體外診斷產(chǎn)品簡(jiǎn)介.ppt

體外診斷試劑產(chǎn)品簡(jiǎn)介 醫(yī)學(xué)二部李子穎April2013 2 體外診斷試劑的概念 主要內(nèi)容 體外診斷試劑的分類介紹 化學(xué)發(fā)光產(chǎn)品行業(yè)情況 Q A 1 2 3 4 3 第一部分體外診斷試劑的概念 4 體外診斷試劑的概念 特點(diǎn) 用途 體外診斷試劑 是指采用免疫學(xué) 微生物學(xué) 分子生物學(xué)等原理或方法制備的 在體外通過(guò)檢測(cè)取自機(jī)體的某一部分 如血清 體液等 用于對(duì)人類疾病的診斷 檢測(cè)及流行病學(xué)調(diào)查等的診斷試劑 特點(diǎn) 體外診斷技術(shù)具有 便捷 快速 準(zhǔn)確 無(wú)痛 等特點(diǎn) 是目前診斷 檢測(cè)疾病的主要診斷技術(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域 體外診斷試劑目前主要應(yīng)用于各類醫(yī)療機(jī)構(gòu) 而未來(lái)家庭用診斷試劑將會(huì)得到蓬勃發(fā)展 5 體外診斷試劑的分類 臨床生化試劑 免疫診斷試劑 分子診斷試劑 用途 檢測(cè)方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 測(cè)定 酶類 糖類 脂類 蛋白和非蛋白氮類 無(wú)機(jī)元素類 肝功能 臨床化學(xué)控制血清等幾大類產(chǎn)品 主要通過(guò)測(cè)定 酶類 蛋白類 元素 對(duì) 病毒類疾病 傳染性疾病 內(nèi)分泌 腫瘤 藥物檢測(cè) 血型鑒定 等進(jìn)行診斷 主要通過(guò) 核酸和基因芯片 等技術(shù) 從基因角度對(duì)肝炎 性病 肺感染性疾病 優(yōu)生優(yōu)育 遺傳病基因 腫瘤等遺傳病進(jìn)行檢測(cè) 可用普通半自動(dòng)和一般生化分析儀進(jìn)行檢測(cè) 對(duì)檢測(cè)設(shè)備要求較低 一般情況下需要精度高的專業(yè)全自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè) 對(duì)檢測(cè)設(shè)備要求較高 最高的體外診斷技術(shù) 需要專業(yè)的基因類檢測(cè)設(shè)備 檢測(cè)技術(shù)難度大 技術(shù)成熟 檢測(cè)成本低 目前是非蛋白類元素檢測(cè)的理想試劑 如 糖 脂類 應(yīng)用廣泛 檢測(cè)精度高 技術(shù)成熟 檢測(cè)成本適中 是蛋白類元素檢測(cè)理想的試劑 檢測(cè)范圍廣 檢測(cè)類別多 檢測(cè)精度最高 可從基因?qū)用嬖\斷疾病 檢測(cè)范圍有限 如 病毒類 性病 艾滋等 精度低 無(wú)法檢測(cè)基因類遺傳疾病 存在檢測(cè)死角 如無(wú)法檢測(cè)非酶類 蛋白類元素引起的疾病 糖尿病等 無(wú)法檢測(cè)到基因類遺傳疾病 技術(shù)成熟度相對(duì)較低 檢測(cè)成本高 不適合規(guī)?；茝V 6 我國(guó)體外診斷試劑的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 7 第二部分分類產(chǎn)品介紹 原理 應(yīng)用 8 體外診斷試劑 介紹內(nèi)容 免疫診斷放射免疫分析酶聯(lián)免疫分析化學(xué)發(fā)光免疫分析膠體金免疫層析試紙蛋白質(zhì)芯片 臨床生化全自動(dòng)生化分析 分子診斷核酸檢測(cè) 9 1臨床生化試劑 臨床生化試劑主要有測(cè)定酶類 糖類 脂類 蛋白和非蛋白氮類 無(wú)機(jī)元素類 肝功能 臨床化學(xué)控制血清等幾大類產(chǎn)品 主是用于配合手工 半自動(dòng)和一般全自動(dòng)生化分析儀等儀器檢測(cè) 作為醫(yī)療檢測(cè)的基本組成部分 憑借其花費(fèi)低 速度快的優(yōu)勢(shì) 臨床生化試劑將保持較大份額 并在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)很難被取代 10 1臨床生化試劑 臨床生化試劑 病人樣本 診斷試劑 酶 融合 診斷儀器 診斷結(jié)果 采用比色法檢測(cè)生化指標(biāo) 對(duì)蛋白類檢測(cè)精度相對(duì)較低 11 1臨床生化試劑 全自動(dòng)生化儀分析原理 分光光度測(cè)定法和電勢(shì)測(cè)定法分析類型 終點(diǎn)法 速率法 固定時(shí)間法和間接離子選擇電極法 ISE 分析方法 比色法 比濁法 乳膠凝集法 均項(xiàng)酶免疫分析法 間接離子選擇電極法 ISE 12 1臨床生化試劑 全自動(dòng)生化儀的檢查項(xiàng)目肝功 谷丙轉(zhuǎn)氨酶 ALT GPT 谷草轉(zhuǎn)氨酶 AST GOT 堿性磷酸酶 ALP 總膽紅素 T BIL 直接膽紅素 D BIL 總蛋白 TP 白蛋白 ALB 腎功 尿素氮 BUN 肌酐 Cre 二氧化碳結(jié)合力 CO2 尿酸 UA 血脂 總膽固醇 CHO 甘油三脂 TG 高密度脂蛋白膽固醇 HDL C 低密度脂蛋白膽固醇 LDL C 血糖 葡萄糖 GLU 心肌酶 肌酸激酶 CK 肌酸激酶同工酶 CK MB 乳酸脫氫酶 LDH a 羥丁酸脫氫酶 a HBDH 谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶 r GT 離子 鈣 Ca 磷 P 鎂 Mg 鉀 K 鈉 Na 氯 CL 等mg g 10 3 10 6g 13 2免疫診斷試劑 免疫診斷試劑是利用抗原與抗體互相結(jié)合的特異性反應(yīng)來(lái)進(jìn)行定性或定量的診斷 無(wú)論是技術(shù)還是市場(chǎng) 此類試劑在目前所有診斷試劑產(chǎn)品中的發(fā)展都是最快的 免疫診斷試劑在診斷試劑盒中品種最多 根據(jù)診斷類別 可分為傳染性疾病 內(nèi)分泌 腫瘤 藥物檢測(cè) 血型鑒定等 14 免疫診斷 放射免疫分析 1959年由Yalow和Berson首先用于糖尿病患者血漿胰島素含量的測(cè)定 從而開(kāi)創(chuàng)了放射免疫分析 基本原理 1 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合分析 Ag Ab AgAb Ag Ab AgAb 2 IRMA 免疫放射分析 常用標(biāo)記核素 1 125I 射線 半衰期60天 2 3H 射線 半衰期12 3年測(cè)量?jī)x器 1 計(jì)數(shù)儀 2 液閃儀 R Yalow 15 2免疫診斷試劑 免疫類診斷試劑 診斷技術(shù) 酶聯(lián)免疫技術(shù) 化學(xué)發(fā)光 膠體金 1 原理 將醫(yī)用酶同樣本反映 根據(jù)反應(yīng)物顏色的變化程度分析各類指標(biāo) 確定診斷結(jié)果2 優(yōu)點(diǎn) 技術(shù)成熟 成本最低3 缺點(diǎn) 操作復(fù)雜 耗時(shí)長(zhǎng) 反應(yīng)試劑殘留存在放射性污染4 發(fā)展方向 目前是國(guó)內(nèi)主流技術(shù) 但未來(lái)逐步被化學(xué)發(fā)光替代 1 原理 將抗原抗體同樣本結(jié)合 然后由磁珠捕捉形成的反應(yīng)物 再加入發(fā)光促進(jìn)劑 加速反應(yīng)物自發(fā)光速度和強(qiáng)度 用發(fā)光信號(hào)測(cè)量?jī)x測(cè)量光子數(shù)量 據(jù)此診斷2 優(yōu)點(diǎn) 精確度高 無(wú)污染 檢測(cè)速度快 技術(shù)日益成熟3 缺點(diǎn) 成本相對(duì)高 技術(shù)成熟度在國(guó)內(nèi)相對(duì)弱4 發(fā)展方向 代表了免疫診斷的發(fā)展方向 1 原理 膠體性質(zhì)膠體金顆粒大小多在1 100nm 微小金顆粒穩(wěn)定地 均勻地 呈單一分散狀態(tài)懸浮在液體中 成為膠體金溶液 膠體金因而具有膠體的多種特性 特別是對(duì)電解質(zhì)的敏感性 2 優(yōu)點(diǎn) 快速 便捷3 缺點(diǎn) 成本高 靈敏度低 精確度低4 發(fā)展方向 急診領(lǐng)域 病人樣本 融合 診斷結(jié)果 16 2 1酶免疫分析 1966年 Nakane和Avrameas等分別報(bào)道用酶代替熒光素標(biāo)記抗體 建立了酶標(biāo)抗體技術(shù) enzyme labelledantibodytechnique 用于生物組織中抗原的定位和鑒定 1971年 Engvall VanWeemen等報(bào)道了酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn) 從而建立了酶標(biāo)抗體的定量檢測(cè)技術(shù) 目前 免疫酶標(biāo)記技術(shù)已成為免疫診斷 檢測(cè)和分子生物學(xué)研究中應(yīng)用最廣泛的免疫學(xué)方法之一 17 2 1酶免疫分析 1 均相酶免疫測(cè)定法 EIA 主要用于測(cè)小分子抗原 酶標(biāo)抗原與待測(cè)抗原競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合定量抗體2 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn) ELISA 為固相 非均相酶免疫測(cè)定法 目前應(yīng)用最廣泛的定性標(biāo)記免疫分析技術(shù) 也可用于定量分析 1971年vanWeeman 荷 等發(fā)明3 生物素 親和素系統(tǒng)免疫檢測(cè)法生物素標(biāo)記一抗或二抗 酶標(biāo)記親和素 18 2 1酶聯(lián)免疫吸附分析 ELISA ELISA中有三個(gè)必要的試劑 免疫吸附劑 結(jié)合物和酶的底物 1 已包被抗原或抗體的固相載體 免疫吸附劑 2 酶標(biāo)記的抗原或抗體 結(jié)合物 3 酶的底物 4 陰性對(duì)照品和陽(yáng)性對(duì)照品 參考標(biāo)準(zhǔn)品 5 結(jié)合物及標(biāo)本的稀釋液 6 洗滌液 7 酶反應(yīng)終止液 19 2 1酶聯(lián)免疫吸附分析 ELISA 包被載體 96孔板 在ELISA中常用的標(biāo)記物為辣根過(guò)氧化物酶 HRP 堿性磷酸酶 AP 底物HRP 鄰苯二胺 OPD 四甲基聯(lián)苯胺 TMB 和ABTS 常用的TMB經(jīng)HRP作用后共產(chǎn)物顯藍(lán)色 終止反應(yīng)后呈黃色 吸收峰在450nmAP 底物為磷酸酯酶 一般采用對(duì)硝基苯磷酸酯作為底物 產(chǎn)物為黃色的對(duì)硝基酚 在405nm波長(zhǎng)處有吸收峰 20 2 1酶聯(lián)免疫分析 儀器 21 2 1酶聯(lián)免疫吸附分析 ELISA 雙抗夾心 1 將抗體包被在固相載體上 2 如樣品中含有抗原 則結(jié)合為抗原抗體復(fù)合物 3 再加入酶標(biāo)記抗體 則結(jié)合為抗體 抗原 酶標(biāo)記抗體復(fù)合物 4 酶催化底物并顯色 22 2 1酶聯(lián)免疫吸附分析 酶標(biāo)抗原競(jìng)爭(zhēng)法 1 將抗體包被在固相載體上 2 如樣品中含有抗原 則優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合抗體 結(jié)合為抗原抗體復(fù)合物 3 同時(shí)加入酶標(biāo)記抗原 抗原沒(méi)有結(jié)合的位點(diǎn)酶標(biāo)記抗原去占據(jù) 則結(jié)合為酶標(biāo)記抗原 抗體復(fù)合物 4 酶催化底物并顯色 抗原 23 2 2化學(xué)發(fā)光免疫分析 化學(xué)發(fā)光免疫分析 ChemiluminescenceImmunoassay CLIA 是近十年來(lái)在世界范圍內(nèi)發(fā)展非常迅速的非放射性免疫分析 它具有高靈敏度 檢測(cè)范圍寬 操作簡(jiǎn)便快速 標(biāo)記物穩(wěn)定性好 無(wú)污染 儀器簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn) 它是放射性免疫分析與普通酶免疫分析的取代者 是免疫分析重要的發(fā)展方向 CLIA發(fā)展迅猛 已占各種免疫分析的首位 24 2 2化學(xué)發(fā)光免疫分析 化學(xué)發(fā)光是一種特異的化學(xué)反應(yīng) 有機(jī)分子吸收化學(xué)能后發(fā)生能級(jí)躍遷 產(chǎn)生一種高能級(jí)的電子激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定的中間體 當(dāng)其返回到基態(tài)而發(fā)出光子 即為化學(xué)發(fā)光 將化學(xué)發(fā)光與抗原抗體相結(jié)合而形成的免疫分析技術(shù) 即為化學(xué)發(fā)光免疫分析 化學(xué)發(fā)光的發(fā)光類型通常分為閃光型 flashtype 和輝光型 glowtype 兩種 閃光型發(fā)光時(shí)間很短 只有零點(diǎn)幾秒到幾秒 輝光型又稱持續(xù)型 發(fā)光時(shí)間從幾分鐘到幾十分鐘 或幾小時(shí)至更久 閃光型的樣品必須立即測(cè)量 必須配以全自動(dòng)化的加樣及測(cè)量?jī)x 測(cè)量輝光型的樣品可以使用通用型儀器 也可以配全自動(dòng)化儀器 25 2 2化學(xué)發(fā)光免疫分析 化學(xué)發(fā)光免疫分析的類型1 直接化學(xué)發(fā)光免疫分析1 吖啶酯2 化學(xué)發(fā)光酶免疫分析1 魯米諾及其衍生物2 AMPPD3 電化學(xué)發(fā)光免疫分析1 三聯(lián)吡啶釕 26 2 2直接化學(xué)發(fā)光機(jī)理 夾心法 發(fā)光 Y Y Y 磁微粒 被測(cè)抗原 抗體 帶丫啶酯標(biāo)記物抗體 沖洗后 1 加入H2O2 pH 10 2 加入堿 pH 10 27 2 2HRP標(biāo)記化學(xué)發(fā)光免疫分析示意圖 28 2 2電化學(xué)發(fā)光免疫分析示意圖 2020 1 30 29 可編輯 30 2 2化學(xué)發(fā)光免疫分析 儀器 31 2 3膠體金免疫層析試紙條 32 2 3膠體金免疫層析試紙條 層析法技術(shù)優(yōu)勢(shì) 簡(jiǎn)單 現(xiàn)場(chǎng) 快速 1 打開(kāi)包裝取出試紙條 2 直接插入待測(cè)樣品中 33 2 3膠體金免疫層析試紙條 與常規(guī)診斷相比 34 2 3膠體金免疫層析試紙條 試紙條的組成 測(cè)試線 T線 控制線 C線 膠體金墊 樣品墊 NC膜 硝酸纖維素膜 層析方向 PVC底板 有4個(gè)組分 吸水紙 樣品墊 玻璃纖維膜 膠體金墊 膜上吸附著干燥的金標(biāo)抗體 流動(dòng)帶 硝酸纖維素膜 膜上包被著抗原或抗體條帶和能與標(biāo)記物直接起反應(yīng)的質(zhì)控物條帶 檢測(cè)帶 吸水紙 以上各組份首尾互相銜接 35 2 3膠體金免疫層析試紙條 檢測(cè)原理 基本原理是將已知的特異性抗原或抗體固定于硝酸纖維素膜上某一區(qū)帶作為檢測(cè)帶在樣品區(qū)滴加樣品后 借助毛細(xì)作用 樣品泳動(dòng)至玻璃纖維膜 金標(biāo)復(fù)合物溶解 并與樣品進(jìn)行抗原抗體反應(yīng) 形成復(fù)合物 繼續(xù)泳動(dòng)至硝酸纖維素膜的檢測(cè)區(qū) 帶有金標(biāo)記的復(fù)合物被檢測(cè)區(qū)抗原或抗體捕獲 呈現(xiàn)紅色條帶 如樣品中沒(méi)有待測(cè)抗原或抗體 則不發(fā)生結(jié)合 即不顯色在硝酸纖維素膜檢測(cè)區(qū)附近一般再固定上針對(duì)金標(biāo)結(jié)合物相應(yīng)的抗原或抗體作為質(zhì)控帶 無(wú)論樣品中有無(wú)待測(cè)物 質(zhì)控線都應(yīng)顯示 如無(wú) 則檢測(cè)失敗 整個(gè)過(guò)程一般在15分鐘內(nèi)完成 操作簡(jiǎn)單 快速 且不需任何儀器 36 2 3膠體金免疫層析法 舉例 以HCG檢測(cè)為例 HCG 亞基抗體Y2 羊抗鼠二抗固定于硝酸纖維素膜上 金標(biāo)HCG 亞基單抗Y1固定于玻璃纖維素膜上 37 2 4蛋白芯片 38 2 4蛋白芯片 蛋白質(zhì)芯片是指固定于支持介質(zhì)上的蛋白質(zhì)構(gòu)成的微陣列 39 2 4蛋白芯片 檢測(cè)原理 蛋白芯片技術(shù)的基本原理 將各種蛋白質(zhì)有序地固定于滴定板 濾膜和載玻片等各種載體上 然后 用標(biāo)記了特定熒光的蛋白質(zhì)或其他成分與芯片作用 經(jīng)漂將未能與芯片上的蛋白質(zhì)互補(bǔ)結(jié)合的成分洗去 再利用熒光掃描儀或激光共聚焦掃描技術(shù) 測(cè)定芯片上各點(diǎn)的熒光強(qiáng)度 通過(guò)熒光強(qiáng)度分析蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間相互作用的關(guān)系 由此達(dá)到測(cè)定各種蛋白質(zhì)功能的目的 固定在芯片上的蛋白可以是 抗原 抗體 小肽 受體和配體 蛋白質(zhì) DNA和蛋白質(zhì) RNA復(fù)合物等 40 2 4蛋白芯片 優(yōu)勢(shì) 蛋白芯片較之傳統(tǒng)分析方法主要有以下優(yōu)點(diǎn)1 蛋白芯片上可以實(shí)現(xiàn)成千上萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)樣品的高通量平行分析 一次實(shí)驗(yàn)可提供大量數(shù)據(jù) 高通量2 有高的信噪比 高準(zhǔn)確性 高靈敏度3 所需樣品量極少 微量化4 在整個(gè)基因組和蛋白質(zhì)組水平將 序列信息與蛋白質(zhì)產(chǎn)物直接聯(lián)系起來(lái)5 快速 微型化和自動(dòng)化 41 2 4蛋白芯片的檢測(cè) 探針標(biāo)記檢測(cè)法 無(wú)探針標(biāo)記檢測(cè)法 表面增強(qiáng)激光解吸離子化技術(shù) Surfaceenhancedlaserdesorption ionization SELDI 表面等離子體共振檢測(cè)技術(shù) surfaceplasmonresonance SPR 原子力顯微鏡檢測(cè)技術(shù) atomicforcemicroscope AFM 同位素標(biāo)記檢測(cè)熒光標(biāo)記檢測(cè)化學(xué)發(fā)光檢測(cè)酶免疫標(biāo)記檢測(cè)膠體金標(biāo)記檢測(cè) 42 2 4蛋白芯片的應(yīng)用和問(wèn)題 疾病診斷和預(yù)警藥物開(kāi)發(fā)蛋白質(zhì)組學(xué) 成本過(guò)高 需一系列昂貴的尖端儀器芯片的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題提高芯片的特異性 簡(jiǎn)化樣品制備和標(biāo)記操作程序 增加信號(hào)檢測(cè)的靈敏度和消除芯片背景對(duì)于結(jié)果分析的影響等等 43 3核酸檢測(cè) 核酸檢測(cè) nucleicacidtesting NAT 是直接檢測(cè)病原體核酸的一系列技術(shù)的總稱 可在尚未檢測(cè)到抗原或抗體前 先檢測(cè)到病毒核酸 其基本步驟包括核酸提取 擴(kuò)增和檢測(cè) 也就是常說(shuō)的基因檢測(cè) 是通過(guò)血液 其他體液或細(xì)胞對(duì)DNA進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù) 可以診斷疾病 也可以用于疾病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè) 44 3核酸檢測(cè)的特點(diǎn) 顯著縮短窗口期 HIV窗口期縮短45 HCV縮短89 HBV縮短50 提高靈敏度 理論上擴(kuò)增體系中單拷貝模板也能被檢測(cè)出 特異性好 使用熒光探針技術(shù)的PCR檢測(cè) 幾乎沒(méi)有方法學(xué)的假陽(yáng)性 直接揭示病原體的存在對(duì)