‘壹’ 血凝仪的测定方法
光学法血凝仪是根据血浆凝固过程中浊度的变化来测定凝血功能。根据仪器不同的光学测量原理,又可分为散射比浊法和透射比浊法两类。
散射比浊法是根据待验样品在凝固过程中散射光的变化来确定检测终点的。在该方法中检测通道的单色光源与光探测器呈90°直角,当向样品中加入凝血激活剂后,随样品中纤维蛋白凝块的形成过程,样品的散射光强度逐步增加。当样品完全凝固以后,散射光的强度不再变化,通常是把凝固的起始点作为0%,凝固终点作为100%,把50%作为凝固时间。光探测器接收这一光学的变化,将其转化为电信号,经过放大再被传送到监测器上进行处理,描出凝固曲线。
透射比浊法,是根据待测样品在凝固过程中吸光度变化来确定凝固终点的、与散射比浊法不同的是该方法的光路同一般的比色法一样呈直线安排:来自光源的光线经过处理后变成平行光,透过待测样品后照射到光电管变成电信号,经过放大后监测处理。当向样品中加入凝血激活剂后,开始的吸光度非常弱,随着反应管中纤维蛋白凝块的形成,标本吸光度也逐渐增强,当凝块完全角成后,吸光度趋于恒定。血凝仪可以自动描绘吸光度的变化曲线并设定其中某一点对应的时间为凝固时间。 磁珠法是根据血浆凝固过程中粘度的变化来测量凝血功能的。根据仪器对磁珠运动测量原理的不同,又可分为光电探测法和电磁珠探测法。
光电探测法,在磁珠法中光电探测器的作用与光学法中不同,它只测量血浆凝固过程中磁珠的运动规律,与血浆的浊度无关。在磁珠法中的一对电磁铁安放在测试杯的两端,它们产生恒定的交替磁场使磁珠在测试杯中摆动,在与磁珠摆动的垂直方向安放一对光电接收装置,当磁珠摆幅衰减到50%时确定凝固终点。
光电探测法中还有一种利用红外光反射监测器监测磁珠运动的,下面介绍BE系列半自动血凝仪中将另加介绍。
电磁探测法又可称为双磁路磁珠法,其中一对磁路用于吸引磁珠摆动,另一对磁路利用磁珠摆动过程中对磁力线的切割所产生的电信号,对磁珠摆动幅读度进行监控,当磁珠摆动幅度衰减到50%确定凝固终点。 目前市售的半自动血凝仪主要由样品、试剂预温槽、加样器、检测系统(光学、磁场)及微机组成。有的半自动仪器还配备了发色检测通道,使该类仪器同时具备了检测抗凝及纤维蛋白溶解系统活性的功能。针对光学式半自动血凝仪受人为的因素影响多、重复性较差等缺陷,仪器中应有自动计时装置,以告知预温时间和最佳试剂添加时间;在测试位添加了试剂感应器,后者感应从移液器针头滴下的试剂后自动振动,使反应过程中血浆与试剂得以很好地混合;此外,该类仪器在测试杯顶部安装了移液器导板,在添加试剂时由导板来固定移液器针头,从而保证了每次均可以在固定的最佳的角度添加试剂并可以防止气泡产生。这一系列改进,提高了光学式半自动血凝仪检测的准确性。
一般半自动血凝仪都可进行凝固法测试,而需要用其它测试方法实现的凝血项目则可用生化分析仪、酶标仪等进行。 该类仪器的基本构成包括:样品传送及处理装置、试剂冷藏位、样品及试剂分配系统、检测系统、电子计算机、输出设备及附件等。
1. 样品传送及处理装置:一般血浆样品由传送装置依此向吸样针位置移动,多数仪器还设置了急诊位置,可以使常规标本检测必要时暂停以服从免疫比浊法将被检物与其相应抗体混合形成复合物,而产生足够大的沉淀颗粒,通过透射比法或散射比浊进行测定。此法操作简便,准确性好,便于自动化。
2. 试剂冷藏位:为避免试剂的变质,仪器往往有试剂冷藏功能,一般同时可以放置几十种试剂进行冷藏。
3. 样品及试剂分配系统:样品臂会自动提起标本盘中的测试杯,将其置于样品预温槽中进行预温。然后试剂臂将试剂注入测试杯中(性能优越的全自动血凝仪为避免凝血酶对其他检测试剂的污染,有独立的凝血酶吸样针),带有旋涡混合器的装置将试剂与样品进行充分混合后将送至测试位,经检测的测试杯被该装置自动丢弃于特设的废物箱中。
4.检测系统:这是涉及仪器测量原理的关键部分。检测血浆的凝固可以通过凝固反应检测法检测,即当纤维蛋白凝块形成时,检测散射光在660nm处浑浊液吸光度的变化;或通过凝固点检测法检测,即计算达到预先设定好的吸光度值时的凝固时间;而磁珠法则是通过测定在一定磁场强度下小钢珠的摆动幅度变化来测定血浆凝固点。发色底物法及免疫法是检测反应液在405nm、575nm及800nm时的吸光度变化来反映被检测物质的活性。
5. 电子计算机:根据设定的程序计算机指挥血凝仪进行工作并将检测得到的数据进行分析处理,最终得到测试结果。计算机尚可对患者的检验结果进行储存,记忆操作过程中的各种失误,及进行质量有关的工作。
6. 输出设备:通过计算机屏幕或打印机输出测试结果。
7. 附件:主要有系统附件、穿盖系统、条码扫描仪、阳性样品分析扫描仪等。
‘贰’ 血液凝固分析仪检测原理有哪些
不同类型的血凝仪采用的原理也不同,目前主要采用的检测方法有:凝固法、底物显色法、免疫法、乳胶凝集法等。由于在血栓/止血检验中最常用的参数,均可用凝固法测量,故目前半自动血凝仪基本上以凝固法测量为主,在全自动血凝仪中,也一定包括凝固法测量方式。
凝固法(生物物理法)
凝固法是通过检测血浆在凝血激活剂作用下的一系列物理量 (光、电、机械运动等)的变化,再由计算机分析所得数据并将之换算成最终结果,所以也可将其称作生物物理法。
a.电流法
电流法利用纤维蛋白原无导电性而纤维蛋白具有导电性的特点,将待测样品作为电路的一部分,根据凝血过程中电路电流的变化来判断纤维蛋白的形成。但由于电流法的不可靠性及单一性,所以很快被更灵敏、更易扩展的光学法所淘汰。
b. 光学法(比浊法)
光学法血凝仪是根据凝固过程中浊度的变化来测定凝血功能。
根据待验样品在凝固过程中光的变化来确定检测终点的。当向样品中加入凝血激活剂后,随着样品中纤维蛋白凝块的形成过程,样品的光强度逐步增加,仪器把这种光学变化描绘成凝固曲线,当样品完全凝固以后,光的强度不再变化。通常是把凝固的起始点作为 0%,凝固终点作为100%,把50%作为凝固时间。光探测器接收这一光的变化,将其转化为电信号,经过放大再被传送到监测器上进行处理,描出凝固曲线。
光学法凝血测试的优点在于灵敏度高、仪器结构简单、易于自动化 ; 缺点是样品的光学异常、测试杯的光洁度、加样中的气泡等都会成为测量的干扰因素。
c.磁珠法
早期的磁珠法是在检测杯中放入一粒磁珠,与杯外一根铁磁金属杆紧贴呈直线状,标本凝固后,由于纤维蛋白的形成,使磁珠移位而偏离金属杆,仪器据此检测出凝固终点,这类仪器也可称为平面磁珠法。早期平面磁珠法能有效克服光学法中样品本底干扰问题,但存在灵敏度低等缺点。
现代磁珠法出现在 20世纪80年代末,90年代初进入商品化。现代磁珠法被称为双磁路磁珠法。双磁路磁珠法的测试原理如下: 测试杯的两侧有一组驱动线圈,它们产生恒定的交变电磁场,使测试杯内特制的去磁小钢珠保持等幅振荡运动。凝血激活剂加入后,随着纤维蛋白的产生增多,血浆的粘稠度增加,小钢珠的运动振幅逐渐减弱,仪器根据另一组测量线圈感应到小钢珠运动的变化,当运动幅度衰减到50%时确定凝固终点。
底物显色法(生物化学法)
底物显色法是通过测定产色底物的吸光度变化来推测所测物质的含量和活性的,该方法又可称为生物化学法。检测通道由一个卤素灯为检测光源,波长一般为 405nm。探测器与光源呈直线,与比色计相仿。
血凝仪使用产色底物检测血栓与止血指标的原理是 : 通过人工合成与天然凝血因子有相似的一段氨基酸排列顺序、并还有特定作用位点的小肽,并将可水解产色的化学基因与作用位点的氨基酸相连。测定时由于凝血因子具有蛋白水解酶的活性,它不仅能作用于天然蛋白质肽链,也能作用于人工合成的肽链底物,从而释放出产色基因,使溶液呈色。产生颜色的深浅与凝血因子活性成比例关系,故可进行精确的定量。目前人工合成的多肽底物有几十种,而最常用的是对硝基苯胺(PNA),呈黄色,可用405mm波长进行测定。
免疫学方法
在免疫学方法中以纯化的被检物质为抗原,制备相应的抗体,然后用抗原抗体反应对被检物进行定性和定量测定。常用方法有 :
a.免疫扩散法。将被检物与相应抗体在一定介质中结合,测定其沉淀环大小,与标准进行比较,计算待测物浓度。此法操作简单,不需特殊设备,但耗时过长,灵敏度不高,仅适于含量较高凝血因子检测。
b.箭电泳。在一定电场中,凝胶支持物内的被检物与其相应抗体结合形成的一个个“火箭峰”,火箭峰的高度与其含量成正比,通过测定峰高并与标准比较进行定量测定。此法操作复杂,临床应用较少。
c.双向免疫电泳。 通过水平与垂直两个方向进行电泳可将某些分子结构异常的凝血因子进行分离。
d.酶联免疫吸附试验(ELISA法)。用酶标抗原或抗体和被检物进行抗原结合反应,经过洗涤除去未结合的抗原或抗体及标本中的干扰物质,留下固定在管壁的抗原抗体复合物,然后加入酶的底物和色原性物质,反应产生有色物质,用酶标仪进行测定,颜色深浅与被检物浓度呈比例关系。该法灵敏度高,特异强,目前已用于许多止血、血栓成分检测。
e.免疫比浊法。 将被检物与其相应抗体混合形成复合物,从而产生足够大的沉淀颗粒,通过透射比浊或散射比浊进行测定。此法操作简便,准确性好,便于自动化。
‘叁’ 简述血凝仪检测的原理
1.凝固法
也称为生物学法,将凝血因子或激活剂加入到血浆中,使血浆发生凝固,凝血仪记录血浆凝固过程中一系列的变化(如光、电、机械运动等),并将这些变化的信号转变成数据,计算机处理分析后得出检测结果。目前在凝血仪上使用的凝固法大致分为三类:光学法、黏度法和电流法。
(1)光学法:待测血浆在凝固过程中,纤维蛋白原逐渐转变为纤维蛋白,其理学性质也发生改变,透射光和散射光强度发生改变,凝血仪根据这种光学性质的改变来判断凝固终点。光学法可分为透射比浊法和散射比浊法。
(2)黏度法:在待测血浆中加入小磁珠,利用变化的磁场使小磁珠产生运动,随血浆的凝固,血液黏度增加,小磁珠的运动逐渐减弱,仪器根据小磁珠运动强度的变化来确定凝固终点。
(3)电流法:该法将待测血浆作为电路的一部分,由于纤维蛋白具有导电性,可利用电流的断与否来判断纤维蛋白的形成与否,即判断凝固终点。
‘肆’ ACL9000全自动凝血分析仪的工作原理
1、光路系统
容纳反应盘的区域是检测组件,其内包含一个凝固法通道和一个发色底物法或免疫比浊法通道:
散射比浊法:所有ACL系统均有。使用660nm波长光散射检测凝固形成。
发色底物法/免疫比浊法:405nm,检测光吸收。
2、检测原理
1)散射比浊法(凝固法)检测
散射比浊法(凝固法)检测是指检测和记录血浆样本凝固的时间。该技术通过检测光散射的变化来确定凝固终点。
散射比浊法/凝固法,样本和试剂反应时,纤维蛋白原转化为纤维蛋白,光通过该反应介质,从而发生光散射。660nm光通过血浆,并在900角配备光传感器进行检测光信号。
纤维蛋白原凝固过程伴随着光散射信号的增强。随着所检测到的光信号的变化,光电探测器所检测到的电信号也随之变化。变化的电信号通过软件一系列的数学算法判定凝固终点。
2)发色底物法(图示:间接发色底物法)
发色底物法可分为直接和间接发色底物法。
直接法:分析物直接结合在特异性的发色底物上。比如:蛋白C、纤溶酶原PLG。
间接法:通过改进的测试体系,加入过量的具有反应活性的酶和能与待测物结合的物质,最后利用特异性合成底物结合剩余的酶,检测其活性,达到检测目的。比如:肝素、AT-III。
大多数情况下,在405nm处,通过检测合成底物中的对硝基苯胺(pNA)的吸光度值。
发色底物法通道利用比色原理检测反应杯中的吸光度变化值。405nm光源,穿过反应杯,并通过光学感应器进行接收。反应杯中的吸光度值与pNA的浓度成正比。光路检测器上接收到的光信号转换为电信号,此电信号与酶的活性成正比。
3)免疫比浊法
免疫比浊法是指直接检测和记录分析物的浓度。该方法通过检测光密度值的变化来检测分析物的物理浓度,而并非其活性。与透射比浊法一样,免疫比浊法依赖抗原抗体复合物的形成,从而检测透光度值的变化。
ACLTM 8/9/10000系统通过检测405nm通道的光密度值,与参比乳胶液对照得出结果。
使用405nm波长,通过检测反应杯中的吸光度值(ΔA)。透过反应杯的光通过光传感器进行检测。反应杯中液体吸收光信号的多少,直接与抗原抗体复合物的浓度成正比。光路检测器上接收到的光信号转换为电信号,此电信号与酶的活性成正比。