八大器械相关技术汇总
浏览量：576 ｜ 2024/1/29 15:05:56
虽然临床应用的体外诊断仪器种类繁多，但这些仪器的设计和开发始终基于相关技术的产生和发展。体外诊断设备是以临床和实验室检验方法学为基础，结合自动化技术、光学技术、电子信息技术、生物传感技术、计算机技术等，并逐渐发展成为系统、工程化的现代仪器和设备，以满足临床试验和医疗服务的需求。
1.电化学分析技术
电化学分析是将待测物质的溶液形成化学电池，通过测量电池的电位、电流、功率和电阻等变量，将待测物质的浓度转换成电参数，从而进行检测的一种分析技术。电化学分析技术可分为电位分析、电导率分析、电解分析、电容分析、Volt-Anne分析和电化学生物传感单元技术。临床生化检测中用于电解质分析、血气和酸碱度分析的仪器大多是基于电化学分析技术。电化学发光免疫分析 (ECLIA) 是将电化学反应引起的化学发光过程与免疫反应过程相结合的新技术。ECLIA既具有发光检测的高灵敏度，又具有免疫分析的高特异性。基于 ECLIA 技术的电化学自动化免疫分析仪已广泛应用于临床免疫学检测，包括肿瘤标志物、激素、酶、抗原或抗体、维生素、细胞因子和各种代谢物的测定。
2.光谱分析技术
光与物质的相互作用是自然界中普遍存在的物理现象。借助这两者之间发生相互作用时产生的吸收、发射或散射光谱的不同波长和强度来表征和定量检查某一物质的技术称为光谱分析技术。依据光谱的产生方式，可将光谱分析技术分为三大类：吸收光谱分析、发射光谱分析和散射光谱分析。采用光谱分析技术的体外诊断仪器，结构相对简单，操作简便，方法相对灵敏，因而广泛应用于临床检验。根据物质辐射能量的分子或原子对选择性吸收获得的分子或原子光谱为吸收光谱。吸收光谱分析包括紫外-可见光分光光度法、红外光谱法和原子吸收分光光度法。紫外-可见光分光光度法主要用于物质的定量检查，如血清无机磷。原子吸收分光光度法主要用于金属元素的分析测定，如测定血液中锌、镁、铜的含量。发射光谱是物质的分子、原子或离子接受外界能量，从基态跃迁到高能态，然后从高能态返回到基态时出现的光谱。发射光谱分析技术涉及使用发射光谱通过定量检查对物质进行表征。荧光分光光度法更常用于临床检测。例如，可使用荧光分光光度法测定维生素含量。光子作用于非均匀电介质时，会产生光散射现象；而通过测量漫射光的强度得到待测物质含量的方法便是散射光谱分析法。当光源的光通过待测样品时，样品中的抗原与其特异性抗体形成抗原抗体复合物，使溶质颗粒增多，光散射增强，漫射光的强度与复合物的含量成正比。因此，抗原含量可以从散射光强度的变化来测量。基于散射比浊法的全自动散射浊度分析仪被广泛应用于临床，其主要用于测定体内的蛋白质物质，如血清免疫球蛋白、C反应蛋白和尿液中的微量蛋白等。
3. 色谱分析技术
色谱法是一类分离和分析技术的总称，主要用于复杂多组分混合物的分离和分析。色谱法使用组分不混溶的混合物两相之间的差异分配因子，同时分离物质的组分，然后进行表征或定量测定。色谱分析法种类繁多；根据流动相性质可分为液相色谱法和气相色谱法；根据分离原理可分为吸附色谱法、分布色谱法、离子交换色谱法等；柱层析和平面层析根据固定相状态。临床检验中常用的色谱技术也成为柱层析技术。高效液相色谱法 (HPLC) 是在经典色谱方法的基础上，通过改变高压输送的移动相，用小粒径填料填充色谱柱，使柱效显著地提高，并通过连接高灵敏度的检测装置，提高了对出水的连续检测效率。HPLC 适用于具有生理活性的大分子物质的分离纯化，如蛋白质、酶、激素、单氨基酸、核酸等。
4. 质谱分析技术
质谱 (MS) 是根据质荷比的数量级来排列绘制的带电原子、分子或分子碎片图。质谱仪是能将物质的粒子解离成离子的一类仪器，通过适当的电场或磁场，根据其空间位置、时间顺序或轨道稳定性将其分离，以达到质荷比，并在检查强度后对物质进行分析。虽然质谱能够进行定性分析，但不能分析混合物，而色谱可有效分离混合物；两者结合可同时分离和鉴别，从而产生质谱耦合技术。目前的质谱仪主要有以下耦合方式：气相色谱-质谱耦合技术、液相色谱-质谱(LC-MS)耦合技术、串联质谱技术等。质谱技术因其分析灵敏度高、样品消耗低、分析速度快和能够同时集成分离鉴定等特点，从而被广泛应用于临床医学。当出现骨代谢异常、糖尿病、心血管疾病、肿瘤等疾病时，不同群体的维生素D减少或缺乏。LC-MS技术具有高度特异性，能够同时测定25-(OH)维生素D2和25-(OH)维生素D3；被认为是检测25-(OH)维生素D的金标准，在临床应用中越来越普遍。此外，质谱分析技术还广泛应用于一些药物和兴奋剂的检测。
5. 电泳分析技术
电泳是指分散在介质中的带电粒子在电场作用下向电场的正极移动，正电荷粒子向电场的负极移动的现象。利用电泳现象分离物质的技术称为电泳分析技术。电泳分析技术主要用于蛋白质和核酸的分离、鉴定和定量检查。电泳技术可分为流动界面电泳、区带电泳和稳态电泳；根据固相支持介质又可将其分为两类：一类是滤纸、乙酰纤维素膜电泳，另一类是琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶电泳。而等电聚焦电泳仪、双向电泳系统、垂直电泳系统和全自动电泳分析仪的开发和应用，使得电泳带的分离越来越清晰，操作更加简便。常用的水平电泳仪主要用于血清蛋白、血红蛋白、同工酶等的分析。
6. 流式细胞分析技术
流式细胞术(FCM)结合了激光、流体力学、计算机和电子测量技术，实现了移动过程中快速而准确的细胞测量。FCM可以测量细胞大小、形状、核质比、色素含量、胞浆颗粒等。当荧光染料进入细胞后，其还可以测量细胞核内的核酸含量、染色质结构、细胞表面抗原或糖分子、细胞骨架等。FCM具有灵敏度高、分辨率高、分选纯度高、可重现性高和多参数信息综合分析等优点，提供快速、准确的细胞及其相关成分的定量检查和分选。在临床免疫测定中，FCM主要通过检测细胞表面的分化抗原进行淋巴细胞亚群、造血干细胞、抗原呈递细胞等来分析和测量细胞表面抗原。
7. 标记免疫分析技术
标记免疫分析技术是各种临床免疫学检测的基本技术，一般是指用不同的物质标记抗原或抗体，使其具有示踪功能且具有抗原抗体的特异性反应，以达到检测临床标本中待测物质的目的。目前临床免疫学检测的主要标记免疫学技术包括荧光免疫学技术、放射免疫技术、酶免疫学技术、化学发光免疫学技术和电化学发光免疫学技术等。用作示踪剂的主要标记物质是荧光素、放射性核素、酶蛋白、化学发光剂和电化学发光剂。
8. 分子生物学分析技术
分子生物学分析技术已成为临床检验中检测各种病原微生物核酸、检测遗传性疾病致病基因以及检测一些疾病相关基因和代谢物基因的重要技术之一。临床检测中最常用的分子生物学技术是聚合酶链反应 (PCR)，其是一种体外扩增基因的技术。目前临床检验应用最多的是荧光定量PCR技术，其能够对靶分子进行定量检查，如乙肝、丙肝病毒核酸的定量测定，而这正是疾病诊断和药物疗效观察的重要依据。
