酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA/EIA,簡稱“酶免試驗”)是一項現(xiàn)代醫(yī)學臨床檢驗基本的、常規(guī)的檢測技術(shù)。盡管在90年代初期,由于以聚合酶鏈反應(PCR)技術(shù)為代表分子生物學水平技術(shù)的發(fā)明,人們紛紛預測,酶免試驗將被更高靈敏度、數(shù)百萬級信號放大的、病原體水平檢測的核酸放大試驗(NAT)所取代。但由于免疫臨床標志物(抗原/抗體)具有無法替代的臨床意義,以及酶免試驗具有操作簡便、技術(shù)可靠,特別是,90年代末期ELISA檢測系統(tǒng)的靈敏度和特異性以及檢測過程的自動化得到了顯著提高與完善,因此,酶免試驗再也沒人懷疑將被淘汰,而成為傳染病血清學標志物(如肝炎、艾滋、致畸病原Torch)、腫瘤標志物及內(nèi)分泌等各種臨床免疫指標檢測的主導技術(shù)。
支持酶免試驗技術(shù)的進步,酶標板檢測儀器朝著二個方向快速發(fā)展。一方面,側(cè)重酶免試驗的光學檢測系統(tǒng)----酶標儀,到90年代末已達到至臻完美狀態(tài);隨著納米技術(shù)微量加樣的發(fā)展,酶標儀將很容易由檢測傳統(tǒng)的96微孔板,轉(zhuǎn)化為檢測384微孔板,甚至1536微孔板,達到更高的檢測效率。
另一方面,側(cè)重酶免試驗處理過程技術(shù)----酶標分析系統(tǒng),到90年代末也已充分發(fā)展;隨著多任務軟件,如O/S2,Unix及Windows NT等操作平臺的完善,滿足現(xiàn)代實驗室GMP/GLP要求的全自動酶標分析系統(tǒng),正在世界各種實驗室普及。應當指出,在發(fā)達國家全自動酶標分析系統(tǒng)的進步,是由法規(guī)要求嚴格、酶免試驗結(jié)果至關(guān)重要的血站實驗室需求推動的。這是因為,不同于臨床病人檢測結(jié)果,僅是醫(yī)生診斷的參考數(shù)據(jù),血站血液篩查實驗室的檢驗結(jié)果判定,將直接決定血液的安全性。
以日本為代表的“全面實驗室自動化”(TLA)運動,對于全自動酶免分析系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的需求。在90年代初期,手工酶免試驗操作曾經(jīng)成為TLA的主要障礙。目前,由于全面實驗室自動化具有標準化、高效率、高質(zhì)量的自動化與網(wǎng)絡化特征,正成為臨床實驗室發(fā)展的新趨勢。
酶免試驗自動化與網(wǎng)絡化的時代已經(jīng)到來,全面實驗室自動化不再是一種模型。了解這些技術(shù)進步將有助于高效臨床實驗室的建設與發(fā)展。
一、樣本處理自動化
根據(jù)美國臨床病理學院(CAP)的調(diào)查報告,實驗室誤差(ERROR)產(chǎn)生原因的79%因素,是因為實驗過程中樣本處理不當造成的。
區(qū)別與其他臨床檢驗技術(shù)針對于每一反應單元對應于一份標本,酶免試驗的樣本處理必須基于批量化操作----96孔酶標板。第一代多功能(Robotic)樣本處理機,是由瑞士哈美頓(HAMILTON)公司開發(fā)于1985年上市的Microlab 2200。這是一臺基于機械臂運動和稀釋分配器(Diluter)原理,采用8或12根固定距離的特弗隆探針,由BASIC程序控制的樣本處理機。
隨著酶免試驗的普及,基于稀釋分配器原理的樣本處理機得到快速發(fā)展,先后有數(shù)家廠商開發(fā)了十余種樣本處理機,以滿足實驗室液體處理需要。如瑞士哈美頓公司的Microlab 4000等。
1989年,哈美頓公司獨樹一幟地開發(fā)上市了以專利技術(shù)的可拋棄塑料活塞注射器(Micro-syringe)原理的批量樣本處理機Microlab AT,試圖滿足更快的加樣(12針)、無污染地加樣、主動拋棄可能失去精度的加樣針、屏棄不可預測的管路污染與稀釋等實驗室需求。1997年,該公司將AT系列增強改進為Microlab AT plus 2型。這種原理的酶標板樣本處理機,具有全面的標本質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、加樣質(zhì)量保障系統(tǒng)和全過程控制(Total Process Control)系統(tǒng),是唯一獲得美國FDA許可,用于血液篩查實驗室的產(chǎn)品。在中國自1996年開始引進AT樣本處理機,迄今為止已有100余臺。
樣本處理自動化的最新技術(shù)進步,是以瑞士哈美頓公司于2000年8月推出的第五代斯達爾全自動隨機式批量樣本處理機(Microlab StarTM Automatic Robotic Batch Sampler)為標志的。
其主要技術(shù)特征是:
---采用專利的壓縮導入-O形環(huán)擴張(CO-RE)核心技術(shù),實現(xiàn)標準加樣槍的智能化、自動化
---理想的加樣體系----氣動置換加樣原理ADP的實現(xiàn)
---實現(xiàn)任意加樣動作同時使用不同的加樣頭(拋棄型加樣尖和永久型探針)
---實時實現(xiàn)液體雙傳感(△C-△P)技術(shù)
---全方位液面?zhèn)鞲袘?/p>
---活性洗滌工作站(Active Wash Station),是提高加樣速度的關(guān)鍵
---最多同時16獨立通道處理系統(tǒng)
---智能增強的容錯