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E170 l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

2、基 l三丙胺自由基传递一个电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-CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 CH3CH2CH2-N-CH2CH2CH3 + e-CH2CH2CH3 CH3CH2CH2-N-C-CH2CH3 CH2CH2CH3 + H + CH3CH2CH2-N-H CH2CH2CH3+ CH3CH2CHO 氧化 电极 . + . . H 氧化 Ru(bpy)33+ Ru(bpy)32+ +Ru(b

3、py)32+ 还原 三丙胺三丙胺( (tripropylamine,TPA)tripropylamine,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 ECL

4、ECL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

5、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

6、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 20

7、10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 Elecsys 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

8、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

9、管 TPA TPA TPA TPA ECL 应用技术 测量池 电极电极 工作电极 磁铁 光电倍增管 TPA TPA TPA TPA ECL 应用技术 测量池 电极电极 工作电极 磁铁 光电倍增管 TPA TPA TPA TPA ECL 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

10、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

11、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(9,9,9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609

12、0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

13、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)

14、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 Elecsys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

15、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分钟急诊更快速 吸样方式吸样方式探针Elecsy

16、s2010,一次性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,丙肝炎乙肝

17、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

18、-assay6.9CV% Inter-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

19、.60%和100% N/A 特异性 (HBsAg) 99.95%99.84% * *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 m

20、utant detection on four immunoassay analysers. Clin. Chem. 46 Supl.: A53. Shaded area = 0.0502.001.001.00 RocheRoche模块式仪器模块式仪器- -免疫免疫E170E170 l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,1

21、00/200T/盒 ISE900/1800电解质,钾,钠,氯,900/1800T/h E170E170的模式图的模式图 D2400 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

22、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 Module E170E170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20 n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

23、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/AR E170E170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

24、 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 E1

25、70E170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

26、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 International, Inc.专利, 通用试剂 ,E170, 2010 & 1010 300 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

27、, 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 / CleanCell E170E170主要弱点主要弱点 l流动读数池高携带率,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,

28、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

29、多,速度下降越厉害 ArchitectArchitect与与E170E170主要性能比较主要性能比较 Architect E170 Architect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,

30、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

31、 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 Architect E170 Architect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

32、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)0.0038u

33、IU/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 Architect E170 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1200RVs，可连续11x8