯示[11],有學者分別將不同溶劑的蟾酥提取物加到空白血清中和含微量地高辛血清中,用化學發(fā)光免疫法檢測地高辛濃度,所測地高辛濃度與真值幾乎接近。本研究結(jié)果顯示,監(jiān)測結(jié)果顯示,有效治療濃度范圍內(nèi)37例,占74.0%。隨著年齡的增大,血中地高辛的含量濃度出現(xiàn)增大的趨勢,提示,可能與老年患者機體代謝弱有關(guān)。具體分析如下:地高辛在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化代謝量較低,較多的以原形由腎排泄,老年人由于其生理功能的特殊性,腎功能較弱,藥物在機體內(nèi)的清除率下降,半衰期延長[12],導致血藥濃度升高。另外,由于地高辛在體內(nèi)與骨骼肌受體結(jié)合,老年人由于肌肉組織減少,相應(yīng)的地高辛的受體結(jié)合量也下降,外周血藥濃度隨之升高。不同性別間各濃度分布比例差別不大,提示性別可能對地高辛的血藥分布影響不大。50例患者中出現(xiàn)中毒癥狀者9例(18.0%),其地高辛平均血藥濃度為(2.41±0.20)μg/L。
綜上所述,地高辛安全治療范圍較窄,個體差異較大,年齡越大,體內(nèi)藥物濃度越多,易發(fā)生中毒。因此,針對患者的生理狀況,結(jié)合臨床表現(xiàn)及用藥情況,合理調(diào)整給藥方案及劑量。對于老年患者,應(yīng)給予個體化的給藥方案,減少不良反應(yīng)的發(fā)生,以便尋求最佳的治療效果。
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人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)是受精卵著床后由胎盤合體滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白激素,分子量為3868.8u,結(jié)構(gòu)中包括β鏈和α鏈2條非共價結(jié)合的亞基。α鏈亞基與黃體生成素(LH)、促卵泡成熟激素(FSH)、促甲狀腺成熟激素(TSH)的α鏈亞基相類似,能與這些激素產(chǎn)生交叉免疫反應(yīng)[1]。β鏈亞基與這些激素則有較大差異,交叉免疫反應(yīng)很小,為免疫學檢測HCG的靶位[2]。可比較精確的反映β-HCG在血中的濃度。β-HCG檢測可以診斷早孕,滋養(yǎng)層細胞腫瘤的診斷、療效觀察和預(yù)后判斷,診斷宮外孕,先兆流產(chǎn)的處理依據(jù),不全流產(chǎn)的鑒別診斷,診斷異位HCG腫瘤,生育研究等。因此準確及時的報告β-HCG結(jié)果對臨床判斷一些急診病例非常必要。由于貝克曼庫爾特全自動化學發(fā)光儀在檢測結(jié)果<1000mIU/mL 時用原倍(儀器編碼設(shè)置為151)檢測,>1000mIU/mL時必須要用稀釋方法(儀器編碼設(shè)置為152)檢測。如冒然用編碼151檢測,勢必造成檢測重復,浪費人力物力,延遲了出報告的時間,嚴重時會耽誤病人病情的分析。本文就本院1000例門診婦產(chǎn)科病人血清分析,聯(lián)合應(yīng)用兩種方法,節(jié)約成本,提高效率,并對3例血清膠體金初篩弱陽性發(fā)光儀陰性的血清標本做出總結(jié)討論。
1.原理
膠體金試紙條由抗-β人絨毛膜促性腺激素(HCG)單克隆抗體和抗鼠IgG多克隆抗體分別固相于硝酸纖維膜和膠體金標記的抗-α人絨毛膜促性腺激素(HCG)單克隆抗體(固相)制成。化學發(fā)光免疫法檢測原理是根據(jù)微粒子酶促化學發(fā)光,將抗體結(jié)合在特定納米材料上,采用雙抗體夾心法,以金剛烷AMPPD為標記底物,在堿性磷酸酶(ALP)的催化下,AMPPD分解成AMP-D,釋放出的化學能轉(zhuǎn)化為光信號而發(fā)光,發(fā)光信號的強度與ALP成正比,檢測信號的強度即可達到定量分析的目的。
2. 材料與方法
2.1 標本 本院1000例門診婦產(chǎn)科病人血清,無溶血、黃疸等現(xiàn)象。
2.2 儀器與試劑 貝克曼庫爾特公司生產(chǎn)DXI 800化學發(fā)光免疫分析儀,試劑盒與校準品皆為美國原裝進口試劑,質(zhì)控品為英國朗道實驗室有限公司生產(chǎn)的免疫多項檢測用質(zhì)控品。膠體金試紙條為藍十字生物藥業(yè)(北京)有限公司生產(chǎn)的藍夢孕知早早孕檢測試紙條。試劑、校準品和質(zhì)控品均在有效期內(nèi)。
2.3 方法
2.3.1用分離膠試管采取病人血液3ml,待血液凝固后用3000r/min離心10min分離出病人血清待用。
2.3.2室溫下將膠體金試紙條有箭頭的一端插入血清中,5秒鐘后取出平放,5分鐘內(nèi)觀察顯示結(jié)果。測試紙插入血清深度不可超過MAX標志線,陽性對照線必須明顯。在檢測線位置(T)以及對照線位置(C)各出現(xiàn)一條紅色反應(yīng)線,提示陽性,僅在對照線位置(C)出現(xiàn)一條紅色反應(yīng)線提示為陰性。
2.3.3如果膠體金初篩結(jié)果為陰性和弱陽性,用貝克曼庫爾特全自動化學發(fā)光儀上的編碼151檢測,強陽性就用編碼152檢測。
3.結(jié)果
對本院1000例門診婦產(chǎn)科病人血清用兩種方法檢測,其中陽性結(jié)果標本560例,陰性結(jié)果標本440例,有3例膠體金檢測假弱陽性結(jié)果,后用化學發(fā)光儀檢測為陰性。三例病人經(jīng)詢問未用任何藥物。兩種方法結(jié)果如表1:
表1
陽性
陰性
合計
化學發(fā)光法
560
440
1000
藍夢早早孕試紙條
563
437
1000
4 . 討論
化學發(fā)光免疫法是一種具有高靈敏度、高精密度和高特異性的免疫法[3],貝克曼庫爾特公司生產(chǎn)的DXI 800因此具有高特異性、高靈敏性、高準確性、高穩(wěn)定性、檢測速度快等特點,可以用來診斷早孕,滋養(yǎng)層細胞腫瘤的診斷、療效觀察和預(yù)后判斷,診斷宮外孕,先兆流產(chǎn)的處理依據(jù),不全流產(chǎn)的鑒別診斷,診斷異位HCG腫瘤,生育研究等,適應(yīng)了臨床診斷的要求。但是,化學發(fā)光免疫法線性范圍稍窄[4],濃度高于1000 mIU/mL時需要用儀器中預(yù)設(shè)置的稀釋代碼152測量,而原裝試劑昂貴,成本高,重復測量既浪費了財力,也拖延了患者取報告的時間,在異位妊娠等需要術(shù)前快速明確診斷的病例中不能及時提供給臨床可靠數(shù)據(jù),延誤了診斷的時間,導致臨床醫(yī)生難以做出正確的決策。膠體金免疫結(jié)合試驗是在酶免疫結(jié)合試驗的基礎(chǔ)上的一種固相標記免疫分析技術(shù),其特點是單份測定、操作簡單(一步操作)、快速、準確性高和重復性好,除商品試劑外不需要任何儀器設(shè)備,幾分鐘即可用肉眼觀察結(jié)果[5]。實驗重復性好,特異性高,不受溶血和脂血的干擾[6]。因此聯(lián)合應(yīng)用膠體金方法篩選陰性和弱陽性標本,上機用化學免疫法測原倍(儀器編碼設(shè)置為151)檢測,強陽性結(jié)果的標本(預(yù)估>1000mIU/mL)用稀釋方法(儀器編碼設(shè)置為152)檢測,可以克服這些缺點,節(jié)約成本,及時快速地提供給臨床醫(yī)生可靠數(shù)據(jù)。
HCG是由滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白激素,由α和β亞單位組成,α亞單位的氨基酸排列順序和黃體生成素(LH)、促卵泡成熟激素(FSH)、促甲狀腺成熟激素(TSH)的α亞單位大體相同,相互間可發(fā)生交叉反應(yīng)。而β亞單位結(jié)構(gòu)特異,不存在于其他糖蛋白激素中,根據(jù)這一特點制備的β-HCG單克隆抗體,可將上述激素之間的交叉反應(yīng)降低到最低值[7]。在用膠體金檢測的440例陰性標本中,發(fā)現(xiàn)的3例假弱陽性標本,經(jīng)化學發(fā)光免疫法檢測為陰性,詢問病人之前未用任何藥物。該現(xiàn)象是因為交叉反應(yīng)或因為某些原因檢測到其他無活性的HCG分子造成假陽性導致。化學發(fā)光免疫法的試劑為β-HCG單克隆抗體,且準確性比膠體金高,因此,對化學免疫法檢測陰性而膠體金檢測弱陽性的結(jié)果應(yīng)考慮上述原因。膠體金早早孕試驗篩選出現(xiàn)的弱陽性,原因可能和試條內(nèi)包埋的小鼠單克隆和多克隆抗體有關(guān),檢測可能受到非HCG分子的影響,如LH、FSH、TSH;也可能因為某些原因檢測到其他無活性的HCG分子(如游離β亞單位和β-核心片段)時,血HCG值呈弱陽性[8]。因此如發(fā)現(xiàn)血清膠體金檢測陽性與機器檢測陰性不符的情況時,應(yīng)考慮這些原因,育齡婦女在非排卵期可以用尿液膠體金復查排除。
還有一些文章報導高濃度HCG在用膠體金檢測時候出現(xiàn)假陰性或弱陽性,也要在工作當中注意。用膠體金試紙檢測尿HCG時,發(fā)現(xiàn)絨癌、惡性葡萄胎患者的標本出現(xiàn)假陰性。過量HCG分別與試紙中膠體金標記的鼠抗人HCG單克隆抗體和羊抗人HCG多抗血清結(jié)合而不再形成金標記的HCG抗體-HCG-羊抗人HCG多抗“夾心復合物”,不再出現(xiàn)陽性結(jié)果,此現(xiàn)象稱HOOK現(xiàn)象,即鉤狀效應(yīng)[9]。這表明,當HCG濃度遠遠大于膠體金試紙條的檢測上限時,表現(xiàn)出鉤狀效應(yīng)[10],為HCG濃度過高導致抗原過剩造成的假象。因此如果出現(xiàn)膠體金檢測為陰性或弱陽性,機器檢測數(shù)值很高時,可以將血清稀釋再用膠體金試紙條復查,如稀釋后為強陽性可以判斷為鉤狀效應(yīng)所致。
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1 材料和方法
1.1 檢測對象 無錫市體育管理中心運動員122人, 年齡≥15歲, 其中男64人, 女58人。對照組為來我院正常體檢的中學生, 男、 女各30人。采運動員清晨靜脈血2 mL, 分離血清后進行檢測。
1.2 材料 血清睪酮的檢測采用Access磁微粒化學發(fā)光免疫分析系統(tǒng)。Access免疫分析系統(tǒng)及配套的T試劑盒, 沖洗緩沖液, 堿性液, 酸性液, 定標液, 基質(zhì)液(Substrste), 反應(yīng)杯(RV管)由BeckmanCoulter公司提供。
1.3 方法
1.3.1 標準曲線 分別取0、 1.7、 5.2、 13.9、 27.8、 55.5 nmol/L T標準液, 在Access免疫分析系統(tǒng)中執(zhí)行自動定標程序。以2次測定結(jié)果的均值, 進行數(shù)學邏輯處理, 繪制標準曲線。
1.3.2 統(tǒng)計學分析 兩組間數(shù)據(jù)采用t檢驗。
2 結(jié)果
2.1 精密度測試 取低、 中、 高值的混合血清分別重復測定20次, 計算變異系數(shù)CV, 反映批內(nèi)精密度。每天對不同濃度的質(zhì)控血清測定1次, 連續(xù)20 d, 評價批間精密度。低、 中、 高值批內(nèi)CV分別為4.1、 2.7、 1.6; 批間CV 分別為4.4、 3.2、 2.6。
2.2 血清睪酮檢測結(jié)果及統(tǒng)計分析 運動員血清睪酮檢測結(jié)果顯示, 男女運動員與各自相同性別正常人對照組之間無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 表1 運動員血清睪酮檢測
3 討論
Access免疫分析通過在RV管中加入包被單克隆抗體的磁性微粒、 血清樣品、 堿性磷酸酶(ALP)標記的抗原, 經(jīng)37℃孵育后, 形成競爭法抗原抗體結(jié)合成的復合物。再加入底物 AMPDD(一種金剛基二螺[4, 4]二氧乙烷的磷酸脂)發(fā)光劑。AMPDD經(jīng)ALP水解, 生成一種不穩(wěn)定的陰離子, 該陰離子分解時持續(xù)發(fā)光, 且與ALP量成正比, 通過測定相對發(fā)光單位(relative light unit, RLU)定量檢測血清中物質(zhì)的濃度[2]。
對運動員血清T檢測結(jié)果表明, CV%值較小, 說明儀器重復性較好, 測定結(jié)果穩(wěn)定。 T的測定濃度范圍在0~55.5 nmol/L之間, 能夠滿足運動員正常測試的需要。自動化的Access免疫分析系統(tǒng), 既具有化學發(fā)光檢測的高靈敏度, 又具有免疫分析的高特異性, 準確性、 穩(wěn)定性, 能夠快速及時的為運動員訓練監(jiān)控提供可靠的依據(jù)。另外, 它是用化學試劑來標記抗原或抗體, 避免了因使用放射性核素而帶來的對人體和環(huán)境的危害。
但由于試劑成本的原因, Access免疫分析系統(tǒng)仍未廣泛應(yīng)用于臨床。隨著臨床需求的進一步擴展, 高靈敏度、 寬線性Access免疫分析系統(tǒng)的將得到廣泛應(yīng)用。
2013年全球大約有3.82億人患有糖尿病,而2型糖尿病占據(jù)了其中90%[1,2]。我國近年來2型糖尿病發(fā)病率也在不斷攀升[3],因此對糖尿病患者進行早期診斷及分型顯得尤為關(guān)鍵。而化學發(fā)光免疫分析是目前免疫檢驗中技術(shù)領(lǐng)先的檢測方法,具有準確性高,污染小,操作方便,檢測速度快等優(yōu)點,已得到廣泛普及使用[4]。我院采用全自動化學發(fā)光免疫測定儀對110例初診為2型糖尿病患者,63例健康體檢者進行了血清C肽和胰島素測定,以期探討更有效更簡便的糖尿病早期診斷檢測方法。
1 資料與方法
1.1一般資料 糖尿病組:收錄2013年10月~2014年3月本院首次確癥的2型糖尿病患者110例,其中男68例,女42例;平均年齡(46.73±8.46)歲。對照組:63例健康體檢者,男37例,女26例;平均年齡(47.16±7.20)歲,63例健康體檢者肝腎功能、血尿常規(guī)、血糖血脂水平均正常,且無糖尿病病史。兩組患者在性別、年齡方面無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
1.2儀器與試劑
1.2.1儀器 深圳新產(chǎn)業(yè)生物醫(yī)學工程股份有限公司生產(chǎn)的邁格魯米(MAGLUMI)2000型化學發(fā)光測定儀。
1.2.2試劑 深圳新產(chǎn)業(yè)生物醫(yī)學工程股份有限公司生產(chǎn)的化學發(fā)光測定儀配套試劑,包括C肽測定試劑盒,胰島素測定試劑盒。
1.3方法 173例受試者均于檢測前1晚晚餐后開始禁食,在檢測當天早晨空腹抽取肘部靜脈血5mL。血液采集后均于室溫下靜置后離心,分離血清部分,并于2h內(nèi)放于Maglumi2000化學發(fā)光測定儀檢測血清中C肽和胰島素水平。測定時嚴格按照操作說明執(zhí)行。
1.4統(tǒng)計學處理 所得數(shù)據(jù)利用SPSS 19統(tǒng)計軟件進行分析處理,獲得數(shù)據(jù)以(x±s)表示。采用t檢驗進行組間差異處理。
2 結(jié)果
2.1檢測性能檢驗 采用深圳新產(chǎn)業(yè)化學免疫分析儀及配套試劑測定C肽、胰島素濃度水平,其中兩項批內(nèi)變異系數(shù)(CV)均≤5%,批間變異系數(shù)(CV)均≤10%。C肽分析靈敏度為0.01ng/mL,胰島素分析靈敏度為0.3μIU/mL(見表1)。C肽測定約25min出第一個結(jié)果,之后每分鐘完成3個測試果;胰島素則約37min出首個結(jié)果,之后每分鐘完成3個檢測。
2.2檢測結(jié)果比較 經(jīng)過SPSS 19數(shù)據(jù)軟件處理,2型糖尿病組患者基礎(chǔ)C肽平均濃度水平為(3.37±0.89)ng/mL,基礎(chǔ)胰島素平均水平為(22.32±7.18)μIU/mL,而健康體檢組人群基礎(chǔ)C肽平均濃度水平為2.11±0.97ng/mL,基礎(chǔ)胰島素平均水平為(13.50±3.77)μIU/mL。糖尿病組餐前C肽、胰島素水平與健康體檢組相比差異均具有統(tǒng)計學意義(P
3 討論
胰島素是由胰島B細胞合成份泌,分子量5734,半衰期只有5min。胰島素的分泌受各種刺激所影響,如脂肪、蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物、胃泌素、胰泌素、抑胃肽等,葡萄糖是最強的刺激物質(zhì)。而兒茶酚胺、α-腎上腺素、生長抑素、苯妥英鈉對胰島素的分泌起抑制作用[5]。C肽是一種分子量為3018的多肽,半衰期大約為30min。在胰島B細胞中,胰島素原被酶促裂解為胰島素(A鏈加B鏈)和C肽分子,二者同時以等摩爾濃度被分泌入血液中。但由于胰島素半衰期短,直接受肝臟的代謝作用,且血液循環(huán)中的胰島素抗體以及外源性的胰島素療法及其他藥物也會干擾人體內(nèi)胰島素水平,故血清胰島素水平通常并不能代表胰島細胞的分泌功能。而胰島細胞分泌的C肽半衰期較長,含量水平不受體內(nèi)、體外胰島素等影響,也不被肝臟滅活或代謝,其血清水平能較準確地代表胰島細胞功能。因而,在測定胰島素的同時對C肽進行測定,將獲得更加有效的結(jié)果,更能為準確地了解胰島細胞的合成與分泌能力,為臨床2型糖尿病早期診斷提供依據(jù)。
本研究結(jié)果顯示,化學發(fā)光免疫分析方法測定C肽、胰島素靈敏度高,批內(nèi)變異系數(shù)、批間變異系數(shù)小,且檢測速度快,有利于早期糖尿病的輔助診斷。對比分析兩組測定結(jié)果提示,糖尿病患者空腹測定前,其體內(nèi)C肽、胰島素均有一定儲備,說明2型糖尿病組受檢者體內(nèi)存在一定程度胰島素抵抗,機體自身無法有效識別胰島素,而最終造成血液循環(huán)中C肽,胰島素基礎(chǔ)含量水平抬高,符合二型糖尿病的基礎(chǔ)定義。
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【中圖分類號】R541.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7484(2013)06-0348-01
1 對象與方法
1.1 對象:2012年1月至2012年12月來本單位就診的410例患者。
1.2 方法:化學發(fā)光免疫分析法及配套試劑(安圖生物)測定血清T3、T4、FT3、FT4、TSH。T3水平正常值參考范圍為0.8-1.9ng/ml;T4水平正常值參考范圍為5.0-13.0ug/dl; FT3水平正常值參考范圍為 3.5-6.5pmol/L ;FT4水平正常值參考范圍為8.5-22.5pmol/L;TSH水平正常值參考范圍為 0.35-5.29uIU/ml 。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理
1)性別比例;2)正常和異常結(jié)果的例數(shù)比;3)異常結(jié)果的類型和比例4)采用SPSS13.0版軟件,對每種統(tǒng)計內(nèi)容進行分析,以P〈0.01為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結(jié)果
依據(jù)患者性別、激素水平、異常類型等資料統(tǒng)計結(jié)果。
討論以最后報告結(jié)果為準:1)410例患者男女比例為:17.32%(81/410)和82.68%(329/410),男女差異有統(tǒng)計學意義;2)正常和異常例數(shù)分別為54.39%(223例)和45.61%(187例)兩者差異有統(tǒng)計學意義(P
3 討論
甲狀腺是人體最大的內(nèi)分泌腺,能分泌三碘甲狀腺原胺酸(T3)、甲狀腺激素(T4)等。它的分泌活動受下丘腦、垂體、甲狀腺激素水平的調(diào)節(jié),以維持血循環(huán)中的動態(tài)平衡,其生理功能包括體內(nèi)的氧化生熱作用、促進機體生長發(fā)育和促進蛋白質(zhì)合成等作用。甲狀腺功能亢進和甲狀腺功能減退是現(xiàn)普遍存在的兩種甲狀腺疾病。
3.1 甲狀腺功能亢進 一般為T3、T4、FT3、FT4升高,而TSH略低或重度降低。各指標對甲狀腺功能亢進的診斷價值依次為FT3>FT4>T3>T4。其中T3型甲狀腺功能亢進為T3、FT3升高而T4、FT4正常、TSH降低。T4型甲狀腺功能亢進表現(xiàn)為T3、FT3正常,而FT4、T4升高,TSH降低。垂體性甲狀腺功能亢進則上述指標全部升高,尤其是TSH也升高。
3.2 甲狀腺功能減退 一般為T3、T4、FT3、FT4降低,TSH升高。在診斷甲狀腺功能減低方面,TSH,F(xiàn)T4、FT3是靈敏指標,各指標的價值依次為TSH=FT4>T4>FT3>T3。除T4、FT4降低外,輕型或部分中型原發(fā)性甲狀腺功能減低患者T3濃度不會維持在正常水平,而垂體性甲低患者T3、FT3則正常,TSH也下降或正常及升高。
3.3 非甲狀腺疾病 也可引起各甲狀腺功能指標的改變,以低T3和低T3T4綜合征表現(xiàn)較為明顯,一般引起此類綜合征的疾病有惡性腫瘤、慢性腎衰、心肌梗死、糖尿病、嚴重感染等;其發(fā)生與機體的代謝狀態(tài),基礎(chǔ)疾病的性質(zhì)和嚴重程度及外來因素有關(guān),當病情好轉(zhuǎn),機體恢復正常時,T3及T4可恢復至正常。
綜上所述:隨著社會的發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,甲狀腺疾病已嚴重威脅到人類健康,成為內(nèi)分泌領(lǐng)域的第二大疾病,尤其是女性患甲狀腺疾病不斷攀升,依據(jù)本文統(tǒng)計結(jié)果也可見,從性別分布,女性多于男性,約4:1。因此加強預(yù)防保健意識,尤其是女性定期體檢甲狀腺激素水平,對于甲狀腺疾病及非甲狀腺疾病的預(yù)防、鑒別診斷和治療都具有十分重要的意義。
參考文獻: