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POCT技术平台梳理yaoling POCT概述 POCT是体外诊断 IVD 行业的子行业 约占整个体外诊断行业市场容量的30 通过简化设计和技术创新 实现在患者身边进行便捷的现场检查 快速取得诊断结果 特点 实验仪器小型化操作方法简单化节约综合成本结果报告即时化 POCT行业范畴 POCT主要应用领域及应用项目 POCT对医疗模式的影响 POCT技术平台 POCT技术平台 1 干化学技术 所谓 干化学 是与传统的 湿化学 即溶液化学 相对比较而言的 它是以被检测样品中的液体作为反应媒介 待测物直接与固化于载体上的干粉试剂反应的一种方式 目前干化学试剂已可进行近70余项化学分析 已囊括常规生化项目 内分泌激素 毒素药物和特种蛋白等各个领域 干化学试剂载体的结构分为 二层结构 三层结构 和多层膜 最简单的二层结构 在支持层塑料基片上有一试剂层纤维素片 在纤维素片中预固相了全部试剂 通过反射光度计测定其颜色的改变 从而计算待测成份的浓度 常见的是尿生化分析试剂条 只能对待测成分进行定性或半定量测定 这样就限制了它在其它须准确定量的标本的应用 POCT技术平台 1 干化学技术 三层结构 在试剂层上加一多孔胶膜过滤层 其作用是将样品中的杂质过滤掉 并起保护试剂层作用 常见的是微量法测定葡萄糖的试剂条 POCT技术平台 1 干化学技术 多层膜试剂载体 三大类 比色 速率法干片离子法干片离子 钠 钾 氯 检测 其设计采用直接电势法 样本无需稀释 离子干片是由纸桥将两个离子选择性电极相连 通过电压表来测量患者样本和已知参比液之间的电势差 从而计算出钠 钾 氯的离子浓度 POCT技术平台 1 干化学技术 多层膜试剂载体 免疫速率法干片免疫速率法干片主要用于进行药物浓度和蛋白质检测 分为竞争法和非竞争性干片两类 竞争法 例如地高辛 读数时采用了多点速率法来检测分析物浓度 分析物与酶标抗原竞争有限数量的抗体结合位点 加入含底物的免疫洗液 一方面洗去未结合物质 另一方面抗原抗体复合物与无色底物反应显色 通过速率的变化采计算分析物浓度 发射光密度与分析物浓度成反比 非竞争法 CRP 读数时采用定点速率法 待测物与固相抗体 酶标抗体形成夹心 三明治 加入含底物的免疫洗液 洗去读数视窗区域未结合物质 抗原抗体结合物与底物反应显色 发射光密度与待测物浓度成正比 POCT技术平台 1 干化学技术 POCT技术平台 1 干化学技术 POCT技术平台 2 免疫层析技术 第一代 定性检测金标免疫层析 胶体金标记技术 蛋白质层析技术第二代 半定量检测金标或磁颗粒层析 阅读仪第三代 普通荧光定量检测系统特点 高能光激发 低能光发射缺点 生物荧光本底干扰 荧光淬灭 定量结果不准确第四代 上转发光检测技术 up convertingphosphortechnology UPT 特点 利用稀土离子作为荧光材料 通过吸收较低能量的长波红外光 发射高能量的短波可见光来实现能量上转换 胶体金免疫层析 以微孔滤膜为载体 包被已知抗原或抗体 加入待检标本后 经滤膜毛细作用使标本中的抗体或抗原与膜上包被的抗原或抗体结合 再通过胶体金结合物达到检测目的 POCT技术平台 2 免疫层析技术 POCT技术平台 2 免疫层析技术 免疫胶体金层析 UCP技术独特优势 POCT技术平台 2 免疫层析技术 POCT技术平台 2 免疫层析技术 免疫层析技术的进展 体现在 1 定性 半定量 定量 2 标记物的变化 即胶体金 金磁微粒 荧光 上转发光材料 也体现为定量越来越准确 金磁微粒是Fe3O4包被金颗粒后形成的纳米级磁性复合微粒 不仅具有胶体金的特性 也具有超顺磁性 磁响应性 悬浮稳定性等特点 荧光标记物会受到生物材料自发荧光造成的本底的干扰 且标记物存在荧光焠灭 胶体金技术相比 UCP突出地显示了它能够准确灵活地进行定量分析 多重分析的优势 且就定性分析而言 UCP的灵敏度是胶体金的10 100倍 POCT技术平台 3 生物传感器 生物传感器是利用蛋白质 酶 核酸等这些活性物质之间的分子识别功能 把被检测的物质的构象变化 浓度变化等生物的微观过程转变成可量化的可视的电信号 荧光信号等物理化学信号 从而达到检测蛋白质 核酸等分子的目的 POCT基本技术平台 3 生物传感器 基于电化学酶法的传感器 如 葡萄糖检测仪 基于核酸 分子结合的电化学核酸传感器 Greenbox 以核酸分子 能与各种蛋白或小分子特异紧密结合 作为识别元素 以电极作为信号转换器的生物传感器 核酸分子探针具有结构简单 特异性强 靶物质分子广泛和易于大量商业化合成的优点 POCT基本技术平台 3 生物传感器 目前主要有两类 基于反射光度法干化学测定 基于离子选择性电极 ISE 方法干化学测定 POCT基本技术平台 3 生物传感器 基于电解质的干化学测定法的生物传感器 基于ISE法干式电解质分析仪的结构示意图 POCT基本技术平台 3 生物传感器 通常每测一个项目需要用一个干片 每个干片上带有条形识别码 仪器将自动识别所进行的测定项目 POCT基本技术平台 3 生物传感器 指将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA或其他样品分子 例如蛋白 因子或小分子 进行杂交 通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息 POCT基本技术平台 4 生物芯片技术 POCT基本技术平台 4 生物芯片技术 POCT基本技术平台 5 红外和远红外分光光度技术 此类技术常用于经皮检测仪器 用于检测血液中血红蛋白 胆红素 葡萄糖等成分 这类床边检验仪器可连续监测病人血液中的目的成分 无需抽血 可避免抽血可能引起的交叉感染和血液标本的污染 降低每次检验的成本和缩短报告时间 通过微细加工技术在芯片上构建由储液池 微反应室 微管道等微功能元件构成的微流路系统 加载生物样品和反应液后 在压力泵或者电场作用下形成微流路 于芯片上进行一种或连续多种的反应 达到对样品的高通量快速分析的目的 POCT基本技术平台 6 微流控芯片技术 POCT基本技术平台 6 微流控芯片技术 POCT基本技术平台 6 微流控芯片技术 POCT基本技术平台 6 微流控芯片技术 核酸技术平台 对于核酸检测 需要一种能整合从样本中提纯核酸并进行扩增 再对扩增的核酸检测和结果分析的新技术和产品 该产品需要能做到整体封闭的核酸自动化检测 最大限度避免检测中的交叉或携带污染 不同原理的PCR反应体系的不同 微流控 芯片在病原体的快速诊断 微生物耐药性检测 遗传性疾病的筛查等方面 DNA芯片因其特异性和高通量将会有很好的应用前景 核酸检测平台 核酸检测平台 试管实验室技术 Laboratory in a tube 美国IQuum公司建立的系统 已被罗氏收购 技术简介 将核酸提取 扩增和检测等步骤集中在一根检测管中的不同区 依靠检测仪器内部的机械装置 自动控制反应从一个区向另一区转移 实现对核酸的快速检测2011年 美国FDA批准了基于该技术的甲型和乙型流感病毒检测方法 20min即可完成检测产品链接 核酸检测平台 扩增子拯救多重PCR技术 ampliconrescuedmultiplexPCR arm PCR 美国iCubate公司研发的全自动多重微生物核酸检测系统Arm PCR的技术核心 首先采用特异性引物扩增富集模版 然后通过分离高浓度引物 拯救 出扩增子 最后在指数增长期通过共用引物来扩增目的片段技术特点 多重 同时检测50种目标分子 高灵敏度 可以在 l的样品中检测出10个