了解生化分析儀基本參數(shù)的原理,有利于儀器、試劑的正確使用,有助于正確分析和處理測定數(shù)據(jù)。但是,配套系統(tǒng)的原裝分析參數(shù)不宜更改;采用非儀器配套的試劑及校準(zhǔn)品體系時,參數(shù)修改要慎重,對于不同儀器、不同類型的反應(yīng)分析程序,所顯示的人機(jī)對話分析參數(shù)信息有所不同。
一、反應(yīng)監(jiān)測時間
對于終點法來說,讀取反應(yīng)達(dá)到平衡時的吸光度計算樣品中待測物的濃度。對于連續(xù)監(jiān)測法來說,要注意觀察反應(yīng)進(jìn)程曲線,從而確定反應(yīng)的預(yù)孵育期,延遲時間、連續(xù)監(jiān)測的時段。對于或偽反應(yīng)來說,連續(xù)監(jiān)測的時間是反應(yīng)的動態(tài)期的吸光度;對于基于零級反應(yīng)的酶催化活性濃度速率法測定,連續(xù)監(jiān)測的是零級線性反應(yīng)期的吸光度。對于連續(xù)監(jiān)測法來說,動態(tài)反應(yīng)期的時間越長,越適用于臨床應(yīng)用,對于以酶為工具的代謝物酶促動力測定法,要增加動態(tài)反應(yīng)期,即延長反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,可在反應(yīng)體系中加入競爭性抑制劑,這樣還可以提高測定的線性范圍,對于酶催化活性濃度連續(xù)監(jiān)測法來說,一定要注意線性反應(yīng)時間,有的酶,例如,以硫代丁酰膽堿為底物的血清假性膽堿酯酶速率測定法,線性反應(yīng)時間只有90秒。對于連續(xù)監(jiān)測法來說,在監(jiān)測期至少應(yīng)讀4個點(3個△A)。
多數(shù)全自動生化分析儀可以在整個測定反應(yīng)周期連續(xù)監(jiān)測(如HITACHI 7170常規(guī)測定周期10分鐘、監(jiān)測34點,OLYMPUSAU600固定周期8分15秒、監(jiān)測27點),但反應(yīng)監(jiān)測時間是指該時間內(nèi)的測定讀數(shù)要用于結(jié)果計算。它的設(shè)置與加樣點、加試劑點(包括R1、R2……)、監(jiān)測時間(讀數(shù)點)、讀數(shù)間隔時間及試劑樣品比例等有關(guān),要結(jié)合方法學(xué),兼顧權(quán)衡。
1.反應(yīng)時間(Reaction Time) 指儀器的一個分析周期中,試劑和樣品混合末一點測定讀數(shù)時間。它對終點法尤其重要,是終點法的瓶頸。有的儀器多個反應(yīng)時間可選L如Hl—TACHI7170),須預(yù)先選定。多數(shù)儀器10分鐘左右,這對試劑提出了較高要求。不少終點法試劑(尤其手工法試劑)反應(yīng)時間常常也在lO分鐘上下,測定時間沒有余地,當(dāng)樣品濃度高或試劑質(zhì)量下降時,均可致測定結(jié)果偏低。因此,終點法不宜采用標(biāo)明反應(yīng)時間接近和長于儀器大反應(yīng)時間的試劑盒。否則,必須用接近測定范圍上限的高濃度質(zhì)控血清監(jiān)測。
2.監(jiān)測時間(讀數(shù)點)和讀數(shù)間隔時間各類型儀器不盡一致。離心式生化儀讀數(shù)間隔時間短,監(jiān)測時間也短。流動式生化儀讀數(shù)間隔時間一般較長。分立式生化儀一般監(jiān)測時間10分鐘左右,間隔10-30秒讀數(shù)一次。有的儀器在整個測定反應(yīng)周期全程讀數(shù),有的只讀取指定時間(點)的吸光度。
3.加試劑點采用雙試劑時,加R2點決定R1與樣品的反應(yīng)時間,也決定R2與R1及樣品的反應(yīng)時間。一般儀器各5分鐘左右。HITACHI7170有4個加試劑點,若采用雙試劑,各5分鐘,則加R2設(shè)在第3加試劑點。
4.反應(yīng)監(jiān)測時間還要考慮延遲時間的長短、測定物質(zhì)的濃度范圍及相關(guān)臨床價值和工作效率等因素。
二、延遲時間
延遲時間(DelayTime)指試劑與樣品混合后到監(jiān)測開始之間的時間。一般用于兩點法和速率法,某些情況下也用于終點法。終點法應(yīng)選擇反應(yīng)趨于平衡的時間(穩(wěn)定期或平衡期)作測定,測定點前即所謂的孵育期。速率法的線性反應(yīng)期之前即延遲期。正確選擇延遲時間的長短,有利于準(zhǔn)確測定,減少試驗誤差。設(shè)置一般根據(jù)試劑盒的說明書,還應(yīng)考慮本室的儀器特點和工作程序。
1.儀器特點 比如,半自動生化儀多為流動比色池,要考慮泵速、進(jìn)樣管長短、反應(yīng)液黏稠度及混合情況,以及室溫、反應(yīng)液溫度同反應(yīng)要求溫度間的溫差等。全自動生化儀的測定讀數(shù)設(shè)置方式不同,直接以“秒”設(shè)置,或以測定點設(shè)置、測定點間隔時間不一樣,需要靈活掌握。
2.試劑及方法學(xué)
(1)試劑組成在酶活性的連續(xù)監(jiān)測法時,若試劑含工具酶數(shù)量多、偶聯(lián)反應(yīng)多,則激活反應(yīng)時間一般較長,延遲時間也較長,如肌酸激酶(NAC法)延遲時間常設(shè)置120-180秒;若試劑中底物經(jīng)待測酶催化,其產(chǎn)物可以直接測定的,則延遲時間較短,如-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)設(shè)定30-60秒。同一項目同一方法,但試劑配方不同,其反應(yīng)快慢等特征也可能不同,如白蛋白測定。白蛋白與溴甲酚綠(BCG)為即時反應(yīng),10秒鐘內(nèi)已完成,其后球蛋白等也將與BCG發(fā)生反應(yīng),所以孵育時間不能延長。但在同一測定時間,BcG濃度、緩沖液種類、pH和表面活性劑不J司的試劑,測定結(jié)果可能差異明顯。
(2)樣品異常成分干擾有的試驗項目需要用工具酶將內(nèi)源性代謝產(chǎn)物耗盡,比如丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性測定試劑中須有足量的乳酸脫氫酶(LDH)。如果使用單試劑,正常血清樣品延遲時間60秒即可;但當(dāng)內(nèi)源性酮酸增多(如酮癥酸中毒)時,試劑內(nèi)LDH常常不能在60秒內(nèi)完全將其**,剩余酮酸會進(jìn)入監(jiān)測期干擾測定,使測定結(jié)果偏高,所以延遲時間應(yīng)增至90~120秒。采用雙試劑,則可在加入R1后即進(jìn)入預(yù)孵育期。
(3)方法學(xué)要求比如肌酐(Jaffe法)測定的特異性不強(qiáng),一般認(rèn)為反應(yīng)前20秒左右為乙酰乙酸等快反應(yīng)干擾物呈色,后約80~100秒為蛋白質(zhì)等慢反應(yīng)假肌酐呈色,20~60秒肌酐呈色反應(yīng)占主導(dǎo)地位。采用兩點法或速率法可減少干擾,但具體取多長的延遲時間,應(yīng)根據(jù)試劑和儀器讀數(shù)特點,以干擾試驗等方法來評價決定。
3.工作程序 要在保證準(zhǔn)確性的前提下,合理設(shè)置參數(shù),提高工作效率。突出的例子是半自動生化儀上酶活性連續(xù)監(jiān)測法的延遲時間設(shè)定。由于只能單份樣品逐一測定,若延遲時問全部設(shè)置在儀器內(nèi),每個延遲時間加監(jiān)測時間至少1分鐘以上,守候時間較長。工作量大時,可以根據(jù)儀器控溫、加樣及讀數(shù)和試劑特點,以及室溫情況,將延遲時問挪一部分到機(jī)外,套式操作,但要確保機(jī)內(nèi)延遲時間不要進(jìn)入線性反應(yīng)期。
4.要兼顧延遲時間和監(jiān)測時間反應(yīng)時間是有限制的。在速率法和兩點法中,延長延遲時間必然縮短線性監(jiān)測期,減少測定的線性范圍,也易發(fā)生底物耗盡。
三、樣品量、試劑量與稀釋量
有關(guān)參數(shù)包括樣品量、試劑量、稀釋水量、小反應(yīng)體積和大比色杯容量等。如HITACHI7170反應(yīng)體積180~380μl,大體積570μl。BT 224半自動生化儀流動比色池容積33μl,吸液量200~990μl,適體積500μl。
1.小反應(yīng)體積 在儀器光度讀數(shù)要用于結(jié)果計算時,反應(yīng)液液面高度不低于光度計光徑的小體積。它保證儀器的正確讀數(shù)和計算,也是儀器測定精度和經(jīng)濟(jì)性的指針之一。在有的儀器中,它以反應(yīng)體積的下???表示,有的則專門標(biāo)明小反應(yīng)體積。在單試劑測定中,樣品與試劑的總體積不得少于此參數(shù)。在雙試劑測定中,若R1與樣品的反應(yīng)讀數(shù)不納入結(jié)果計算。R1自勺加液量可不考慮此參數(shù),如連續(xù)監(jiān)測法;否則應(yīng)考慮它對結(jié)果的影響,如終點法在加R2之前讀數(shù),并以此來扣除試劑或樣品空白時。
在半自動生化儀中,適吸人量相當(dāng)于少反應(yīng)體積。它與進(jìn)液管道長度、流動比色池容積,吸液泵抽吸力大小和液體黏稠度有關(guān),它要保證光度檢測不受空泡和前后樣品攜帶污染的干擾。因此,吸人體積不能任意降低,必要時,應(yīng)加大反應(yīng)液量和吸人量。
2.大比色杯容量 這個參數(shù)含義明確。在有的儀器中,它以反應(yīng)體積的上限表示,有的則專門標(biāo)明大比色杯容量。反應(yīng)液超過此體積,將致液體外溢,儀器測定系統(tǒng)被污損。
3.樣品試劑比例樣品與試劑的比例(SV:RV),也可表示為樣品體積分?jǐn)?shù)——樣品體積與反應(yīng)液總體積的比值(SV/TV),是方法學(xué)基本參數(shù)。酶活力測定中,樣品在總體積中的比例應(yīng)在10%以下。一般來說,待測物質(zhì)在樣品中含量低的、生理波動范圍大的,樣品用量較大。如Trinder反應(yīng)測定血清葡萄糖、膽固醇等,樣品試劑比例多為1:1OO,測定血尿酸或高密度脂蛋白膽固醇,常增加為1:50;ALT和AST的樣品試劑比例多為1:1O至1:20。方法靈敏、吸光度高的實驗方法,樣品試劑比例小,如白蛋白BCG法,樣品試劑比例常為1:200。肌酐Jaffe氏法監(jiān)測時間短、吸光度值較低,樣品試劑比例多為1:10。一般應(yīng)以試劑說明為準(zhǔn),不宜輕易改動。
(1)改動樣品試劑比例,影響一系列方法學(xué)參數(shù)。若比例增大,則線性范圍縮小,線性反應(yīng)時間縮短,樣品內(nèi)源性干擾、基質(zhì)效應(yīng)增加、旁路反應(yīng)會增強(qiáng),方法特異性也下降。若比例減少,檢測信號偏低,信噪比(噪音/信號)增大,當(dāng)儀器精度不?