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自动化免疫分析实用13篇

自动化免疫分析
自动化免疫分析篇1

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

化学发光免疫分析法是以标记发光剂为示踪物信号建立起来的一种非放射标记免疫分析法。它具有灵敏度高、线性范围宽、分析速度快等优点,已成为临床免疫学检验中的常用手段而获得了广泛应用[1-3]。相应的化学发光免疫分析仪器已成为临床免疫学检验中不可或缺的检测设备。全自动化学发光免疫分析仪一改过去依赖于手工加样,再交由仪器测量的半自动化技术局面,是近十年来免疫检验技术的一次飞跃。全自动化学发光免疫分析仪需要对大量的样本进行连续的处理,取样平台运动控制系统是设备实现自动化的基础。需要设计出响应速度快、重复定位精度高、按规定轨迹运动的取样平台运动控制系统。

本文讨论了全自动化学发光免疫分析仪取样平台X―Y轴运动控制器的设计,包括单轴运动控制器和两轴变增益交叉耦合控制器的设计,最后给出了相应的实验结果。

1取样平台运动系统硬件结构

三自由度机械臂是取样平台的主要部分,包括两根X轴平行导轨、X轴滑块、两根Y轴导轨、Y轴滑块、Z轴齿形针管、Z轴液面传感器模块等,具体结构如图1所示。三个自由度分别是X轴的左右滑动、Y轴的前后滑动、Z轴的上下传动。X、Y轴的运动由直流电机驱动,实现取样针在平面上的定位。取样针的行程为160cm(X轴方向)×60cm(Y轴方向)。本文主要讨论取样平台X-Y轴运动的控制。

图1机械臂机械模型

Fig.1 Model of the Mechanism Robot Arm

2取样平台运动控制器设计

取样平台X轴、Y轴的控制目标是完成精确的位置控制。不仅对单个轴的运动速度和定位精度有严格要求,而且要求双轴联动时两轴之间的动态配合要好。因此对单轴跟踪误差和位置轨迹轮廓误差都需要加以考虑;在连续运动控制过程中,不但要考虑单轴的控制策略,还要考虑双轴联动时的交叉耦合控制策略[4,5]。

2.1取样平台单轴运动控制器设计

提高每一个运动轴的控制跟踪精度能有效地减小系统轮廓误差。取样平台的单轴控制器采用传统的速度内环,位置外环双闭环结构[6]。

2.1.1取样平台单轴速度环数学模型

数字随动系统中必须有D/A、A/D转换器或相当于其功能的转换装置。在该系统中,起D/A作用的是数字脉宽调制装置。它把数字输出量转化为脉宽可调的方波电压,并保持一个采样周期Ts,相当于一个零阶保持器,其传递函数为:

(1)

起A/D作用的是数字测速装置。其基本原理是数值微分,可等效为一个纯延迟环节。用Tr表示纯延迟时间,得传递函数为:

(2)

数字计算机的传递函数也可等效为一纯延迟环节,设Td为计算延迟时间,则其传递函数为:

(3)

综上所述,数字计算机及转换装置的传递函数为:

(4)

则取样平台单轴控制系统动态结构图如图2所示。

图2单轴控制器动态结构图

Fig.2 Block diagram of the single-axis controller

图中:Go(s) ――计算机及转换装置等效传递函数;

Ks――数字脉宽调制装置功率放大倍数;

Ce――伺服电机反电动势;

Tm――电力拖动系统机电时间常数;

α――速度反馈系数。

增加速度环的作用是:

(1)减小系统固有部分的惯性,提高系统的快速性;

(2)削弱被转速反馈包围部分参数变化及非线性影响,提高系统刚度,扩展调速范围。

2.1.2取样平台单轴位置控制器设计

采用古典方法进行单轴位置控制器的设计,无法解决动态特性与稳态精度间的矛盾。为此,设计智能控制器来克服一些控制理论靠单纯的数学解析结构难以处理对象不确定性的弱点。在本系统中,采用非线性量化因子模糊控制器实现位置控制器的设计[7,8],其结构图如图3所示。

图3单轴位置环模糊控制器结构图

Fig.3 Block diagram of the fuzzy controller for the position loop

控制器输入为误差e及误差变化率ec。通过非线性量化因子Fe、Fec将e、ec从语言的基本论域映射到量化论域E、EC。模糊控制器输出u=kuU。

取非线性量化因子为

(5)

式中:ne、nec――误差及误差变化率的量化等级;

ae、aec――常数。

E=EC=U={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}。定义在量化论域上的模糊子集为{NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB},分别表示“负大”、“负中”、“负小”、“零”、“正小”、“正中”、“正大”。E、EC及U的 赋值见表1,模糊规则表见表2。模糊推理采用Mamdani准则,输出模糊量逆模糊化采用加权平均法。

为了进一步提高系统的控制精度,在该取样平台单轴控制系统中,利用输入量的一阶和二阶导数信号进行前馈补偿,构成前馈复合控制(Feedforward Compound Control)[9]。具体实现框图如图4所示。引入输入量一阶导数前馈信号可以补偿速度误差,引入输入量二阶导数前馈信号可以补偿加速度误差。

图4单轴前馈复合控制器结构图

Fig.4 Block diagram of the feedforward compound controller

图中:――位置回路线性部分等效传递函数,KV为等效放大倍数,TV为等效时间常数;

D(s) ――前馈环节传递函数。

根据完全不变性原理,取

(6)

2.2双轴变增益交叉耦合轮廓跟踪控制

根据各个运动轴的反馈信息和差补值,实时修正轮廓误差模型的增益,以寻求最佳的补偿律并反馈到各轴,从而达到补偿轮廓误差的目的,这就是变增益交叉耦合控制(Variant Gain Cross-coupling-control)[10-12]。根据上述单轴控制器设计及交叉耦合控制原理,得出取样平台双轴协调运动控制系统框图如图5所示。其中,rx、ry和ex、ey分别为X、Y轴的参考输入和跟踪误差;Cx为X轴的交叉耦合增益系数;Cy为Y轴的交叉耦合增益系数;ε为系统的轮廓误差;Cc为交叉耦合控制器,u为其输出。对于给定的系统,ex、ey作为交叉耦合控制器的输入量,交叉耦合控制器的输出再通过交叉耦合系数Cx、Cy分解到两个进给轴上,从而控制两轴的协调运动。

图5双轴变增益交叉耦合控制器结构框图

Fig.5 Block diagram of the two-axis variant gain cross-coupling-controller

交叉耦合控制器选择的是经典的PID控制策略[13],控制器的参数用实验方法得出。补偿量为

ε=-exCx+eyCy (7)

X、Y轴的补偿分量Ux、Uy分别为

(8)

Cx、Cy可以根据文献[14]所述方法求得。它们分别随着X、Y轴的跟踪误差ex、ey和参考轨迹的变化而取不同的值,即Cc为变增益交叉耦合控制器。

3实验结果与分析

以长春光机医疗仪器有限公司的CA-2000全自动化学发光免疫分析仪原理样机为平台,对本文所设计的运动控制器进行了实验研究。

图6是单轴S型曲线位置随动过程的实验曲线。可以看出,稳态误差变化范围是0.4%~0.9%,稳态误差的影响已经基本克服。非线性量化模糊控制在误差较小时采取的非线性处理结构是达到此控制效果的主要原因;动态跟踪误差也明显降低,这是是前馈控制的本质决定的。此外,实验发现在随动过程中电枢电流的平均值明显变小。这是因为:在稳态时,一方面该控制器不需要频繁做较大范围的调整输出,就不会造成速度环给定出现较大的变化;另一方面,该控制方法抑制扰动能力也优于基本模糊控制;在动态跟踪过程中,前馈控制能够依据给定和系统前向通道的变化产生提前的控制量,克服偏差控制量产生的滞后,因此,速度超调就被有效地克服了。

为了验证双轴变增益交叉耦合轨迹跟踪的实际效果,按照取样臂的运行范围,以图7的路径为例进行实验研究,以加样系统Z轴的垂直中心M为研究对象。采用NURBS插值方法[14]进行路径规划,其中参考进给速度为400mm/s。图8对实际速度与理论速度进行了比较,实验中通过局部放大可以看出实际速度相对于理论速度约有60ms的滞后,曲线基本重合。根据编码器反馈的实际值和M点在平面某附近点的X、Y轴的参考坐标,就可以获得M点的实际轮廓曲线和理论轮廓曲线。M点实际运动轨迹与参考轨迹之间的轮廓误差可以通过轮廓误差计算公式得到,如图9所示。结果表明,曲线在曲率较大处的误差较平坦处大,但是能够控制在要求范围内。

图7轨迹跟踪曲线

Fig.7 Curve of the trajectory tracking

图8实验速度曲线

Fig.8 Experimental speed curve

图9变增益交叉耦合轮廓误差

Fig. 9 Coupling error of variant gain cross-counpling control

4结论

本文针对取样平台运动系统的要求,进行了单轴速度环与位置环控制器的设计;为了进一步提高单轴的跟踪精度,利用输入量的一阶、二阶导数信号进行前馈控制,构成前馈控制和反馈控制相结合的复合控制系统;基于观测跟踪误差和轮廓误差两种误差,进行了变增益交叉耦合控制器的设计。在硬件不变的情况下有效地提高了系统的跟踪精度,使系统的轮廓误差明显降低,同时响应时间也满足设计要求。实验结果表明,此控制策略满足了取样平台的高精度、高速度的定位的工作要求。

参考文献

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自动化免疫分析篇2

1.1 检测对象 无锡市体育管理中心运动员122人, 年龄≥15岁, 其中男64人, 女58人。对照组为来我院正常体检的中学生, 男、 女各30人。采运动员清晨静脉血2 mL, 分离血清后进行检测。

1.2 材料 血清睾酮的检测采用Access磁微粒化学发光免疫分析系统。Access免疫分析系统及配套的T试剂盒, 冲洗缓冲液, 碱性液, 酸性液, 定标液, 基质液(Substrste), 反应杯(RV管)由BeckmanCoulter公司提供。

1.3 方法

1.3.1 标准曲线 分别取0、 1.7、 5.2、 13.9、 27.8、 55.5 nmol/L T标准液, 在Access免疫分析系统中执行自动定标程序。以2次测定结果的均值, 进行数学逻辑处理, 绘制标准曲线。

1.3.2 统计学分析 两组间数据采用t检验。

2 结果

2.1 精密度测试 取低、 中、 高值的混合血清分别重复测定20次, 计算变异系数CV, 反映批内精密度。每天对不同浓度的质控血清测定1次, 连续20 d, 评价批间精密度。低、 中、 高值批内CV分别为4.1、 2.7、 1.6; 批间CV 分别为4.4、 3.2、 2.6。

2.2 血清睾酮检测结果及统计分析 运动员血清睾酮检测结果显示, 男女运动员与各自相同性别正常人对照组之间无统计学意义(P>0.05)。 表1 运动员血清睾酮检测

3 讨论

Access免疫分析通过在RV管中加入包被单克隆抗体的磁性微粒、 血清样品、 碱性磷酸酶(ALP)标记的抗原, 经37℃孵育后, 形成竞争法抗原抗体结合成的复合物。再加入底物 AMPDD(一种金刚基二螺[4, 4]二氧乙烷的磷酸脂)发光剂。AMPDD经ALP水解, 生成一种不稳定的阴离子, 该阴离子分解时持续发光, 且与ALP量成正比, 通过测定相对发光单位(relative light unit, RLU)定量检测血清中物质的浓度[2]。

对运动员血清T检测结果表明, CV%值较小, 说明仪器重复性较好, 测定结果稳定。 T的测定浓度范围在0~55.5 nmol/L之间, 能够满足运动员正常测试的需要。自动化的Access免疫分析系统, 既具有化学发光检测的高灵敏度, 又具有免疫分析的高特异性, 准确性、 稳定性, 能够快速及时的为运动员训练监控提供可靠的依据。另外, 它是用化学试剂来标记抗原或抗体, 避免了因使用放射性核素而带来的对人体和环境的危害。

但由于试剂成本的原因, Access免疫分析系统仍未广泛应用于临床。随着临床需求的进一步扩展, 高灵敏度、 宽线性Access免疫分析系统的将得到广泛应用。

自动化免疫分析篇3

1免疫检验自动化的概念以及现状

1.1 临床免疫检验自动化的概念 免疫自动化检验指的是计算机控制检测仪器进行免疫检测分析,不需要人工操作。主要涉及三方面的工作:①加样品、分配试剂、以及洗涤和检测的自动化。②检测数据的自动化处理。③提示操作人员仪器出现故障以及解决办法[2]。

1.2现状分析 今年来临床免疫检验的工作量逐步增大,传染性疾病对检验人员的构成的风险不断加大,对检验工作的效率也提出了很高的要求,因此临床上免疫检验的自动化要求已经刻不容缓。自动生化分析技术在七十年代应用于临床检验实验室,经过二十年的发展,至九十年代免疫检验分析技术已经发展的越来越成熟,其中时间分辨荧光检测技术、化学发光检测技术等先进的分析技术不断的应用于临床免疫检验,这些检验技术灵敏度高、特异性好,抗干扰能力较强。

随着临床检验技术的不断发展,极大的促进了免疫检验技术的自动化的发展,很多自动化的分析仪应用于临床,大大降低了检验人员的工作强度,缩短了分析的流程,提高了检验结果的特异性以及准确性和灵敏度,所以自动化检验备受临床医学检验人员的青睐。

2临床免疫检验自动化的发展

2.1标记免疫检验技术的自动化发展 标记免疫指的是采用酶、放射性同位素等物质标记抗原或者抗体发生抗体、抗原反应。已经广泛应用于临床。由于其标记方法不尽相同,主要可以分为:放射免疫技术、酶标记技术、免疫荧光标记技术。其中临床检验中使用最广泛的是放射免疫技术和免疫荧光标记技术。但是两者都有明显的缺点,免疫荧光标记技术比较费时而且不能进行定量和自动化,放射免疫技术检测所需仪器复杂且价格昂贵,对人体危害比较大。酶标记技术则是一项易于操作的一项新技术,具有无需特殊设备、适用范围广泛、检测周期短等优点。

免疫标记检测技术主要具有两方面的优点:灵敏度高,测定目标由待测物转变为待测物上的微量标记物质,利用其放大效应,大大降低了待测物的检测下限,可进一步发展到超微量检测。特异性高,从传统的有机或者无机试剂发展为抗体和抗原,使得检测的特异性显著提高,随着酶试剂、稀土元素等更加灵敏、高效的标记物质的出现,免疫标记检测技术发展迅速,已经成为了临床免疫检验检测各种激素、肝炎抗体、肿瘤标记物等微量蛋白物质的主要检测分析手段[3]。

2.2 免疫浊度检测的发展

2.2.1 透射浊度检测法 免疫浊度的测定可以通过检测光源光路方向透射光的强度,分析其与测定溶液溶度的关系的方法。透射光的吸光度与待测定免疫物质的量呈现正相关,抗体量固定时,根据待测定免疫物质的吸光度,计算出相应抗原的量,这种方法的优点是只要试剂合适,在普通的生化分析仪上就可以进行全自动化的分析,可以使得人体液中的特异性蛋白质测定的准确度和灵敏度显著提高,检验流程更加简洁。

2.2.2散射浊度检测法 散射浊度检测法指的是波长一定的光照射溶液,当遇到抗原抗体复合物分子时,复合物颗粒导致光线折射,出现偏转,其偏转角度与光线波长以及复合物分子的大小和量有很大关系。光强度与抗原抗体复合物含量成正比,散射光强越强,那么形成的抗原抗体复合物也就越多。这种方法的优点是检测范围宽、检测速度快、敏感度高,但是要求所检测的抗体质量比较高。

3免疫检验自动化的总结

免疫检验自动化的主要技术参数主要有:临床检验中的抗体、抗原需具有高度的特异性和亲和力;检验中的固体载体一般为磁性微球,以达到增加免疫反应的面积的目的;自动化分析仪都要结合相关的计算机软件对测定的数据进行转化和分析。新的分析仪设计智能化程度不断提高,其自动化程度不断发展,已经成为了新时期临床免疫检验的最重要的检验方法之一。在不断的临床实践过程中,对临床免疫检验自动化的发展进行深入的研究。随着科学技术的不断进步,一些高灵敏度、高精确度的免疫检验技术将会广泛应用于临床,提高临床免疫学检验的效率,促使检验技术不断向着更高质量的方法发展。

参考文献:

自动化免疫分析篇4

1化学发光免疫分析的工作原理

化学发光免疫分析根据发光体系在免疫分析中的表现方式不同可分为:直接标记发光物质的免疫分析、电化学发光免疫分析和酶催化化学发光免疫分析。其中电化学发光免疫分析技术(ECLIA)是目前最先进的标记免疫测定技术,能对各种物质进行快速分析,灵敏度高,目前在临床中的应用极为广泛,可以检测细菌及病毒、检测肿瘤标志物和检测激素等。不同的发光体系他们的作用原理也不尽相同。

1.1直接标记发光物质的免疫分析该方法是直接用化学发光剂标记抗原或抗体。标记的常用化学发光物质有吖啶酯类化合物,吖啶酯类是有效的发光标记物,首先起动发光试剂然后试剂作用而发光,强烈的直接发光在1秒内完成,为快速的闪烁发光。吖啶酯因为其化学反应简单、快速、无需催化剂,而作为标记物用于免疫分析;在检测小分子抗原时通常采用竞争法,而大分子抗原则通常采用夹心法,不会因为与大分子结合而影响发光量。有人已经采用直接化学发光技术进行的全自动双抗夹心免疫测定方法,对患者血清B-HGC含量进行检测法,操作简便、敏感度高、特异性强、优于一般的酶联免疫法和放射免疫法[1]。

1.2电化学发光免疫分析电化学发光免疫分析在电极表面进行反应,用三丙胺来激发光反应发光底物通常为三联吡啶钌。在阳极,这两种物质可同时失去电子,发生氧化反应。在电极板上三丙胺也在电极板上被氧化成三丙胺阳离子,与此同时二价的三联吡啶钌被迅速氧化成三价三联吡啶钌。激发态的二价三联毗啶钌在衰减的同时发射一个光子,然后重新回到基态二价三联吡啶钌。这一过程在电极表面反复进行,产生高效、稳定的连续发光,并不断增强。电化学发光免疫分析采用一种新型生物反应放大系统即链霉亲和素和生物素包被技术。以直径为218μm的磁性球作为载体,比板式的反应面积扩大了20-30倍,利用生物素与链霉素亲和素的牢固结合力,结合免疫放大能力和反应系统中的磁分离功能,使免疫反应在微球表面快速进行。并且,因为电发光过程产生许多光子,使光信号得以增强。因此,检测灵敏度提高,线性范围也可达6个数量级,可达到检测浓度小于1Pmol/L的超微量物质。有人已经采用电化学发光免疫分析法在检测乙肝标志物,结果发现用电化学方法检测灵敏度更高,专属性更强[2]。

1.3酶催化化学发光免疫分析从标记免疫方面分析,酶催化化学发光免疫分析应属酶免疫分析,只是酶反应的底物是发光剂,因此与酶免疫分析的操作步骤完全相同:以酶标记生物活性物质进行免疫反应,免疫反应复合物上的酶再作用于发光底物,在信号试剂作用下发光,用发光信号测定仪进行发光测定。例如常用的标记酶为辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶(ALP),它们有各自的发光底物。碱性磷酸酶所用底物为环二氧乙烷衍生物,用于化学发光酶免分析底物而设计的分子结构中包含起稳定作用的基团-金刚烷基,其分子中发光基团为芳香基团和酶作用的基团,在起动发光试剂作用下引起化学发光。冯艳铭等采用双抗体异位点夹心法[3],用甲胎蛋白单克隆抗体作为固相包被,采用改良过碘酸钠法进行甲胎蛋白多克隆抗体与碱性磷酸酶偶联制备酶标抗体,以CSPD作为底物,建立了人血清AFP的化学发光免疫定量分析法。

2化学发光免疫分析在临床的应用进展

2.1检测细菌及病毒细胞的是一切生命活动的基本组成单位,人体就是由千千万万的细胞集合而成,每个细胞就是一个独立的小生命,而控制着细胞的核心物质就是核酸,核酸是遗传物质基础,具有贮存、传递和表达遗传信息的功能。因此对标本中的核酸进行定量检测,对于临床准确、及时的诊断疾病,监测治疗效果是十分必要的。传统采用普通的细菌培养方法往往存在培养时间过长等诸多缺陷,因此,现在很多实验室都在寻求快速、灵敏的检测方法。研究表明用放大核酸序列分析的方法对食物中沙门杆菌进行检测,结果表明,应用化学发光免疫分析技术在16h后就可得到明确的结果,而且检测准确,操作简单。

2.2检测肿瘤标志物目前肿瘤是威胁人类生命健康的主要因素之一,也是死亡率最高的疾病之一。由于本身肿瘤发生的隐匿性及发展的侵袭性,多数患者发现晚,在确认时已有远处转移,早发现、早诊断、早治疗是提高肿瘤患者生存率和治愈率的关键。研究发现肿瘤的发生都有肿瘤标志物,它作为肿瘤的特有标志,对其的动态观察及测定,可为肿瘤的诊断、治疗及预后提供可靠的依据。化学发光免疫分析法可以对CEA、CA242、ferritin、CA199、F-PSA、NSE、β-HCG、AFP、HGH、PSA、CA125和CA153等十几种肿瘤标志物进行测定[4]。Sakizono等用ECLIA法检查36例肝细胞癌,其中有17例患者血清中PIVKA-Ⅱ升高,表明该检测法适用于检测血清微量PIVKA-Ⅱ,有利于肝癌的早期诊断。

综上所述,化学发光免疫分析具有多方面的优势,是一套有效性好、灵敏度高、准确度高、检测速度快的自动化免疫分析系统,能充分满足临床和科研试验的需求,与现实的应用密切联系起来,尤其适用于临床急诊检测。相信随着医学技术的不断发展,研究的不断深入,该法在临床的应用前景将是十分广阔的。

参考文献

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自动化免疫分析篇5

化学发光免疫技术具有标本用量较少、稳定性较高、标记物制备较容易、不污染环境、操作简便以及便于实现自动化等优点,主要将免疫分析与化学反光分析相结合,被广泛应用到临床医学和基础医学中。化学发光免疫技术是继酶免疫、发射免疫以及荧光免疫测定之后的免疫技术,在临床检验中经常需要检测和分析表征性物质,以判断疾病以及身体病理特征[1]。通过在临床检验中应用化学发光免疫技术,快速分析各种物质,能够提高检测的灵敏度与准确度。

1 化学发光免疫技术的概况

化学发光免疫技术主要包括化学发光分析和免疫分析系统,用于抗原、抗体、酶、激素、维生素以及脂肪酸等检测分析技术。化学发光分析是根据免疫反应情况,待免疫反应完之后加入酶或氧化剂等发光底物,发光底物经过氧化会形成处于激发状态的中间体,通过发射光子来释放能量,以达到稳定状态。而免疫分析是在抗体或抗原之上利用标记物进行直接的标记,标记物为化学物质或酶,待抗体或抗原发生反应后,会产生带有抗体免疫的复合物。

化学发光免疫技术的原理是以化学发光剂对抗体或抗原进行直接标记,待磁颗粒性、抗体或抗原发生反应之后,在磁场的作用下,分离处于游离状态和结合状态的化学发光剂,将发光促进剂加入到结合状态的部分,使其进行快速的发光反应,并以定性或定量的方式检测处于结合状态的发光强度。化学发光免疫技术系统具有操作较为简单,结果较为准确可靠,且自动化程度较高以及试剂储存的时间较长等优点,可根据激发态分子能量的来源,将化学发光的过程分为生物发光、光照发光和化学发光。

2 化学发光免疫技术在临床检验中应用的类别

化学发光免疫技术在临床检验中,主要分为酶催化化学发光的免疫分析、直接标记发光物质的免疫分析以及电化学发光的免疫分析。酶催化化学发光的免疫分析是通过抗体或抗原在标本中发生反应之时,采用发光的酶作为标记物。直接标记发光物质的免疫分析是采用吖啶酯对体或抗原进行直接标记,待抗体或抗原发生免疫反应后会产生一种复合物,加入氢氧化钠和带有双氧水的氧化剂后呈碱性,出现发光、分解等现象[2]。而电化学发光的免疫分析过程包括化学反光和电化学,将三丙胺作为电子供体,对抗体或抗原用三联吡啶钌进行标记,在电场的作用下,通过电子转移而产生发光反应。

3 在临床检验中应用化学发光免疫技术的分析

3.1 应用化学发光免疫技术分析传染性疾病 乙型肝炎病毒是血清学的标志物,是治疗和评价机体免疫功能的重要指标。诊断乙型肝炎病毒中的抗体或抗原的表面部分是否受到感染,这样的诊断为常规酶法,但常规酶法会使低病毒含量的携带者出现漏检的情况。化学发光免疫技术和以前的常规酶法相比,具有线性范围宽和高灵敏度等特点,在临床检验中应用化学发光免疫技术对传染性疾病进行分析,如对于已感染免疫病毒的儿童,应对其体内的甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒以及单纯疱疹病毒以Bowser等进行测定,检测出的灵敏度较高。

3.2 应用化学发光免疫技术分析肿瘤标志物 肿瘤标志物指肿瘤肿瘤在发生与增殖的过程中,通过肿瘤细胞进行合成、释放或者是机体与肿瘤细胞发生反应,产生酶、激素、白质以及癌基因产物等物质。患者的细胞、血液以及组织中都会有肿瘤标志物,利用化学发光免疫技术能够快速的寻找到难以发现的肿瘤标志物。通过对患者进行体外的辅助诊断以及术后监测,能够缓解患者的病痛。采用Mac等诊断和监测食管癌患者的病情,如对血清中的癌胚抗原浓度、鳞状细胞癌的抗原浓度等进行检测。以Raslan和Shabin对健康孕妇德阴道液和胎膜早破中的人绒毛膜促线性激素和AFP标志物进行比较,AFP的特异性和敏感度较高。

3.3 应用化学发光免疫技术分析心脏疾病 在临床检验中,经常以同丁酶对心脏疾病患者进行定量测定。心肌损伤的标志物包括肌酸激酶、肌红蛋白和肌钙蛋白T,应用化学发光免疫技术分析心脏疾病的标记物,能够提高检测的准确度。通过采用Dutra等将肌钙蛋白T(cTnT)的受体分子制成免疫传感器,应用于早期心肌梗死的临床检测,其方法较好,具有相关性,可以应用到临床中对标本进行检测。

3.4 应用化学发光免疫技术分析激素 激素是细胞和细胞间进行信息传递的媒介,主要指散在内分泌细胞中或内分泌腺所分泌出来的高效能的活性物质。在临床检测中应用化学发光免疫技术分析和测定性激素、甲状腺激素等激素,能够为临床诊断和治疗提供比较可靠、准确的实验室数据,提高检测的灵敏度和特异性[3]。通过以Vutyavanich等对血清中的促黄体生成素、素、促卵泡生成素以及催乳素等进行检测,以Karlsson对患者甲状旁腺进行检测,以Gayk和Schmidt对骨代谢标志物中的降钙素进行测量,并和放射免疫法相比,其精密度和准确度较高。

3.5 应用化学发光免疫技术分析其他物质 在临床检验中,应用化学发光免疫技术还可以分析细菌、维生素、免疫球蛋白、细胞因子、酶以及基因等。通过Dasgupta等对血清中高辛含量进行检测,以Quan等对食物中含有的盐曲霉毒素B1进行检测。

综上所述,化学发光免疫技术具有不污染环境、操作简便以及便于实现自动化等优点,被广泛应用到临床医学和基础医学中。在临床检验中应用化学发光免疫技术,能够为临床检验提供数据依据,提高检测的精密度和准确度。

参考文献

自动化免疫分析篇6

化学发光免疫分析起源于1977年,化学发光免疫分析主要利用了化学发光测定技术和免疫反应,化学发光测定技术有着非常高的灵敏性同时免疫反应有着非常高的特异性,通过两者的结合使得化学发光免疫技术成为现今最新的免疫分析技术。化学发光免疫分析技术较其他免疫分析技术而言拥有着高灵敏度、价格低以及操作简便等多种优点,正因为这些优点使得化学发光免疫分析技术被广泛的运用。

1 化学发光免疫分析技术的基本原理

化学发光免疫分析最关键的步骤就是化学发光以及免疫,免疫分析技术就是对分析的抗原进行标记,而化学发光分析技术就是对所产生的微观反应进行检测,以此来达到分析的目的。免疫分析就是利用抗原与抗体之间的特异性结合所产生的明显现象来检测所检测物质,而采用标记免疫分析就是通过对抗原进行放射性的标记,这样就能够更好的检测微观物质所发生的化学反应[1]。化学发光技术则是化学反应中的一种现象,化学反应必然伴随着能量的迁移,而具备能量的分子为了达到稳定的状态就要释放多余的能量,能量则是通过光形式释放出来,对所发出的光和能量迁移进行分析便可以知道内部所发生的化学变化。

2 化学发光免疫分析技术的应用

由于化学发光免疫分析技术不仅拥有较好的灵敏度以及较高的自动化程度,而且其还有较高的精密程度,所以得到了较多的应用。化学发光免疫分析技术在兽医学、临床医学以及食品分析中都得到了相当多的应用,下面将进行详细介绍。

2.1 化学发光免疫分析技术在兽医学中的应用 化学发光免疫分析技术在兽医学中的应用还处于早期阶段,因此没有得到较多的应用。主要原因则是化学发光免疫分析技术在兽医学的应用中会跨越化学、兽医以及生物学科方面的知识,而这样加大了化学发光免疫分析技术的应用难度,因此没有在兽医学中得到较多的应用。但是化学发光免疫分析技术仍然是兽医学中一项疾病快速检测的方法,即通过化学发光免疫分析技术可以精准快速的判定动物所发生疾病的原因,而且通过这项技术的运用还可以监测动物体内的疾病发生概率[2]。化学发光免疫分析技术在我国没有较多的应用到兽医学中,而且技术也没有国外先进,这进一步制约了化学发光免疫分析技术在我国的应用。国外化学发光免疫分析技术在兽医学中的应用较多,比如国外利用化学发光免疫分析技术来进行动物肠道病毒检测试验、猪肉中沙门菌抗体检测以及评价胰岛素浓度对奶牛繁殖性能的影响,并且取得了较好的成果。

2.2 化学发光免疫分析技术在临床医学中的应用 化学发光免疫分析技术在临床医学中有较多的应用,比在兽医学中的应用要更加广泛,而且在临床医学的应用中非常重要。美国通过对化学发光免疫分析技术进行改进,使得其具备更好的灵敏性以及精准性,现今化学发光免疫分析技术在临床医学中主要用来检测甲状腺系统、性腺系统、血液系统以及心血管系统中激素浓度。后来有科学家利用金刚烷衍生物在碱性磷酸酶的条件下可产生长时间辉光的特性将其运用到化学发光免疫分析技术中,即通过碱性磷酸酶来作为标记物,完善后的化学发光免疫分析技术科用来检测心脏病、传染病、糖尿病以及过敏症状,另外还可以用于血液系统和胰岛素的检测中。现今将化学发光免疫分析技术运用的最好的就是Roche公司,其所创造的ECL分析系统可以检测到及其细微的反应信号,并且特异性反应极为强烈,操作过程也非常快捷。

2.3 化学发光免疫分析技术在食品分析上中的应用 现今食品安全已成为人们越来越关注的问题,检测食品中含有的违规成分也有一定的难度。但是通过化学发光免疫分析技术的运用可以快速精确的测定食品中违规成分的含量,使得食品检测部门可以更好的测定食品中含有成分的含量。化学发光免疫分析技术可以用于鸡肉样品中CAP的检测以及牛奶中黄曲霉毒素的检测,国外科学家还利用化学发光免疫分析技术来测定牛奶、牛肉以及鸡蛋中肉毒梭菌毒素A的含量,由于化学发光免疫分析技术有着较高的灵敏度,所以所测定的结果非常准确,而且极大的节省了测试所需要的时间[3]。Yang M等科学家将增强型化学发光免疫检测技术以及电荷耦合器件结合起来创造了检测食品中葡萄球菌肠毒素B的技术,其灵敏度非常高、方法实用而且检测成本非常低。

3 化学发光免疫分析技术的新研究进展

3.1 新的标记物 化学发光免疫分析技术运用的重点就是检测内部微观化学反应的情况,而为了达到更好的检测效果就需要发光物质发光时间更加持久发光更加明亮,而这可以通过标记新的标记物来得以实现。各国科学家都致力于研究标记物的发光时间以及发光强度,标记物发光需要特定酶的催化,这需要科学家通过长时间的实践才能够证明哪一种标记物在哪一种酶的催化下才能够达到长时间的发光以及高强度的发光,另外对于标记物发光过程还需要较高的稳定性。目前科学家通过大量实验得到luminol-H2O2在HRP2A的催化下可以发出高强度而且长时间的光,而且发光的稳定性非常好。化学发光免疫分析技术能够快速、灵敏、精准的测定非常细微的物质含量,对于医学检测以及食品安全检测都有着较多的应用,通过不断的研究会使得该技术得到更广泛的运用。

参考文献

[1] 魏光伟,余永鹏,魏文康.化学发光免疫分析技术及其应用研究进展[J].动物医学进展,2010-03-20.

自动化免疫分析篇7

1 免疫抗体的多媒体生成演示――多媒体演示免疫的前提与关键。

Ⅰ型超敏反应既是教学重点又是难点,是指已致敏的机体再次接触相同抗原后在数分钟内所发生的特异性免疫应答,它具有发生快、反应快和消退快的特点。抗原刺激机体产生特异性 IgE 类抗体,IgE 以 Fc 段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的 IgE Fc 受体结合引发脱颗粒等一系列过程,都是用肉眼无法直接观察到,传统教学也无法反映其连续动态性,多媒体教学可以把抽象的知识、复杂的内容直观形象的演示出来,使枯燥易混的重点难点问题得到了解决。

通过多媒体的互动式教学具有自主性、生动性、长时间记忆性的特点互动式教学是一种旨在使教、学双方主动地发挥各自的主观能动性。以上的过程我们通过多媒体的引入与演示,可以直观形象化的进行表示与分析,达到巩固理论知识,提升操作技能与提升自我素养的目的。这个过程中为了维护安全与健康,需要进行预防前的慰问与观察,免疫者自身的身体条件及其反应过程。多媒体有效的提升学生发现问题和分析问题的能力,培养了学生严谨的科学态度和科学素质。

2 免疫功能的防疫与检测――多媒体演示的核心与关键

免疫功能的多媒体演示,首先是展现如何防疫的过程,其次是演示如何进行反应检测的过程,这是多媒体演示的核心与关键。

我们寻找免疫的问题与寻找解决方法,维护自身的稳定性,保证体内的相对平衡的环境,通过多媒体可以演示这种刺激过程,找出问题的解决办法,发现免疫反应的异常现象,可以更加直观形象的表现出来。通过多媒体的演示可以进行免疫的演示与监视,与实际的临床医学相互结合,通过种苗者的自身来进行多媒体的实时监控,例如体液免疫检测当中的凝集反应、沉淀反应等,由于通过肉眼很难看到其中的细微变化,所以通过多媒体的放大功能达到观察的目的。

3 多媒体的演示有助于知识的系统化与融会贯通

多媒体技术具有综合处理和控制文字、声音、图像、动画等多种形式的媒体信息功能,对于病原生物与免疫学教学而言,利用多媒体课件可使过于理论化、抽象化的微生物理论得到更为形象、直观的阐述,对看不见、摸不着的各种微生物的形态与结构也有了更直接和准确的展示,合理运用能取得较好的教学效果。

免疫学中有多种分支,并且每个分支之间都是相互联系的,有着相互的重叠与交叉,教学内容方面来考虑病原生物与免疫学基础内容包括细菌学、病毒学、其他微生物、人体寄生虫以及免疫学,微生物学与免疫学是基础医学中知识更新最为迅速的学科。也是医学与生命科学中最具有发展前景的学科之一。在教学过程中,作为医学基础课,微生物学与免疫学具有理论性。

这种重叠与交叉就是知识的体系化与融会贯通,而且覆盖了更多的知识面,这种知识体系不能单一的从课本的讲解中获得体系化,更需要借助多媒体的演示与功能进行细致化的讲解与分析。多媒体的演示可以通过实践化的临床试验与长期的演示与观察体现出来,将其中有联系的知识点进行系统化与体系化,有效的连接知识前后之间的练习,达到统一化的程度与感悟,通过多媒体图表的演示形成体系,使之一目了然融会贯通,加强知识点之间的练习与系统化。病原生物与免疫学基础是一门很重要的医学基础课程,课程内容量大、枯燥、抽象,单纯使用传统的教学方法,不易于学生的理解和记忆。因此,非常有必要进行教学改革,从而引进新的教学方法。近年来,随着计算机技术的快速发展以及学校教学条件的改善,多媒体课件已逐步应用到了教学中。

通过以上分析我们得知,在实际的免疫学教学过程中,除了依靠教师将学科中的精华概括提炼出来之后,更加系统和形象化的将知识落实到学生头脑中是一个重点,这个重点就是如何将免疫学与多媒体教学有机结合起来的关键。其次,对于免疫反应的排斥反应,我们也应该进行相关的视频演示,通过多媒体的声音与图片的形式展现出来,达到共同提升的目的。反观整个免疫学的教学全过程,我们发现从免疫前的检查到免疫后的分析与处理,都是一项需要时间与观察的活动,而这些活动就是工作的核心问题,也是我们通过多媒体进行演示的关键,特别是对免疫过程中的各种反应与处理办法,都是我们进行有效应对的关键,现代免疫学逐步发展成为既有自身的理论体系、又有特殊研究方法的独立学科。它为生物学的研究提供了一些新的手段。

参考文献

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自动化免疫分析篇8

Key words: farm products; hazardous substances; molecular biotechnology; testing technology

中图分类号:S1文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)04-0186-02

0前言

农产品安全性要求农产品中不应含有可能损害或威胁人体的物质或因素,它关系到人体健康和社会稳定。随着世界经济全球化、贸易自由化和农产品国际贸易的迅速发展,农产品安全已成为事关人民健康和构建和谐社会的重大战略问题,及时、安全、准确地检测出农产品中的病原微生物是农产品安全检测的重要内容。随着农产品分析物质的不断微量和痕量化,农产品基质的不断复杂,仅使用传统分析技术已难以解决所有的问题。分子生物学技术不仅可以简化前处理过程、而且操作简便、检测成本低、安全可靠,且能进行特异性处理分析,其在农产品分析中占据越来越高的比例[1],目前在农产品检测中常用的技术包括:酶联免疫分析技术(ELISA)、基因芯片技术、分子印迹技术、聚合酶链式反应(PCR)技术、试纸条快速检测技术、流动注射免疫分析技术、生物传感器技术(biosensor)、等。分子生物学技术解决了传统农产品前处理所不能解决的问题,特别是在农产品中有毒有害物质检测中发挥了重要的作用。

1应用于农产品安全检测中的分子生物学技术

1.1 酶联免疫分析技术[2-3]酶联免疫分析技术是20世纪70年代初期由荷兰学者Weeman与Schurrs和瑞典学者Engvall与Perlman几乎同时提出的。最初ELISA主要用于病毒和细菌的检测,20世纪70年代后期开始广泛应用于抗原、抗体的测定,范围涉及到一些药物、激素、毒素等半抗原分子的定性定量检测。它是在RIA理论的基础上发展起来的一种非放射性标记免疫分析技术。它利用酶标记物同抗原抗体复合物的免疫反应与酶的催化放大作用相结合,既保持了酶催化反应的敏感性,又保持了抗原抗体反应的特异性,极大的提高了灵敏度,且克服了RIA操作过程中放射性同位素对人体的伤害。酶联免疫分析法在农产品安全检测中最为常用。农兽药残留免疫分析方法的建立包括待测物选择、半抗原合成、人工抗原合成、抗体制备、测定方法建立、样本前处理方法和方法评价等步骤。ELISA具有样品前处理简单,纯化步骤少,大量样本分析时间短,适合于做成试剂盒现场筛选等优点,使其可试验快速现场监测,是现阶段农产品安全检测领域应用较多的一项检测技术。目前酶联免疫检测的农、兽药残留种类主要包括:有机磷农药、拟除虫菊酯类农药、有机氯类农药、氨基甲酸酯类、兽药类等。

1.2 基因芯片技术[4-5]基因芯片技术是采用原位合成或显微打印手段,将数以万计的核酸探针固化于支持物表面,与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号来实现对样品的快速检测。基因芯片技术是基于芯片上的探针与样品中的靶基因片段之间发生的特异性核酸杂交。基因芯片的基本原理与核酸杂交相似,但它将大量按检测要求设计好的探针固化,仅通过一次杂交便可检测出多种靶基因的相关信息,具有高通量、多参数同步分析,快速全自动分析,高精确度、高精密度和高灵敏度分析的特点,是目前鉴别有害微生物的最有效的手段之一。近年来,许多学者利用基因芯片对常见致病菌进行了分析检测。

1.3 分子印迹检测技术[6-7]分子印迹技术利用化学手段合成一种高分子聚合物―分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer, MIP),MIP能够特异性吸附作为印迹分子的待测物,在免疫分析中可以取代生物抗体,被科学家誉为“人工抗体”。它具有一定的预定性,识别性和实用性等特点,在农产品安全检测中的潜力已引起了人们的关注。由于农兽药在农产品基质中的痕量残留性以及基质的复杂性,需要对待侧的农兽药物质进行分离,净化和富集。MIPs的固相萃取(MISPE)技术已被广泛应用于药物、生物、农产品、环境样品分析,作为监测药物、生物大分子、烟碱 、除草剂 、农药等的预富集处理。根据直接竞争免疫分析方法,采用荧光标记示踪物,灵敏度虽不及生物抗体免疫分析得到的结果,但分析时间缩短而且该放生抗体具有上百次的可再生使用次数。使用MIPs作为生物传感器的识别元件是另一具有发展前景的应用。较之抗体、受体或酶,MIPs制成的传感膜有明显的优越性,如适用范围广、能够长期稳定、耐高温和耐腐蚀。

1.4 PCR技术[8-11]聚合酶链式反应技术诞生于1985年,由美国Cetus公司和加州大学联合创建。PCR技术利用变性与复性原理,在体外使用DNA聚合酶,在引物的引导和脱氧核糖核苷酸(dNTP)的参与下将模板在数小时内进行百万倍扩增。该技术可选择性地放大特定的DNA序列,因此在农产品致病性微生物检测方面发挥着越来越重要的作用。实时定量PCR技术是近年发展起来的新型技术,该技术通过直接测定PCR过程中荧光信号的变化,利用电脑分析软件对PCR过程中产生的扩增产物进行动态监测和自动定量,从而成功地实现了PCR从定性到定量的飞跃。而且,使用实时定量PCR技术不需要进行凝胶电泳,避免了交叉污染,使反应具有更强的特异性和更高的自动化程度。随着分子生物学技术的不断发展,多重PCR、标记PCR和不对称PCR等多种不同的PCR方法都被应用于农产品检测中,它们的应用使PCR技术拥有了更高的灵敏度和更短的周期。

1.5 试纸条快速检测技术(即膜载体免疫分析快速检测技术)[12-13]

试纸条与试剂盒相比较具有更加易于携带、检测更加迅速等优势。在实际检测过程中,特别是现场快速检测,并不一定需要对每个样品都获得定量数据而只需要定性地判别出某个样品是否含有某种农兽药,含量是否超过规定标准既可。因此只需要几分钟或十几分钟就可以获得结果的快速检测试纸条是最为合适的检测工具。试纸条技术与试剂盒相类似,其特点是以微孔膜作为固相载体。标记物可用酶或各种有色微粒子,如彩色乳胶、胶体金、胶体硒等,以红色的胶体金最为常用。固相膜的特点在于其类似滤纸的多孔性。液体可穿过固相膜流出,也可以通过毛细管层析作用在膜上向前移行。常用的固相载体膜为硝酸纤维素膜、尼龙膜等。试纸条技术主要包括酶标记免疫检测技术(immunoenzyme labeling technique)和胶体金标记免疫检测技术(immunogold labelling technique)。酶标记免疫检测技术是以酶为示踪标记物,而胶体金标记免疫检测技术是以胶体金作为示踪标记物,应用于抗原抗体反应的一种新型免疫标记技术。酶标记检测技术包括flow-through和dip-stick两种形式,胶体金标记检测技术包括flow-through和lateral-flow两种形式。

1.6 流动注射免疫分析技术[14]流动注射免疫分析法是将速度快、自动化程度高、重现性好的流动注射分析与特异性强、灵敏度高的免疫分析集为一体。这种分析方法具有分析时间短、需要样品量小和操作简便等特点。利用FIIA对一些样品分析,测定耗时不足1min。FIIA有:均相FIIA和非均相FIIA。流动注射免疫分析主要包括:流动注射脂质体免疫分析技术、流动注射荧光检测、流动注射化学发光检测、流动注射分光光度检测和流动注射电化学检测。利用FIIA是一种灵敏性、专一性、准确性好、快速、节约成本的方法,样品也不需要预处理和富集。

1.7 其他分析技术[15-18]免疫亲和(Immunoaffinity)是利用生物分子间专一的亲和力而进行分离的一种层析技术。其原理是利用偶联亲和配基的亲和吸附介质为固定相亲和吸附目标产物,使目标产物得到分离纯化的液相层析法。亲和层析已经广泛应用于生物分子的分离和纯化,如结合蛋白、酶、抑制剂、抗原、抗体、激素、激素受体、糖蛋白、核酸及多糖类等;也可以用于分离细胞、细胞器、病毒等。

毛细管电泳免疫分析技术是将毛细管电泳技术(CE)与免疫分析技术(IA)相结合起来的一种新型的免疫分析技术。毛细管电泳免疫分析分为竞争性毛细管电泳免疫分析和非竞争性毛细管电泳免疫分析。与毛细管电泳免疫分析的检测器主要有激光诱导荧光和紫外检测器。其中激光诱导荧光检测器因具有较高的检测灵敏度,通过对抗体或是抗原进行荧光标记而被广泛使用。此外还有生物传感器、荧光免疫分析技术、放射免疫分析技术、磁免疫分析技术、蛋白质芯片、等。

2结语

随着经济的全球化发展和农产品的跨区域、跨国际流通,对农产品病原菌的检测要求也越来越高。从定性和定量两方面出发,准确、快速、经济的检测方法是农产品安全检测的发展方向。尽管分子生物学检测方法具有诸多优点,但目前它们大多处于实验室阶段,不能广泛应用于实践,仅能作为标准检测方法的参考。因此,在今后的工作中应进一步加快研究步伐,建立真正实用的农产品快速检测方法。

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自动化免疫分析篇9

进入21世纪以来,免疫学成为了当前发展比较快的前沿学科。目前,免疫学科已经成为了全球科研ESI评价体系中的学科之一,并且各个国家也通过免疫学科的发展水平来衡量一个国家的综合科技实力。免疫学一方面能够帮助人类解决生命现象的本质问题;另一方面也对于人类重大疾病的机制破解和制剂的研发具有重大的意义。另外,免疫学相关的交叉学科的研究解决了人类的重大疾病,增进了人类的健康,推动了我国生物医药产业的发展,提高我国的经济实力,增强了我国的国民力量,并且结合了我国的重大需求,进一步深入系统地研究免疫学相关的交叉学科,可以使我国的免疫学科得到进一步的发展。

1 免疫学科与相关学科开展交叉合作研究的必要性

免疫学相关的交叉学科包含有新型免疫组织器官、单细胞、亚细胞层面的免疫功能和调节机制等。而一些新型技术的创新发展又促进了这些系统性免疫学的研究。这使得免疫学又与化学、光学、信息学等学科有着密不可分的联系。另外,免疫学与相关学科的交叉与合作使人类许多重大疾病的免疫机制得到破解,其治疗的手段也得到了改革和创新。在生命系统中,免疫系统有着极为重要的作用,并且与内分泌系统、神经系统等都有着紧密的联系,有着互相调控的作用。而对于免疫学科与相关学科的交叉研究能够很好地破解人类的一些重大疾病。因此,在我国免疫学快速发展并且在国际上的地位显著提升的过程中,开展免疫学与相关学科交叉合作研究对于免疫学所能解决的人类重大疾病的诊疗新策略具有非常重要的战略意义,也需要基金委在政策和基金方面得到资助。

2 免疫学与其他学科交叉研究的现状与重要研究成果

2.1 免疫学与生命科学内部学科交叉研究的重要成果

我国免疫学的快速发展一方面是由于免疫研究技术方法得到了改进;另一方面也是由于免疫学与结构生物学、干细胞生物学、生物信息学等相关学科的相互促进和发展。第一,免疫学与结构生物学的交叉。研究了病毒侵染和免疫应答机制,具有一定的创新性,并且能够从感染免疫学当中研究出结构免疫学这一重要的分支。第二,免疫学与干细胞生物学的交叉。目前,生命科学研究的新方向是多能干细胞的培养与器官重塑。而干胞生物医学转化的前提是需要免疫学交叉对于干细胞的免疫分化和排斥的研究。第三,免疫学与演化生物学的交叉。免疫学与演化生物学的交叉揭示了抗原受体及免疫应答多样性的物种起源。第四,免疫学与生物信息学的交叉。随着信息化时代的到来,受生物信息学的影响,免疫学的研究模式已经转换成为了数字化可预测的分析模式。

2.2 免疫学与其他学科交叉研究的重要成果

第一,免疫学与临床医学交叉的相互促进。对于免疫学与自身免疫性疾病来说,自身免疫性疾病对人类的危害程度远远超过了感染性疾病。而免疫学对自身免疫性疾病的研究使其有了很大的发展。而免疫学与肿瘤学的交叉在近几年也取得了突破性的进展。肿瘤疫苗的上市增强了T细胞的应答,延长了肿瘤晚期患者的存活率。而对于免疫学与器官移植而言,免疫学的研究使器官移植成功率得到了很大的提高。第二,化学表观修饰时免疫调节的重要机制。化学学科一方面从微观分子化学键角度分析了免疫分子,还研究了免疫表观调节的化学修饰机制,提高了免疫调节研究的作用。第三,糖结构生物学开拓了解析免疫分子功能的新视野。近年来,糖结构免疫学研究发现多糖及受体对于免疫细胞具有一定的调节功能。

从以上几点来看,目前免疫学和其他的生命学科、化学学科、医学科学领域的交叉合作都得到了很大的关注,并且在代谢疾病、免疫治疗以及化学表观调控机制等方面都得到了很多具有突破性的进展。

3 其他学科作为关键辅助手段促进免疫学高水平发展的成果

3.1 化学修饰与示踪技术是免疫学在体实时研究的重要手段

单克隆抗体检测功能把荧光和酶化学修饰作为其应用的前提。可视化技术中运用了荧光分子修饰与化学光学成像技术。而一些化学、光团以及金属离子修饰使佐剂、示踪剂以及转染增效剂具有了更多的功能,也推动了免疫学向着更高层次发展。另外,免疫分子的相互作用促进了免疫网络之间的作用和调节。因此,对于免疫调节功能的研究可有效实现对于重大疾病的免疫干预。近年来,计算机模拟技术能够实现高效鉴定和化学改构,使小分子免疫调节得到快速的发展。

3.2 材料科学在免疫佐剂、递送体系、示踪检测试剂方面的重要应用

近些年,材料科学和免疫学科的交叉和联合得到了快速的发展。而人类对于新型疫苗、人工器官以及生物材料的需求也加快了免疫学科与材料学科的交叉和联合。第一,对于免疫治疗新分子或者药物来说,特异性靶向问题成为了最应注意也是必须解决的问题。材料学的研究实现了免疫分子的靶向问题。例如,PH敏感材料使纳米颗粒在胃肠道的不同部位得到有序或者定向的释放,有效推动了肠道免疫研究以及口服药物的开发。第二,人类疫苗佐剂的主要成分为皂苷和糖脂等。而目前开发的固有免疫激动剂能够有效增强机体的免疫应答能力。其中IL-15以及全反式维甲酸等分子有可能成为新型的黏膜佐剂。第三,一些新型材料的免疫示踪技术已经实现了在机体和细胞层面对于免疫应答的实时监控。目前,我国已经通过在体单细胞免疫成像技术揭示了B-T细胞的相互作用和向浆细胞转化的流程。

3.3 信息学与数学工具将实现免疫组学数据的分析归纳

随着信息化时代的到来,我国已建立了关于病原体和疾病相关的大规模数据库。数学、信息科学与免疫学科的交叉和联合实现了数据的采集、标记和关联,分析了不同标准下的数据分类和集成以及不同筛选条件下的数据提取、运算和分析等。

4 我国免疫学与相关学科交叉的不足与挑战

在国际上,免疫学相关的交叉学科得到快速发展的同时,我国也应当意识到在免疫学相关的交叉学科发展的不足以及所面临的挑战。一方面,对于免疫应答的代谢、表观调控等基层理论而言,我国虽然已经有了一定的成就,但是却没有建立一定的新理论和新体系。另一方面,我国目前无法将基层理论和临床进行紧密结合的研究,使我国的自身免疫疾病研究的大规模临床优势资源得不到有效的利用。另外,我国在肿瘤免疫研究方面得不到创新性的发展,使得肿瘤特异性抗原、免疫调节以及免疫治疗的机理研究得不到一定突破性的进展。最后,在抗感染疫苗方面,我国也只是在戊型肝炎疫苗得到了一定的创新性法,但是在结核、乙肝、艾滋病等方面的免疫治疗却没有重大的突破。在生物医用新型材料方面,我国缺乏一些实质性的学科交叉研究。而在化学修饰分子和生物材料对免疫系统的影响方面也需要进行深入的研究。目前,我国也缺乏一些具有自主知识产权的大数据分析仪器和软件,这也已经成为了免疫组学研究应当面临的突破口。

5 未来的优先资助方向建议

在我国免疫学科快速发展的同时,免疫学科也派生出了多个具有活力的交叉型新学科。例如,代谢免疫学科、结构免疫学科、神经免疫学科等,使免疫学研究的范畴从疫苗研发、抗原体结合扩展到人体组织器官生理和病理机制、生命现象的本质、免疫应答的结构等,并在很大程度上使生物医药产业的发展得到创新。随着免疫学的迅速发展,当前免疫学需要注重的课题是有效地将免疫学和医学学科、化学学科以及生命学科等诸多学科有机地联系起来,解决共同的科学问题,实现对于领域前沿的重大突破。

5.1 免疫应答的化学表观调控

目前,我国应当深入了解免疫识别以及应答的核心问题是表观调控信号对组织器官的特异性免疫应答的影响以及对于人体免疫表观调控机制的探索。

5.2 代谢的免疫调控

各类免疫细胞需要通过代谢调控来实现分化和增殖。生命本质的研究需要了解免疫细胞代谢的免疫调控和信号传导、宿主以及微生态代谢的关系,也要能够免疫细胞的代谢调控、代谢产物的组学分析之间的流向和转运调控等。这也能够成为人类重大疾病防治的理论基础和新分子靶标。

5.3 未来资助的优先领域

为了能够促进我国免疫学科的持续、快速发展,我国应当从3个方面来进行研究。第一,免疫新器官、新亚群以及新分子的新发现。重新认识和研究各个免疫新器官的基本免疫学特性,发现和鉴定新的免疫细胞亚群,研究生理和病理下的免疫细胞的多样性和可塑性,完善和描绘免疫细胞和免疫分子的作用网络。第二,免疫应答的单细胞和亚细胞的特征以及调控机制。联合化学和生物学方法促进了免疫学示踪技术的发展。研究生理和病理下的免疫细胞的轨迹以及相互作用。第三,广谱中和抗体产生和作用的新机制。广谱中和抗体产生的动力学,广谱中和抗体的基因突变以及维持机制,广谱中和抗体诱生的B细胞调控机制等。第四,固有免疫应答和调节新机制。固有免疫应答在微生态调控中的作用,固有免疫应答与调节机制。第五,代谢与免疫。免疫细胞的代谢特征、转导与调控机制,细胞自噬与免疫的调节等。

6 结语

综上所述,随着我国免疫学科的快速发展,我国对于免疫学也有着非常高度的重视和支持。这也标志着我国对于免疫学相关的交叉学科的深入的必要性。针对目前我国免疫学相关的交叉学科研究的现状和挑战,我国也通过开展一些论坛来分析当前我国免疫学相关的交叉学科发展的重要科学问题,促进了我国免疫学和生命学科以及其他相关学科的交叉发展。

⒖嘉南

[1] 庆祝上海市免疫学研究所建所三十周年暨国际免疫学进展学术讨论会通知[J].现代免疫学,2009(5):363.

[2] 何兴华.免疫学与营养免疫学[J].西部医学,2006,18(2):219.

自动化免疫分析篇10

目前在国内,大部分医院的检验科会采取酶联免疫吸附法对血清乙型肝炎表面抗原(HBsAg)以及乙型肝炎表面抗体(HBsAb)展开检测。酶联免疫吸附法在检验工作中,具有操作简单等优势,但是值得注意的是,其灵敏度、重复性相对较差,很容易受到钩状效应、标本浓度等因素的影响,进而出现假阴性结果,造成漏诊或者是误诊[1]。近几年,随着科学技术的提高,微粒子酶免疫分析法问世,文献[2]报道,微粒子酶免疫分析法在HBsAb检测中,存在一定的优势。有研究表明儿童在接种乙肝疫苗后较成人更易产生乙型肝炎表面抗体[3],本次研究中,出于对酶联免疫吸附法和微粒子酶免疫分析法检测HBsAb的临床效果进行对比的目的,对196份接种乙肝疫苗后血清标本分别采取酶联免疫吸附法和微粒子酶免疫分析法检测HBsAb,并对比分析结果,现汇报如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究中资料来源于笔者所在医院收集到的接种乙肝疫苗后血清标本,共选择196份作为研究对象。标本来源于123例女性和73例男性。标本受试者均采取0、1、6个月3针的免疫程序接种乙肝疫苗。

1.2 方法

1.2.1 研究方法 将选择的196份接种乙肝疫苗后血清标本分别采取酶联免疫吸附法和微粒子酶免疫分析法两种不同的方法检测HBsAb,并对检测结果进行对比分析。

1.2.2 检测方法 本次研究的检测过程中所需要的仪器主要包括:Biocel l2010酶标仪、美国雅培I2000全自动免疫分析仪及其配套试剂、ELISA试剂盒(由厦门英科新创生物工程有限公司提供)及Biocel lA201洗板机。酶联免疫吸附法:采取双抗原夹心法,严格按照试剂盒说明书操作。微粒子酶免疫分析法:同样采取双抗原夹心法进行。被测抗体与包被在微粒子上的抗原进行充分的结合,然后将其与标记碱性磷酸酶的抗原进行充分的结合,ALP可对4-甲基伞形酮磷酸盐产生催化作用,使其分解成为具有一定荧光性的物质,荧光变化率水平与被测抗体的浓度水平呈现正比例关系,浓度测定结果超过10 IU/L时,视为检测结果阳性,浓度测定结果不足10 IU/L时,视为结果阴性[4]。

1.3 观察指标及评价标准

(1)观察酶联免疫吸附法与微粒子酶免疫分析法两种方法的检测阳性率;(2)酶联免疫吸附法与微粒子酶免疫分析法检测HBsAb最低检出结果。取1份HBsAb阳性标本,经酶联免疫吸附法及微粒子酶免疫分析法测定3次,求得其检测结果的平均值,倍比稀释血清分别采取酶联免疫吸附法及微粒子酶免疫分析法进行检测,重复检测3次之后取平均值即得。HBsAb检测结果阳性的判定标准包括:微粒子酶免疫分析法检测结果达到10 IU/L以上,酶联免疫吸附法检测的样本吸光度/CUTOFF值水平>1.0。

1.4 统计学处理

数据用SPSS 18.0软件处理,计数资料以率(%)表示,比较用字2检验,P

2 结果

2.1 酶联免疫吸附法与微粒子酶免疫分析法检测结果比较

196份标本经酶联免疫吸附法检测,检出HBsAb阳性标本139份,阳性率为70.92%;经微粒子酶免疫分析法z测,检出HBsAb阳性标本157份,阳性率为80.10%。经酶联免疫吸附法检测出的阳性结果使用微粒子酶免疫分析法检测均为阳性,微粒子酶免疫分析法检测阳性率较酶联免疫吸附法高,差异有统计学意义(P

2.2 酶联免疫吸附法与微粒子酶免疫分析法检测HBsAb最低检出值比较

微粒子酶免疫分析法测定HBsAb浓度为14.1 IU/L及以下时,酶联免疫吸附法检测结果呈现为阴性,由此证实,微粒子酶免疫分析法对血清HBsAb定量检测的准确性更高,可以对乙肝疫苗接种后免疫效果进行反映,具体见表1。

3 讨论

目前临床上多采取酶联免疫吸附法对血清乙肝表面抗体进行检测,从而实现对乙肝疫苗免疫效果进行了解的目的。然而,实践与研究发现,这一操作比较繁琐,重复性相对较差,检测所需时间较长,无法对体内HBsAb展开定量检测。近期文献[5]报道发现,微粒子酶免疫分析法在HBsAb定量分析中,具有快速、特异性强、灵敏度高等诸多优势。

本次研究中,出于对酶联免疫吸附法和微粒子酶免疫分析法检测HBsAb的临床效果进行对比的目的,对196份接种乙肝疫苗后血清标本分别采取酶联免疫吸附法和微粒子酶免疫分析法检测HBsAb,并对两种方法的检测结果进行了对比分析,结果发现,196份标本经酶联免疫吸附法检测,检出HBsAb阳性标本139份,阳性率为70.92%;经微粒子酶免疫分析法检测,检出HBsAb阳性标本157份,阳性率为80.10%,且经酶联免疫吸附法检测出的阳性结果使用微粒子酶免疫分析法检测均为阳性,微粒子酶免疫分析法检测阳性率较酶联免疫吸附法高,差异有统计学意义(P

通过本次研究笔者体会到,酶联免疫吸附法为对血清HBsAb进行检测的主要方法的一种,且属于抗原抗体在固相表面进行充分反应,参与仅为孔底的接触部分,其余的抗原或抗体均需要实施扩散处理,与固相抗体或固相抗原进行充分的接触,属于逐渐平衡的过程,因此检测过程中所需的时间相对较长。除此外,酶联免疫吸附法的手工操作过程相对比较的复杂,检测的灵敏度水平却相对较低,不能够对检测额进行准确的测定,由于需要对处于结合态的抗原或抗体、游离状态下抗体或抗原实施准确的分离处理,因此大多数情况下需要进行反复加样、洗板等操作,很容易造成人为误差[8-10]。微粒子酶免疫分析法主要是利用荧光酶免技术,经全自动酶免分析仪对HBsAb水平进行准确的测定,从标本加样操作开始直到得出相应的结果,均由相关仪器在自动化状态下完成,从而有效避免了人为误差,实现了全自动、快速、准确,并且可定量分析,灵敏度以及特异性均显著提高,重复性得到改善[11]。

综上所述,采取微粒子酶免疫分析法对HBsAb定量检测,不但在儿童乙肝疫苗接种后展开HBsAb浓度变化动态观察,进而对免疫效果进行判断,且还能够以HBsAb浓度变化来对再次免疫接种时间予以确定,对比酶联免疫吸附法具有一定的优势。在今后的临床检验工作中,值得对其给予足够的重视并展开推广,改善乙肝疫苗接种后免疫效果监测工作质量。

参考文献

[1]杨凡,单咏梅,周宏,等.不同方法学检测乙型肝炎血清标志物结果的评价分析[J].检验医学,2010,25(9):723-724.

[2]杨晓燕,陈涛,郭仲辉,等.线性免疫印迹法和酶联免疫吸附法检测抗核抗体的比较分析研究[J].中外医学研究,2014,12(23):11-13.

[3]刘绍芬.成人接种乙肝疫苗后免疫情况的观察与分析[J].中外健康文摘,2009,6(5):81-82.

[4]任丽民,邓芳,余明杰,等.化学发光法对ELISA检测HBsAg“灰区”标本的再分析探讨[J].检验医学与临床,2010,7(5):434-435.

[5]章火祥,丁丽萍.ECL法与ELISA法在测定乙肝血清标志物上的比较[J].江西医学检验,2012,22(2):137-139.

[6]肖琴.酶联免疫吸附试验法和微粒子酶免疫分析法测定乙型肝炎病毒血清标志物的比较研究[J].实用医技杂志,2010,17(6):543-544.

[7]姜立民,周康P,陈悦青.酶联免疫吸附试验和微粒子酶免疫分析法检测血清甲型肝炎总抗体的比较研究[J].中国计划免疫,2007,13(1):63-65.

[8]田拥军,覃莉,刘慎沛.8种国产HBsAg试剂检测变异HBsAg的效果分析[J].临床检验杂志,2010,25(4):250-253.

自动化免疫分析篇11

为了解济宁市学龄前儿童计划免疫的实施情况,探讨影响该人群免疫接种及时性的主要因素,为今后疾病控制措施的制定提供相应的依据,笔者于2007年1-6月对济宁市6所托幼机构儿童的疫苗及时接种率及其影响因素进行了调查。现将结果报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象 采取整群抽样方法,对济宁市6所托幼机构2 076名学龄前儿童进行调查。其中男童1 104名(53.2%),女童972名(46.8%);常住儿童1 903名(91.7%),流动儿童173名(8.3%)。

1.2 方法 采用问卷式调查,收集调查对象疫苗的免疫接种情况、家庭基本状况、家长对计划免疫接种的认识情况、影响儿童及时接种的原因和获取免疫接种相关知识的途径等5个方面的资料。

1.3 及时接种率的判定 按山东省规定的免疫起始月龄和接种时间间隔实施接种为及时,即卡介苗(BCG)在出生后1个月内完成,乙型肝炎疫苗3剂(HepB)在6个月内完成,脊髓灰质炎糖丸3剂(OPV)在出生后5个月内完成,百白破三联制剂3剂(DPT)在出生后6个月内完成,麻疹疫苗(MV)在出生后9个月内完成;乙脑、流脑、流腮、风疹、甲肝、水痘在出生后24个月内完成为及时。

1.4 统计学分析 所有数据应用Excel输入整理,应用SPSS 11.0 软件进行统计分析。采用χ2检验和Logistic回归分析。

2 结果

2.1 疫苗及时接种情况 济宁市常住儿童除卡介苗外,其他基础疫苗、季节性疫苗和自费疫苗及时接种率均高于流动儿童,差异均有统计学意义(P值均<0.01),见表1。

2.2 儿童家长预防免疫相关知识获得途径及知晓率 在获得预防免疫知识的途径中,72.8%的家长是通过接种场所张贴的宣传资料获取,13.2%的是通过亲朋好友及邻居同事等介绍获取,4.5%的是通过报纸杂志获取,3.3%的是通过广播、电视获取。家长对儿童预防免疫知识的平均知晓率为46.1%,其中对疫苗可以预防疾病的知晓率为92.2%,1岁内必须接种的5种疫苗的知晓率为43.6%,知道“脊髓灰质炎强化接种日”的占26.7%,知道何为计划免疫的为50.6%。

2.3 影响及时接种率的因素 以5种基础疫苗的及时接种为应变量(及时=0,不及时=1),将儿童性别、父亲和母亲的文化程度、职业、家庭平均月收入、居住地、对接种疫苗的态度和相关知识的知晓率等纳入方程,进行Logistic回归分析,结果发现,居住地更换(χ2=8.036,P=0.005,OR=9.061)、接种次数多(χ2=31.972,P

3 讨论

学龄前儿童正处于生长发育和各器官系统逐步完善的阶段,抵抗疾病的能力较弱,容易感染各种疾病。托幼机构是幼儿相对集中的场所,幼儿群体如缺乏有效的免疫应答能力,一旦有传染源进入,就很容易引起传染性疾病的爆发流行。计划免疫是控制和消灭相应疾病的最有效、最方便、最经济的手段。对疫苗接种效果的评价可从接种率、接种覆盖率、抗体滴度等方面进行。抗体滴度可以准确反映机体接种疫苗后的效果,但在人群中开展检测工作需要强大的资金作为保证,而且要采集血样,儿童和儿童监护人都难以接受,配合程度较差。疫苗的全程、及时接种是保证机体产生高抗体滴度的前提,接种及时率的提高可使接种对象在短期内产生更持久的免疫能力,使易感人群获得高滴度的抗体保护率,避免因接种失败进行重复和强化接种所造成的人力、物力及财力上的巨大浪费,而且能更好地应对传染性疾病的爆发流行。因此,从成本-效益比值和人群的配合程度上来看,疫苗的及时接种率是评价疫苗接种效果最经济、最直接的指标之一。

2000-2006年岁儿童BCG,DPT,OPV,MV“四苗”接种报告率均保持在97.4%以上[1]。笔者调查显示,济宁市学龄前儿童疫苗及时接种率均明显低于我国疫苗免疫报告接种率,尤其是卡介苗,及时接种率只有9.7%。目前,计划免疫提供的卡介苗为多人份装,在儿童出生密度不高的地区,24 h内接种会导致疫苗的大量浪费,接种门诊则普遍采取集中接种的方式,以降低耗损;另外,当地的风俗习惯(儿童满月前不易出门)也可能是导致卡介苗的及时接种率明显低于其他疫苗的主要原因。因此,计免接种门诊应主动开展工作,加强与医院妇产科的联系,加大宣教工作的力度,提高儿童家长对健康行为的认识。

调查显示,基础疫苗及时接种率高于季节性疫苗,季节性疫苗高于自费疫苗,单剂疫苗高于多剂疫苗。提示接种门诊应结合所辖地区儿童接种的实际情况,增加疫苗常规运转频率。另外,相关部门要加强联合疫苗的研发工作,减少接种次数,以提高及时接种率。

流动儿童的计划免疫管理越来越受到普遍关注[2]。调查结果显示,流动儿童疫苗及时接种率均低于常住儿童,与国内相关报道[3]一致,这可能与流动儿童来源广泛、构成复杂、流动快、家长文化水平低、缺乏计划免疫知识,以及缺少完整、确切的流动人口的管理机制和计划免疫办法有关。流动儿童作为潜在传染源,疫苗接种不及时或漏种都可能会造成疾病的传播,应引起相关部门的重视。

本次研究将可能影响儿童免疫接种及时性的17项因素纳入Logistic回归分析,结果显示,儿童性别、家庭月收入、父亲职业、家庭子女数等因素对接种及时率无影响,与相关研究[4]有所不同。母亲作为家庭照顾儿童的主要成员,其文化层次决定了其掌握计划免疫相关知识的知晓程度,决定了整个家庭对儿童免疫接种的关注程度;知识掌握的程度可以促进行为的改变,父母掌握计划免疫相关知识的水平越高,儿童及时接种率也就越高。本次调查显示,济宁市儿童家长对计划免疫相关知识的平均知晓率只有46.1%,因此,多渠道、多途径、多方位开展宣传教育,调动家长的积极性和主动性,也是提高儿童及时接种率的有效措施。

4 参考文献

[1] 中华人民共和国卫生部.2007年中国卫生统计提要.[EB/OL].[2007-06-01].moh.省略/newshtml/19165.htm.

[2] 余晓琼,路秀平,武滨.流动儿童的计划免疫管理.中国计划免疫,2005,11(1):73-76.

自动化免疫分析篇12

2.1体重

在FR0,自由取食组和限食组间体重没有显著性差异(t=-0.125,df=17,P=0.902)。21d限食处理后FR组体重显著降低(F21,168=13.583,P﹤0.001),而Fed组的体重则没有显著性变化(F21,168=0.670,P=0.858)。从FR10(t=-2.214,df=17,P=0.041)到FR21(t=-2.733,df=17,P=0.014),FR组体重著显低于Fed组。与FR0时的体重((30.6±1.3)g)相比,21d限食处理后((25.7±1.4)g),FR组黑线仓鼠体重丧失(4.9±0.8)g(16.1%)(表1)。

2.2器官鲜重

限食显著降低了黑线仓鼠肾周脂肪(t=-3.801,df=17,P<0.01)、肾周脂肪含量(t=-2.179,df=17,P<0.05)、腹膜后脂肪(t=-2.308,df=17,P<0.05)、总体脂(t=-2.675,df=17,P<0.05)(表1)、脾脏鲜重(F1,16=10.394,P=0.005)、心脏鲜重(F1,16=5.214,P=0.036)和胃及内容物重(F1,16=6.502,P=0.021)(表2)。其它身体成分和器官鲜重在两组间则没有显著性差异(表1,2)。

2.3白细胞数

KLH免疫挑战后5d(t=1.179,df=17,P=0.255)、10d(t=0.293,df=17,P=0.773)和15d(t=0.693,df=17,P=0.498),限食组和自由取食组间的白细胞数均无显著性差异(图1)。限食组(F2,18=2.253,P=0.168)和自由取食组(F2,16=0.138,P=0.872)白细胞数也不随限食时间而变化。

2.4细胞免疫

PHA免疫后的6h(t=-0.102,df=17,P=0.920)、24h(t=1.853,df=17,P=0.081)和48h(t=-0.770,df=17,P=0.442),限食组黑线仓鼠的PHA反应均与对照组没有显著性差异。限食组(F2,18=70.502,P<0.001)和自由取食组(F2,16=56.201,P<0.001)PHA反应均随时间的延长而显著下降。

2.5体液免疫

KLH挑战后的5d(t=-1.142,df=17,P=0.269)、10d(t=-0.624,df=17,P=0.541)抗KLHIgG浓度在两组间没有差异,KLH挑战后的15d限食组抗KLHIgG浓度显著低于自由取食组(t=-2.241,df=17,P=0.039)(图2A),此外限食组(F2,18=11.714,P=0.001)和自由取食组(F2,16=13.899,P<0.001)IgG浓度随限食时间的延长而升高。限食不影响KLH挑战后的5d(t=-0.470,df=17,P=0.644)、10d(t=-1.675,df=17,P=0.112)的抗KLHIgM浓度,但显著降低了KLH挑战后15d的抗KLHIgM浓度(t=-2.527,df=17,P=0.022)(图2B)。限食组(F2,18=2.979,P=0.076)和自由取食组(F2,16=3.202,P=0.068)IgM浓度不受限食时间的影响。

2.6血清瘦素水平

限食显著降低了黑线仓鼠血清瘦素水平(t=-2.622,df=17,P=0.018)(图3)。瘦素与总体脂重(r=0.358,P=0.132)、PHA反应(r=-0.379,P=0.109)、IgG(r=0.295,P=0.220)和IgM浓度(r=0.341,P=0.154)均不存在相关关系。2.7血清皮质酮水平限食对黑线仓鼠血清皮质酮水平没有显著性影响(t=-1.280,df=17,P=0.218)。皮质酮与PHA反应(r=-0.064,P=0.795)、IgG(r=0.372,P=0.116)和IgM浓度(r=0.635,P=0.003)也不存在相关关系。

3讨论

与预期的一样,限食降低了黑线仓鼠的体重、体脂重、脾脏鲜重、血清瘦素水平和体液免疫功能,而胸腺鲜重、白细胞数、细胞免疫和皮质酮水平的变化与预期不一致。限食导致脾脏萎缩但不影响胸腺鲜重,暗示着外周免疫器官的功能受到抑制而中枢免疫器官的功能不受限食的影响[]。与自由取食对照组相比,限食组黑线仓鼠体液免疫功能降低但细胞免疫功能没发生变化,说明在面临食物可利用性降低时,黑线仓鼠防御胞外病原体和寄生虫的能力下降,而控制胞内病原体(如病毒)不受影响。与其它动物在面临食物资源短缺时细胞免疫或体液免疫受到抑制[3-7]或升高[11]相比,黑线仓鼠表现出完全不同的免疫适应策略。

3.1体脂与免疫

脂肪组织不仅是动物能量贮存的场所,而且最近被认为是重要的内分泌和免疫器官[20,21]。动物能量贮存(脂肪)的下降可导致免疫功能受到抑制[17,18];Houstonetal.[22]认为具有较低能量贮存的动物分配给免疫防御的能量比具有较高能量贮存的要少。限食显著降低了黑线仓鼠肾周脂肪、腹膜后脂肪和总体脂重,较低的能量贮存可能不足以维持昂贵生理过程包括免疫反应所需要的能量[23,24],这可能是限食组动物体液免疫能力受到抑制的原因之一。

3.2瘦素与免疫

瘦素(leptin)是由脂肪细胞分泌的细胞因子样蛋白激素,与体脂重呈正相关[25,26]。它可通过抑制动物摄食和促进能量消耗在能量平衡中发挥调节作用,同样在免疫中也起重要作用,如瘦素可直接调节T细胞免疫反应[27-29]。许多研究发现低浓度瘦素会损害动物的免疫功能[29-31]。尽管我们没有检测到体液免疫与瘦素水平之间的相关性,限食导致黑线仓鼠瘦素水平的降低可能是其体液免疫功能受抑制的另一原因。

自动化免疫分析篇13

Comparing of measurement of thyroid hormones by ECLIA and RIA

ZHANG Yuping

Deparment of Clinical Laboratory, the Affiliated Hospital of Xinyang Vocational and Technical College, Xinyang 464000, China

[Abstract] Objective To compare which one is superiority in result of reliability and methodology of convenience between ECLIA and RIA measurement. Methods The thyroid hormones were measured by ECLIA and RIA. The measurements were compared of precision, sensitivity, coefficient of recovery, linear range and others. Results Precision, sensitivity, coefficient of recovery, linear range of ECLIA have had an advantage over RIA. Conclusion ECLIA is an outstanding method applied in clinical laboratory.

[Key words] ECLI; RIA; Thyroid hormones

放射免疫法(RIA)检测成本低,但具有报告时间长、结果不稳定、同位素污染等缺点,渐趋于淘汰。近年来随着检测分析技术的发展,电化学发光(ECLI)分析法日益受到关注,本文分别采用2种方法对甲状腺激素标准品、质控品和20份患者血清甲状腺激素进行测定并对其评价,现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

20份血清标本取自门诊患者,均为甲状腺疾病,血标本无脂血和溶血。标准品及质控品均为罗氏公司提供。

1.2 仪器与试剂

电化学发光免疫分析仪为美国罗氏公司生产的2010型;美国产全自动γ计数仪。电化学发光免疫分析试剂购于罗氏公司,放射免疫分析试剂购于天津九鼎公司。

1.3 方法

1.3.1 精密度 用两种方法分别对中、高值质控品进行测定,每份样品连测20次,计算批内CV值。每日测定1次,连续20次,计算批间CV值。

1.3.2 线性范围 将甲状腺激素标准品(FT3 40 pmol/L,FT4 45 pmol/L,TSH 100 mIU/L)及中、高值质控品按不同比例关系混合制成评价样品,重复测定5次。坐标图上预期值与实测值的直线所达的限值即为线性范围。

1.3.3 灵敏度 分别对空白零标准做批内20次检测,分别记录放射强度和发光强度并做统计,再计算检测低限(LLD)[1]。公式:LLD=均值BIK+2SBLK。

1.3.4 回收实验 将甲状腺激素标准品(FT3 40 pmol/L,FT4 45 pmol/L,TSH 100 mIU/L)作为基质,在其中分别加入中、高值质控品作为样品1和2 ,然后分别进行测定,计算均值并进行比较。

1.4 统计学方法

采用SPSS13.0统计软件包,所有数据均以均数±标准差(x±s)表示,两组间比较计量资料采用t检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 精密度

观察两种方法测定甲状腺激素的批内和批间CV结果可见,两种方法均达到了临床检验的质量要求,但电化学发光法的精密度更高。见表1、2。

2.2 线性范围

2种方法检测FT3、FT4、TSH的可报告范围:电化学发光免疫法(0.26~115) pmol/L、(0.12~116) pmol/L、(0.08~90)mIU/L。放射免疫法为(1.14~65)pmol/L、(1.69~82) pmol/L、(0.23~58)m/L。

2.3 灵敏度

两种方法检测FT3、FT4、TSH的低限,电化学发光免疫法为0.12pmol/L、0.16pmol/L、0.09mIU/L;放射免疫法为1.11pmol/L、1.77pmol/L、0.24mIU/L。

2.4 回收实验

检测结果平均回收率见表。均有较好的回收率,比较后发现电化学发光免疫法优于放射免疫法(P < 0.05)。

3 讨论

放射免疫分析始于20世纪60年代,其敏感度、特异性均较好,发生交叉反应少,准确性好、重复性好、批内批间误差低,但容易发生放射性污染,不能形成自动化,不能快速地检测、出报告[1]。电化学发光免疫法是电化学发光和免疫测定相结合的新一代标记免疫技术,近年来在国内一部分临床实验室相继应用。电化学发光免疫法不仅可用于检测激素类、肿瘤标志物类,还可用于传染病、血药浓度的监测,预计将来临床应用会更加广泛。电化学发光免疫法自动化强,可以24小时开机,能够随时满足现代医院的节奏和病人对医院的更高要求,如一些急诊项目;绒毛膜促性腺激素、肌红蛋白、肌钙蛋白等,随时检测,具有更大的临床应用价值[2]。

本组试验表明两种方法检测血清FT3、FT4、TSH的结果在精密度、线性范围、灵敏度、回收率等几方面均有显著性差异,显示电化学发光免疫法明显优于放射免疫法。电化学发光免疫法检测血清FT3、FT4、TSH时,被测抗原与抗体全部参与反应;而放射免疫法是竞争性反应,被测物和标准物都不能全部参与反应,最大结合时一般在50%左右,亦即抗体结合位点与标记抗原结合一半[3]。试验结果显示了电化学发光免疫法在可测定范围上要远胜于放射免疫法。

电化学发光可以最大程度消除样本底的干扰及对位量的散射,可以获得较高的灵敏度。另外电化学发光免疫法可以全自化,能够最大限度减少系统和随机误差。而且电化学发光免疫法试剂有效期长,检测快速准确,且安全无毒,不会出现同位素辐射污染的问题[4]。

因此,电化学发光将会成为微量法检测的发展和普及方向,可以替代放免法,使实验室的服务具有竞争力。

[参考文献]

[1] 冯琴,杨骏,朱菩军. 电化学发光分析与酶联免疫分析用于测定血清甲状腺激素的评价[J]. 地方病通报,2007,22(6):32-34.

[2] 王国洪,赵理想,许瑞吉,等. 放射免疫分析和化学发光分析血清胰岛素结果差异[J]. 放射免疫学杂志,2007,20(6):557-558.

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