POCT在出入境检验检疫中的应用

2012-11-03 10:13叶文才郑正福
质量安全与检验检测 2012年2期
关键词:试纸试剂仪器

徐 珊 叶文才 郑正福

(福清出入境检验检疫局 福建福清 350300)

1 前言

近年随着高科技术的发展,检验医学自动化仪器检测发展非常迅速,由于检验的流程长、环节多,经常出现抽血化验当天不能取报告的情况,远不能适应于当今社会高效快节奏的工作模式。在自动化检验仪器发展的同时,出现了小型便携式检验仪器和试剂,即时检验 (point of care testing,POCT)就是其中之一。POCT作为临床检验领域出现的一种新的检验手段,由于它可在多种场合进行,具有携带方便、容易使用和结果快速等诸多优点,在临床疾病诊断应用中得到了迅猛的发展,日益受到人们的重视。

2 POCT概述

2.1 倡导POCT译为“即时检验”或“快速检验”

POCT,从英文字面意思来看,point(地点、时间),care(保健、照料),testing(检验、试验),其含义从空间上和时间上可理解为现场进行的检验或随机进行的检验,即“即时检验”[1],因此中文可翻译为“即时检验”、“即刻(快速)检测”等。

早在公元150年前,当时的医生注意到某些神秘的“消瘦病人”的尿液可以吸引成群的蚂蚁,是POCT的开始。1957年,Edmonds以干化学纸片检测血糖及尿糖,随后Ames公司将其干化学纸片法检测项目扩大并商品化,由于方法简便快速,很快得到普遍应用。其后,间接血凝试验、胶乳试验、免疫层析试验和生物传感器技术等简便、快速的方法相继出现,均受到了患者、临床医师以及医学检测人员的青睐。最近美国国家临床生化科学院(NAcB)在其制定的“POCT循证文件”草案中,将P0CT定义为:“在接近病人治疗处,由未接受临床实验室学科训练的临床人员或者病人(自我检测)进行的临床检验,是在传统、核心或中心实验室以外进行的一切检验”,即“床旁检测”。随着免疫反应和分子生物技术的引入,POCT的检测和应用的范围更加广泛,应用的领域已涵盖医疗、食品卫生、环境监测、禁毒、法医等[2]。POCT最大的优点是省去了标本的复杂预处理过程,在采样现场即刻进行分析,快速得到检验结果,这是其他检验方法无法实现的,所以可理解POCT是采用条、卡或可携带式分析仪器,对患者标本进行的即时检测,故认为把POCT译为“即时检验”或“快速检验”更为贴切。

2.2 常用的POCT分析技术

2.2.1 免疫金标记技术

免疫金标记技术是POCT中应用最广泛的方法,胶体金颗粒具有高电子密度的特性,故金标蛋白结合处,在显微镜下可见黑褐色颗粒,当这些标记物在相应的标记处大量聚集时,肉眼可见红色或粉红色斑点,这一反应也可以通过银颗粒的沉积被放大。该类方法主要有斑点免疫层析法(DICA)和斑点免疫金渗滤法(DIGFA),广泛应用于快速检测蛋白质类或多肽类抗原,如HBV、HCV、HIV等的抗原和抗体等。

2.2.2 免疫层析技术

将金标抗体吸附于下端的玻璃纤维纸上,浸入样品后,金标单抗体即被溶解,并随样品上行,若样品中含有相应抗原时,形成Ab—Ag—Ab一金复合物,当上行至中段醋酸纤维薄膜,即与包被在膜上的抗原(抗体)结合并被固定呈现红色线条(阳性结果)。免疫层析技术问世已有十多年时间,可检测项目已达数十项,如心肌标志物、激素和各种蛋白质等。定量测定甲胎蛋白和HCG的金标检测技术已在国内研发成功。

2.2.3 免疫斑点渗滤技术

其原理与层析法相类同,将包被有特异性待测物抗原(抗体)的醋酸纤维膜放置在吸水材料上,当样品滴加到膜上后,样品中的待测物质结合到膜上的抗原(抗体)上。洗去膜上的未结合成分后,再滴加金标抗体,若样品中含有目标物质,膜上则呈现Ab—Ag—Ab一金复合物红色斑点。该技术目前已被广泛应用于结核分枝杆菌等细菌的抗原或抗体检测,从而达到细菌的快速鉴定。

2.3 干化学技术

将一种或多种反应试剂干燥固定在固体载体上(纸片、胶片等),用被测样品中所存在的液体作反应介质,被测成分直接与固化于载体上的干试剂进行呈色反应。

2.3.1 单层试纸技术

包括单项检测试纸和多项检测试纸。单项试纸一次只能测1个项目,如目前被广泛应用的血糖检测试纸、血氨检测试纸、尿糖检测试纸等。而多项检测试纸一次在1条试纸上可同时检测几项、十几项甚至几十项,其技术也要相对复杂一些。

2.3.2 多层涂覆技术

由多层涂覆技术制成干片,主要扩散层、试剂层和支持层三层。样品中加入干片后首先通过扩散层,样品中的蛋白质、有色金属等干扰成分被扩散层中的吸附剂过滤后,液体成分渗入试剂层进行显色反应,光线通过支持层对反应产物进行比色,以此通过计算机计算样品中待测物质的含量。此技术目前已被广泛应用于血糖、血尿素氮、血脂血氨及心脏、肝脏等酶学血生化指标的POCT检测。

2.3.3 生物和化学传感器技术[3]

生物及生化传感器是指能感应(或响应)生物和化学量,并按一定的规律将其转换成可用信号输出的器件或装置。POCT仪器是利用离子选择电极、底物特异性电极、电导传感器等特定的生物检测器,组合成酶化学、免疫化学、电化学与计算机技术。用它可以对生物体液中的分析物进行超微量的分析。

2.4 免疫荧光技术

P0CT仪器多数使用此技术。通过检测板条上激光激发的荧光,可同时定量检测以pg/mL为单位的检测板条上单个或多个标志物。检测系统由一个荧光读数仪和检测板组成,检测板使用的是层析法。分析物在移动的过程中形成免疫复合物的形式,通过检测区域/质控区域的值与分析物不同的浓度获得的定标曲线,可检测未知样本中分析物的浓度。

2.5 生物芯片技术

生物芯片又称微阵列(microarray),是20世纪末在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术,主要是指通过微加工技术和微电子技术在固相载体芯片表面构建的微型生物化学分析系统,以实现对核酸、蛋白质、细胞、组织以及其他生物组分的检测。基本原理是在面积很小(可达几个平方毫米)的面相材料(玻片、硅片、金属片、尼龙膜等)芯片表面有序地点阵固定排列一定数量的可寻址分子(DNA、抗体或抗原等蛋白质及其他分子)。这些成分及相应的标记分子结合或反应,结果以荧光、化学发光或酶显色等指示,经计算机软件处理和分析,最后得到所需要的信息。而组织芯片的原理是将不同的组织样品点阵固定排列在一张芯片上,再通过免疫组化、原位杂交等手段对芯片上组织样品进行分析。目前已经有基因芯片、蛋白质芯片和细胞芯片,具有高灵敏度、分析时间短、同时能检测的项目多等优点。国内正在研发用于测定肿瘤标志,肝炎标志和心肌标志等生物芯片系统。相信不久将来.芯片式的POCT仪将逐步应用到各个领域。

3 POCT在检验检疫口岸检测的应用

POCT从场所来说可分为医院内和医院外两类。医院内的POCT包括急诊化验室、监护病房以及分科门诊的POCT;医院外POCT包括社区医疗、医师诊所、救护车上和事故现场的POCT;出入境检疫,禁毒,戒毒中心的POCT;以及家庭的POCT等。

我国口岸众多,出入境人员流动快,由于各国各地区的疫情不同,为了防止疾病的传播,口岸检测的项目不仅多种多样,还必须检得出、检得准、检得快。现今社会的高效快节奏,要求出入境检验检疫顺应社会的发展和时代的要求,必须缩短检测流程,快速出具报告,而POCT正好符合这一要求,能随时随地快速得到结果。

如今POCT诊断试纸和仪器已广泛应用于细菌和病毒的检测,其敏感性和特异性可与传统方法相媲美。2004年度最具创新意义的科技成果之一是POCT用于人类免疫缺陷病毒(HIV)检测技术,如已有公司开发出HIV诊断试纸可在0.5 h内检测出患者是否携带HIV,准确率可达到99.7%,避免了实验室采用酶联免疫吸附法(ELISA)检验的漫长等待。另外,乙型肝炎病毒、梅毒、流感病毒、结核杆菌及一些细菌性肺炎等都可通过POCT方法迅速得到检测结果。目前POCT的免疫金标技术与干化学技术在检验检疫实验室中用的比较广泛,采用的试剂主要包括金标试纸、快速检测试剂等。因此POCT在出入境检验检疫中有着重要的应用价值及广阔的前景。

尽管POCT检测费用高,相比较出入境检测人数少的情况,POCT独特的优点还是在出入境检验检疫的检测中显现,见表1。

表1 传统试验室检测与POCT的主要不同点

为了比较POCT产品是否可以替代传统检测产品或弥补传统检测产品的不足,以快速检测试剂盒与传统的ELISA试剂盒为参照,对近几年出入境人员的100份血清标本做乙肝表面抗原、丙肝抗体和艾滋病抗体检测,结果是:ELISA试剂和POCT试剂强阳性标本的敏感性都是100%,POCT试剂对弱阳性标本敏感性不高,有时会有假阳性出现。见表2和表3。

表2 ELISA试剂盒与POCT试剂盒比较

表3 ELISA与POCT检测结果对照

POCT可在多种场合进行,具有快速简便、效率高、成本低、检验周期短、标本用量少等优点。同时,POCT试剂稳定且便于保存和携带,已经被广泛用于临床,甚至自我检测。从循证医学的角度来评价,它弥补了传统临床实验室流程复杂的不足,操作简单、使用方便、结果快速、设备小型化;从经济(社会)效益方面考虑,及时的检验报告缩短了检测时间,减少了其他资源,最终减少了整体费用(见表4)。

表4 ELISA与POCT检测费用成本比较

4 POCT在检验检疫检测中存在的问题及改进的建议

虽然POCT在出入境检验检疫的发展前景可观,具有众多优点,但由于现阶段尚处于其发展的初期,还有许多不足的地方,如质量控制、管理等,其中影响POCT发展的最大因素是POCT结果的质量,加强POCT的管理是解决问题的唯一途径[4]。

4.1 质量控制问题

4.1.1 标本采集

临床检验对检测标本都有专门的要求,如标本类型、抗凝剂种类等等。检测者必须了解检验原理上对标本的具体要求,并通知受检者应注意的问题,如光学法检测的仪器多数会受到标本中溶血和乳糜的干扰;化学显色法会受到外源性氧化还原物质的影响;采血对象要处于空腹,饱食和油腻食物会干扰血小板因子和纤溶成分的测定等等。

4.1.2 试剂(测试条)的储存和使用

首先要严格按照试剂说明书进行操作。其次,基于免疫层析和干化学技术中的各种试剂条和仪器都会因温度、湿度和pH值的不同而影响反应基质中微蛋白的活性,进而影响结果,检测者应特别注意试剂条的干燥,试纸应随取随用,不要长时间的暴露在空气中,以防试纸受潮或污染;以试管作为检测载体的实验要注意管中激活剂或抗凝剂等的活性和有效期。

4.1.3 仪器校准

潮湿空气附着在仪器光路系统上会影响结果,检测者要熟悉仪器的性能和存放条件,要注意仪器的维护,定期计量校准和期间核查比对,定期参加室间质评,并做好相应记录。

4.2 检测结果的质量保证

4.2.1 操作人员的培训

建立严格的培训、管理、资格认证体制是当务之急,操作者必须进行专业而严格的培训和执证上岗,培训内容应包括了解仪器的技术参数和基本性能,以及熟练操作仪器等,并通过考核对其资格和能力予以确认。POCT的试剂(带)实现了取样与分析同步进行,检验过程进一步简化,但如果没有专业的解释说明,缺乏相关的专业知识很可能会产生错误的检验结果或对结果的曲解。

4.2.2 检测过程的掌控

每天以质控品进行室内质控是确保仪器、试剂处于良好状态的必要步骤,如果失控应有具体纠正措施。此外,与传统分析仪器进行定期比对实验和参加室间质评同样非常重要,是保证同一患者在不同场所的检验结果不出现明显差异的保证。只有采取严格、完整的质量保证措施才能使POCT的结果准确可靠。

4.2.3 检验报告及其管理

POCT的检测报告没有一个严格的统一标准,形式多种多样。由于POCT仪器方面的多种缺陷,其灵敏性和重复性不够一致,因此POCT的结果报告单应该有一个规范化的标准,而且还要区别与其他的化验报告单。建议对POCT的检验数据加以储存、回放、分析甚至生成质控图表。

4.2.4 POCT 结果对临床的影响

虽有部分报道证明了POCT的优越性,由于POCT试剂(条)的敏感性,缺乏严密的对照实验,造成实验结果的假阳性和漏检[5]、灰带区的检出率等问题还是比较突出。应该对其地位和用途适当把握,否则任何滥用将把事物推向错误的一面。所以加强这方面的研究对如何合理应用POCT是至关重要的。

5 展望

当今社会运转的主旋律是高效快节奏,出入境检验检疫把快速通关作为服务人民的宗旨,POCT作为检验医学的重要组成部分,起到了快速省时的作用。POCT的检测快速,标本处理容易,大大缩短了实验结果报告时间,减少了患者的等待时间。它不仅弥补了传统临床实验室流程烦琐的不足,还能减少操作人员的限制。目前,国内POCT应用种类还较少,随着科学的管理、技术的进步、质量控制的完善,POCT终将成为出入境检验检疫未来发展的方向。

[1]李静.POCT的发展及应用[J].江西医药,2008,5(43):57-58.

[2]张国军,严海龙,康熙雄.POCT基础与应用[J].检验诊断与实验室自动化,2005,9:50.

[3]Healy D A,Hayes C J,Leonard P,et a1.Biosensor developments:application to prostate - specific antigen detection[J].Trends Biotechnol,2007,25(3):125.

[4]Wehmeier M,Arndt BT,Schumann G,et a1.Evaluation an d quality assessment of glucose concentration measurement in blood by point 0f care testing devices[J].Clin Chem Lab Med,2006,44(7):888.

[5]雷皖秋.金标试纸条联合快速检测HBsAg/TP法在无偿献血中的应用探讨[J].中国输血杂志,2006,19(6):461-466.

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