罗氏电化学发光

1、ECL1010/2010/E170罗氏罗氏( (Roche)ElecsysRoche)Elecsys系列系列lElecsys有三种系列产品,1010/2010和E170l前身为德国宝灵曼产品l与日本日立公司联合开发其Elecsys系列lElecsys1010为Roche自己设计生产lElecsys2010和E170为日本日立公司OEM产品l配套试剂使用ECL技术,为另一家美国IGEN公司的专利技术ECLECL检测技术原理检测技术原理l二价的三联吡啶钌在电场的作用下,失去一个电子氧化成三价的三联吡啶钌l同时,在电场作用下,三丙胺也失去一个电子被氧化,然后脱氢成三丙胺自由基l三丙胺自由基传递一个电

2、子给三价的三联吡啶钌使之进入激发态l激发态的三联吡啶钌不稳定,以发射一个波长为620nm的光子的形式释放能量而回到基态三联吡啶钌不被消耗,即发光标记物可循环发光ECL ECL 原理图原理图CH3CH2CH2-N-CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2-N-CH2CH2CH3+ e-CH2CH2CH3CH3CH2CH2-N-C-CH2CH3CH2CH2CH3+ H +CH3CH2CH2-N-HCH2CH2CH3+ CH3CH2CHO氧化电极. +. .H氧化Ru(bpy)33+Ru(bpy)32+Ru(bpy)32+还原三丙胺三丙胺( (tripropylamine,TPA)tr

3、ipropylamine,TPA)ECLECL的测定模式的测定模式ECLECL其它技术特点其它技术特点l标记物三联吡啶钌分子量小,可标记任何抗原,抗体及核酸,水溶性,高稳定,确保反应的高效和稳定,无噪音干扰l链霉亲和素-生物素包被技术l聚苯乙烯直径2.8微米的磁性微球电化学发光标记物电化学发光标记物- 三联吡啶三联吡啶钌钌 N N羟基琥珀酰胺羟基琥珀酰胺( (NHS)NHS)酯酯直径2.8微米磁性微粒子固相磁性微粒子固相亲和素亲和素- - 生物素生物素亲和素亲和素- - 生物素生物素ECLECL的优势的优势注注: :试剂表现不仅仅表现在灵敏度和宽线性试剂表现不仅仅表现在灵敏度和宽线性, ,还有

4、特异性还有特异性, ,重现性重现性, ,线性回归线性回归, ,携带率携带率, ,准确性和临床符合性等多种表现准确性和临床符合性等多种表现l灵敏度高(10-1210-18)l检测线性宽(7个数量级)Elecsys 2010系统浏览系统控系统控制中心制中心样品转盘样品转盘样品和试剂探针样品和试剂探针试剂搅拌棒试剂搅拌棒蒸溜水蒸溜水液体废物液体废物固体废物固体废物反应管和反应管和Tip头头TPA和洗液和洗液检测系统检测系统机械抓手机械抓手探针探针试剂转盘试剂转盘Elecsys 2010系统浏览内置样品盘内置样品盘外置样品盘外置样品盘Elecsys 2010系统浏览样品转盘样品转盘:30:30个位置个

5、位置试剂转盘试剂转盘:18:18个位置个位置, 15, 15个试剂个试剂位置位置( (另外另外3 3个放预稀释液和预个放预稀释液和预处理液处理液), ),运行时不能随意添加运行时不能随意添加, ,非冷藏温度非冷藏温度Elecsys 2010系统浏览试剂样品探针试剂样品探针, ,使用一次性使用一次性TipTip头头, ,一个测试一个测试2323只只, ,仍仍需蒸溜水请洗需蒸溜水请洗混匀搅拌棒混匀搅拌棒, ,蒸溜水清洗蒸溜水清洗Elecsys 2010系统浏览反应杯架反应杯架:60:60X3(X3(最多最多5 5架架) )TipTip头架头架:120:120X3(X3(最多最多5 5架架) )孵育

6、架孵育架:32:32个位置个位置( (有限有限) )机械抓手机械抓手, ,容易机械故障容易机械故障Elecsys 2010系统浏览固体废物固体废物:800:800个个( (反应杯和反应杯和TipTip头头), ),不能运行时更换不能运行时更换蒸溜水蒸溜水:2:2个探针个探针,1 ,1个搅般棒个搅般棒液体废物液体废物: :不能运行时更换不能运行时更换Elecsys 2010系统浏览Elecsys 2010系统浏览Elecsys 1010系统浏览系统控系统控制键盘制键盘样品和试剂转盘样品和试剂转盘样品和试剂探针样品和试剂探针试剂搅拌棒试剂搅拌棒蒸溜水蒸溜水TPA和洗液和洗液探针探针废液桶废液桶El

7、ecsys 1010系统浏览6 6个试剂位置个试剂位置, ,手工开盖手工开盖, ,不能不能放同种试剂放同种试剂6666个样品位置个样品位置,2,2个急诊位置个急诊位置不能随时加样和试剂不能随时加样和试剂反应杯位置反应杯位置128128个个不能随时添加不能随时添加手工加入和清除手工加入和清除Elecsys 1010系统浏览样品探针与搅拌棒在同一臂上样品探针与搅拌棒在同一臂上, ,影响检测速度影响检测速度反应液探针反应液探针, ,蒸溜水清洗蒸溜水清洗污染污染Elecsys 1010系统浏览特设急诊位特设急诊位标准品和质控标准品和质控试剂和条码试剂和条码二点定标二点定标二点定标二点定标二点标准品二点

8、标准品ECLECL流动比色池流动比色池光电倍增管光电倍增管测量池测量池磁颗粒结合的磁颗粒结合的标记物标记物液流液流激发区激发区磁铁磁铁工作工作电极电极未结合未结合标记物标记物计数电极计数电极ECL 应用技术测量池电极电极工作电极磁铁光电倍增管ECL 应用技术测量池电极电极工作电极磁铁光电倍增管TPATPATPATPAECL 应用技术测量池电极电极工作电极磁铁光电倍增管TPATPATPATPAECL 应用技术测量池电极电极工作电极磁铁光电倍增管TPATPATPATPAECL 应用技术测量池电极电极工作电极磁铁光电倍增管ElecsysElecsys的弱点的弱点l流动读数池高携带率lPMT和电极寿命

9、短(10万次),费用高l磁性颗粒比重比水重,试剂不均匀l冲洗方式表面被动冲洗,如酶标板,有残留l蒸溜水探针清洗高携带率l试剂混匀搅拌棒,有携带l一次清洗Hook效应l质控只控制低值或中值区域l链霉亲和素-生物素包被技术增加对样品的要求Elecsys的干扰的干扰生物素生物素链霉亲和素链霉亲和素HAMAHAMA效应效应HookHook效应效应流动池流动池AxSYMAxSYM与与ElecsysElecsys主要性能比较主要性能比较AxSYMElecsys优势仪器类型仪器类型立式台式符合现代实验室自动化需要方法学方法学三种技术单一技术具有多种技术，可针对待测物质的理化性质的不同选择采用不同的方法,获得

10、最优化结果运行方式运行方式随机,任意,持续,急诊批式,随机,急诊真正第三代全自动仪器,符合实验室自然工作流程,可任意增加样品,试剂和消耗品测试方式测试方式一步法,二步法,三步法,夹心法和竞争法一步法,夹心法(大多为一步法)根据待检物理化性质的不同灵活选择不同的检测原理和测试方式加以组合以取得最佳实验结果包被载体包被载体高分子材料,0.5磁颗粒.2.8悬浮性好,试剂更均匀信号检出方式信号检出方式 速率法和终点法终点法速率法快且准确冲洗方式冲洗方式灵活,立体主动冲洗固定,表面被动冲洗根据不同被检物的特点设计不同冲洗次数,冲洗量,全面彻底的清洗,避免非特异性反应和前带效应反应时间反应时间灵活固定(9

11、,9,9分钟)根据待检物理化性质的不同灵活选择不同的反应时间以取得最佳实验结果检测速度检测速度80120T/h6090T/h提高工作效率样本位样本位一次6090个,随时添加 30,66,75个不等大量样品位,各种样品管类型,并可随时添加试剂位试剂位20个,随时添加6,15个,不可添加大量试剂位,并可随时添加,适合大批量,多项目连续运行消耗品消耗品可随时添加有条件限制可连续进行大批量运行AxSYMAxSYM与与ElecsysElecsys主要性能比较主要性能比较AxSYMElecsys优势反应区反应区每个测试独立反应区流动池结构AxSYM每个测试均在独立的反应空间内进行，互相之间没有干扰且利于同

12、时使用不同的检测方法。ECL采用流动池，测试之间存在干扰，影响结果试剂混匀方式试剂混匀方式仪器自动震荡混匀搅拌棒混匀避免污染试剂稳定性试剂稳定性28尽效期,室温连续112336小时,开瓶效期与标贴效期一致28尽效期,室温累积20小时,开瓶效期12周(28 )雅培试剂不受试剂开瓶影响,并可长期上机,无须冷藏,试剂更稳定定标周期定标周期稳定一个批号试剂730天,Elecsys1010 37天,每个试剂盒试剂稳定性的表现标准品标准品1,2和6点定标,可使用无限不同批号试剂2点,只能使用5个批号试剂,开瓶12周,上机5小时提供用户多种选择,节省标准品的费用和试剂费用,并保证结果高质量质控质控高,中,低

13、三种,配L-J图低,中二种,都在低,中范围配合L-J图全面控制分析的整个线性范围灵敏度灵敏度(TSH)0.01uIU/ml(第三代)0.014uIU/ml(第三代)极好的功能灵敏度精密度精密度批内5%,批间10%,采用NCCLS的EP5-T2标准批内4%,批间7%,采用NCCLS的EP5-T标准雅培采用更严格的标准依然表现极佳的精密度携带率携带率6106 IU/L -HCG交叉测定于阴性标本时携带率1IU/L；2g/L 重组HBsAg交叉测定于阴性标本时携带率0.1g/L因采用流动池设计，携带率较高，据报道，hCG，TSH，AFP，CEA有前带效应,特别1010,探针亦有携带,肝炎假阳性高El

14、ecsys的多种项目因采用一步法并使用流动池，具有较高携带率并有前带效应。也不符合ATA、AACC对这些项目的推荐要求。AxSYMAxSYM与与ElecsysElecsys主要性能比较主要性能比较AxSYMElecsys优势线性范围线性范围(hCG) 0200,000mIU/ml010,000mIU/mlAxSYM自动稀释功能同样可达极宽的线性范围光路系统光路系统汞灯和卤钨灯,寿命长,费用低PMT和电极,寿命短,费用高二套光路系统,相互独立,读数时启动光源,寿命长,维修费用低,而PMT寿命短,且费用高,可达机价一半自动转测自动转测有无提高工作效率第一出结果时间第一出结果时间 8分钟9分钟急诊更

15、快速吸样方式吸样方式探针Elecsys2010,一次性Tip头增加隐含费用组合配套组合配套有,随意无限无用户使用更方便触摸屏触摸屏有Elecsys1010无更有效地操作方式试剂盒自动开盖试剂盒自动开盖 有Elecsys1010无试剂随用随取，避免试剂蒸发而造成的结果不准和浪费,并避免交叉污染试剂条码试剂条码有,一维,可手工输入有,二维,只可仪器读避免条码破损引起不能操作,Elecsys试剂盒条码含标准曲线,一旦破损试剂盒就会报废标准曲线数标准曲线数4条不同批号曲线1条多条曲线同时可使用多个试剂盒,避免试剂盒的浪费或操作不便雅培与罗氏肝炎试剂比较雅培与罗氏肝炎试剂比较(1)雅培罗氏种类甲,乙,丙

16、肝炎乙肝定量项目HAV-IgG,AUSAB,HBeHBsAb检测步骤一步法(HAV,CORE),二步法(HBsAg,AUSAB,HBe, Anti-HBe, HCV)三步法(HAV-IgM,CORE-M)全部一步法检测抗体(HBsAg)固相抗体:鼠单克隆连接物抗体:羊单克隆固相和连接物都为鼠单克隆精密度(HBsAg)标准:6个panal,每个75份样品,每天4次,每次3个复管,超过2天,3个批号试剂.Intra-run4.3CV%Inter-run4.6CV%Intra-assay样品数21份,Inter-assay样品数9份,2组质控品,无其它任何说明Intra-assay6.9CV%Int

17、er-assay7.6CV%* *摘自各厂家试剂说明书摘自各厂家试剂说明书雅培与罗氏肝炎试剂比较雅培与罗氏肝炎试剂比较(2)雅培罗氏灵敏度(HBsAg)6组纯化的HBsAg ad/ay亚型panal,每组panal每天测3次,测2天ad/ay的灵敏度为0.23ng/ml,最低可达0.17ng/ml样品用人HBsAg阴性血清样品进行系列稀释,无其它任何说明ad/ay的灵敏度为0.04U/ml(PEI)约0.4ng/ml可检测度(HBsAg)检测2052份献血员样品,835份住院病人样品,222份乙肝病人样品,分别为0.15%,0.60%和100%N/A特异性(HBsAg)99.95%99.84%

18、* *摘自各厂家试剂说明书摘自各厂家试剂说明书雅培与罗氏质控品的比较雅培与罗氏质控品的比较范围质控1质控2质控3雅培035015256496140210罗氏0.60512108.3715.54787无甲胎蛋白(AFP)范围质控1质控2质控3雅培010002030120180600900罗氏0.1100006.4513.120.741.1无人类绒毛膜促性腺激素(HCG)罗氏不是标准品定标范围,而是可检测范围Saw, S.L., 2000. Hepatitis B surface antigen mutant detection on four immunoassay analysers. Cli

19、n. Chem. 46 Supl.: A53.Shaded area = 0.0502.001.001.00RocheRoche模块式仪器模块式仪器- -免疫免疫E170E170l生化和免疫组合式仪器l模块包含控制单元控制整个系统D2400生化,2400T/h,16assays,3500T/瓶核心单元放置样品,300支样品/2个架P800生化,800T/h,44assays,1200T/瓶核心单元回收样品, 300支样品/2个架E170免疫,170T/h,25assays,100/200T/盒ISE900/1800电解质,钾,钠,氯,900/1800T/hE170E170的模式图的模式图D24

20、00 Module至2400 test/hr 生化 16 光通道用 BM/Hitachi 试剂分配技术P800 Module 至至 800 test/hr 生化 至 44 通道用 BM/Hitachi试剂分配技术ISE 900 / 1800 Module 900 or 1800 test Na+, Cl+, K+ 缓冲液进入缓冲液进入:2 trays 300样本 持续进入架子 做 STAT 端 自动重测和反射重测.缓冲液进入缓冲液进入下载 300 样本用2 trays. 持续样本架下载自动重测和反射重测.控制中心控制中心: Windows NT触摸/鼠标操控 远程诊断E170 ModuleE1

21、70E170的模式图的模式图( (轨道轨道) )1.急诊样品插入点2.样品输入3.主轨道4.每个模块的运行轨道5.分样位置6.样品重运行7.样品输出8.重运行轨道n异相免疫测定, 电化学发光技术n两个测量池，工作量最大达170 个测试/小时n25 个试剂通道 , 温度控制在20n液面、凝块和泡沫探测n一次性吸样头避免交叉污染n一次性反应杯避免交叉污染n吸样头和孵育杯的一次最大上载量均为1000个，仪器运行过程中可补充吸样头、孵育杯和蒸馏水n54个孵育位置（37 oC）n试剂与Elecsys1010/2010通用(大部分)44Ext_3.ppt /3/Dec 12, 1998/ARE170E17

22、0模块模块: : 基本特征基本特征竞争模式和夹心模式的测定竞争模式和夹心模式的测定 最大170 测试/小时 常规160 测试/小时 最小150 测试/小时需要预处理和预稀释的测定需要预处理和预稀释的测定(如 B12,Folate, a-HBcIgM) 典型85 测试/小时E170E170模块模块: : 工作量工作量E170 E170 分析检测模块分析检测模块E170系统浏览系统浏览吸头加样区微粒混匀棒漩涡混匀器25个试剂通道，试剂冷藏(常温)吸样针清洗前处理E170E170系统浏览系统浏览试剂加样针E170E170系统浏览系统浏览流动池流动池, ,TPATPA探针探针E170E170系统浏览系

23、统浏览试剂探针试剂探针E170E170系统浏览系统浏览磁珠搅拌棒磁珠搅拌棒E170E170系统浏览系统浏览样品探针样品探针E170E170系统浏览系统浏览样品预处理区样品预处理区E170E170系统浏览系统浏览加样区加样区, ,丢弃固体废物区丢弃固体废物区E170E170系统浏览系统浏览反应杯和反应杯和TipTip头供应区头供应区E170E170系统浏览系统浏览孵育转盘孵育转盘E170E170系统浏览系统浏览试剂转盘试剂转盘E170E170系统浏览系统浏览供应中心供应中心E170E170系统浏览系统浏览公共试剂区公共试剂区E170E170系统浏览系统浏览固体废物箱固体废物箱E170E170系统

24、浏览系统浏览进样和出样轨道进样和出样轨道E170 ECL技术存在问题l电解产生的光子,通电时结合物仍在电极引发光发射,以及流动比色池的设计引起高背景l这些都会降低检测敏感度(TSH的敏感度比i2000差一个数量级),降低检测速度(2个流动比色池速度只有170测试/小时),对结果产生干扰(FDA官方网站有关E170的甲状腺产生错误结果,肝炎试剂有严重携带率,降低的灵敏度和特异性,HIV试剂无法检测O亚型而被PEI拒绝在欧洲市场使用,肿瘤指标结果不准确, AFP, CEA有严重的Hook效应)E170 免疫模块25 个试剂位,100 / 200 测试包装ECL技术,IGEN Internation

25、al, Inc.专利, 通用试剂 ,E170, 2010 & 1010300 样本上 2 trays,30 架/ 150 管每个 tray, Roche/Hitachi 917 rack, 5 位速度:170 680 test/hr (1 4 modules),所有分析 18 min , 除了 B12 和 Folate 27 min.消耗品:1000 pipette tips ,1000 反应管,至 12 magazines 含 84 assay cups & 84 assay tips ,大瓶液: ProCell / CleanCellE170E170主要弱点主要弱点l流动读

26、数池高携带率,落后的设计.l2个流动池提高试剂定标频率lPMT寿命短(10万个测试),为消耗品,费用极高l磁性颗粒颗粒直径大,比重比水重,试剂内容不均匀l冲洗方式表面被动冲洗,如酶标板,有残留,干扰l试剂探针，搅拌棒清洗蒸馏水，有携带l试剂混匀搅拌棒,有携带l一次清洗实为一步法, 有潜在的前带/后带效应l质控只有两点,控制中间区域, 多余两边线形段无监控l链霉亲和素-生物素包被技术增加对样品的要求7600模块的弱点模块的弱点l预处理模块(SWA)为Hitachi,7600为Roche,不同版本,连接时间长(16个月)l样品需分配至样品杯,生化/免疫分管,增加死体积,Tip消耗,样品杯消耗, l

27、生化/免疫样品管必须分架,费时费力l急诊样品从靠生化模块急诊口进入,直接使用样品管,携带率?先免疫后生化,速度?l重测,重运行/稀释需花费很长轨道运行时间,且重测针对一个样品而非一个测试(浪费试剂).一般采用手工法l每日保养花费时间长(1小时)l模块拼接越多,速度下降越厉害ArchitectArchitect与与E170E170主要性能比较主要性能比较ArchitectE170Architect优势仪器类型仪器类型立地模块式,多种产品系列,立地模块式,单一产品，其实是2台2010的重组符合现代实验室自动化和各类等级实验室需要方法学方法学Cheniflex专利化学发光和灵活步骤技术电化学发光可针

28、对待测物质的理化性质的不同选择采用不同的方式,获得最优化结果模块组合方式模块组合方式 可与生化或同等免疫仪组合可与生化或同等免疫仪组合真正TLA概念的符合实验室自然工作流程的轨道化仪器测试方式测试方式一步法,二步法,预处理,夹心法和竞争法一步法,夹心法,竞争法根据待检物理化性质的不同灵活选择不同的检测原理和测试方式加以组合以取得最佳实验结果包被载体包被载体磁颗粒,0.5磁颗粒.2.8颗粒小,表面积大,提升检测灵敏度.冲洗方式冲洗方式分管,灵活多步骤冲洗单一流动池固定冲洗根据不同被检物的特点设计不同冲洗次数,冲洗量,全面彻底的清洗,避免非特异性反应和前带效应检测速度检测速度单机,200T/h(一

29、步法,二步法不改变时间)170T/h提高工作效率试剂位试剂位25个,包装100500人份 25个,包装100200人份大量上机试剂,适合大批量,多项目连续运行消耗品消耗品可随时添加,只有一种反应杯除反应杯还有Tip头,可连续进行大批量运行,并减少运行成本软件和服务保软件和服务保障障CBT,CRP,远程诊断和在线帮助远程诊断提供方便的操作,故障排除服务,保证仪器不停的运行ArchitectArchitect与与E170E170主要性能比较主要性能比较ArchitectE170Architect的优势反应区反应区每个测试独立反应区流动池结构每个测试均在独立的反应空间内进行，互相之间没有干扰且无携带

30、的潜在威胁。ECL采用流动池，测试之间存在干扰/潜在的携带，影响结果试剂混匀方式试剂混匀方式仪器自动震荡混匀搅拌棒混匀避免污染, 乳胶颗粒,易于混匀试剂稳定性试剂稳定性28尽效期,开瓶效期与标贴效期一致,效期可长大一年以上28未开瓶尽效期,室温累积20小时,开瓶效期开瓶效期12周周(28 )雅培试剂不受试剂开瓶影响,并可长期上机,试剂更稳定定标周期定标周期稳定一个批号试剂28天试剂稳定性的表现好标准品标准品1点和2点定标,可使用无限不同批号试剂2点,只能使用5个批号试剂,开瓶12周,上机5小时提供用户多种选择,节省标准品的费用和试剂费用,并保证结果高质量质控质控高,中,低三种,配L-J图低,中

31、二种,都在低,中范围质控很好的覆盖标准曲线, 并配合L-J图全面控制分析的整个线性范围灵敏度灵敏度(TSH)0.0038uIU/ml(第三代)0.014uIU/ml(第三代)极好的功能灵敏度精密度精密度批内5%,批间10%,采用NCCLS的EP5-T2标准批内4%,批间7%,采用NCCLS的EP5-T标准雅培采用更严格的标准依然表现极佳的精密度,而E170只采用较简单的质量标准.携带率携带率6106 IU/L -HCG交叉测定于阴性标本时携带率1IU/L；2g/L 重组HBsAg交叉测定于阴性标本时携带率0.1g/L因采用流动池设计，携带率较高，据报道，hCG，TSH，AFP，CEA有前带效应, 肝炎假阳性高E170的所有项目因采用一步法一步法并使用流动池流动池，具有较高携带率并有前带效应。也不符合ATA、AACC对这些项目的推荐要求。ArchitectArchitect与与E170E170主要技术参数比较主要技术参数比较ArchitectE170操作模式连续，随机,可优先放置连续，随机，优先处理标本装载量每架5个，每Tray25个样品架每架5个，每Tray30个样品架孵育中心样品位112个54个反应杯量1200R