生化试剂检测理论基础

一、 导向知识:生化分析仪的基本原理是分光光度计,或者俗称比色计。分光光度计的依据是“朗伯—比尔定律”。
朗伯—比尔定律阐述了液体吸光度与液体浓度的关系,并且引申出相应的公式及推导公式。
在相同波长下,吸光度越高,溶液的色度也就越深,反之越浅。
一般来说,生化反应把吸光度增加的叫做正反应,或者叫做上升反应,色度越来越深;吸光度下降的反应叫做负反应或者下降反应,色度越来越浅。

二、 生化的测试方法:从分光光度计的方法来说,有透射和散射两种方法,生化仪只用到透射法,因为它只有一套光路。生化的测试方法只有两种,那就是终点法和速率法,其余方法都是衍生法。

1. 终点法顾名思义,在反应终点进行吸光度测定的方法,其衍生方法有一点终点法,对应单试剂;两点终点法对应双试剂。还有一些相关的概念:试剂空白、血清空白。

2 一点终点法:也就是单试剂采用的方法。

这是奥林巴斯的曲线示意图,它是R1+S方式,所有生化仪都是以样本S的加入为正式读点的开始,之前加入的试剂读点都为0或负数。所有试剂和样本加入后,都进行搅拌

上图中R1加入搅拌后进行第一个读点吸光度测试,读点编号为0,然后加入样本再次搅拌开始正式读点1-27。而测试读点是27,也就是反应终点。当然,不一定非要到最后一个读点,很多蛋白反应速度很快,几分钟就到达终点,所以根据情况设置。

而东芝的机器代表着另一类机型,那就是S+R方式,但S和R在同一圈内加入,所以读点从1开始,没有0也没有负数。

从上图可以看出,第一点已经开始反应了,没有奥林巴斯机型那样有个平坦的水平线。这个图例反应时间比较长,直到30以后才趋于平稳反应终结,所以读点算在了32-33点。也就是最后两点。

3 两点终点法,也就是双试剂常用的终点法。
在奥林巴斯机型中,双试剂会出现两个或三个平坦的区域,R1加入之后,和S加入之后,如果是终点法,会在反应终点还会出现一个。
那么两点终点法除了在27点读一个之外,还要在10点读一个点,也就是在R2加入之前读一个点。这样反应吸光度值就等于终点吸光度值减去试剂样本空白,注意是试剂样本空白,不是试剂空白,所以这个点只能在S之后,R2之前。惯例一般在R2之前的一个点,而不是R2之前S之后的任意点。
下面是东芝的图例:

由于是S+R1,所以曲线开始就进行反应,除去杂质消除干扰,直到R2加入前趋于稳定。16点之后加入R2,正式反应启动,直到27点趋于稳定,所以终点读点选在32-33上。而试剂样本空白选择在14-16上。

总结:一点终点法适用于单试剂,两点终点法适用于双试剂,但第一点要在R2之前的一点。

4 速率法:使用最小平方法计算两点间的吸光度变化,确定每分钟吸光度的变化率,也就是ΔOD/min。
常规的速率法是在R2加入之后,给出两个读点,系统根据两点间的时间,自动计算每分钟的吸光度变化。

可以看出上图读点范围是21-27点。
采用常规速率法有个前提,那就是R1加入之后前期反应趋于稳定,比较平坦,加入R2之后迅速启动反应,形成斜线,读点范围取在斜线上。

如果R1加入之后也是斜线,那就要使用双速率法,也就是在试剂样本空白的斜线上取一段进行空白速率计算。

双速率法很少使用,与常规速率法的结果比较差别也不是很大。

在日立、迪瑞等机型中,常规速率法叫速率A法。

图例中的速率法每点线性都很好,但遇到每点线性不好的,就会报错,结果被拒绝、屏蔽。线性不好一方面是试剂质量问题,另一方面是反应特征,无法保持线性。那么这种问题各个厂家也都有对应,日立叫做两点速率法,奥林巴斯叫做固定点法。
5 两点速率(固定点)法:确定特定两点间的吸光度差值,无线性甄别。
还有引申出来的双固定点法,对应双速率法:
面两图都是奥林巴斯的,下面是日立的两点速率法。

6 速率法的底物耗尽问题。所谓底物耗尽,就是样本浓度太高,试剂提供的反应物质迅速反应完,而样本中的检测物质还有很多没有参与反应。通俗的话讲,就是在速率法的反应中看到了终点法的曲线。

图例中看到的是典型的日立速率A法,见到这样的图,结果肯定偏低甚至为0或者负值。这样的图首先应该想到方法是不是错误,如果速率法没错,那就只有一个可能,底物耗尽。遇到这种情况,一般都采取自动或人工稀释重测的方法解决。而东芝及其OEM机型雅培的生化仪,还有日电及拜耳的机型,可以自动进行判别,并将读点前移。东芝叫做弹性速率法,日电叫做读点前移。概念是这样的:
以上右图为例,速率法选择的主读点区为22-28,并加以吸光度判别和线性判别,当出现底物耗尽时,这个主读点区的线性几乎停滞,吸光度变化降低到几乎为0,这种情况下启动弹性速率读点区,一般设置在R2加入后10点以内,比如选择在17-21这个区间里。在弹性速率区间里进行速率法计算,从而得出一个较高的浓度值,因为这一区间反应速度很快。
这种方法以前有很多医院的老师作过实验并发表过论文,针对进口仪器与手工稀释的结果比对,符合率高达96%。这样一来,省工省力,节省了医院最为看重的成本。

(责任编辑:lgh)

常见问题
  • 如何在体龙基因完成所需的检测项目 流程简述 :在线咨询 - 采样送检 - 付款检测 - 检测分析 - 报告结果
查看详情

相关内容

官方客服团队

为您解决烦忧 - 24小时在线 专业服务