干生化试剂原理及应用杨惠聪

1、 所谓“干化学”是与传统的“湿化学”（即溶液化学）相对比较而言的。它是以被检测样品中的液体作为反应媒介，待测物直接与固化于载体上的干粉试剂反应的一种方式。它与传统湿化学的最大区别就在于参与化学反应的媒介不同。随着生物化学中酶的分离、提纯、存储等技术的发展，传感器、光度计和电极技术的进步，以及计算机应用的普及，干化学技术在近20年里得到了长足的进步。 操作简单 单个标本检测速度快适用于急诊 试剂稳定、有效期长 结果准确、稳定 无需供水系统 Tablet 药片剂 Strip试纸条 Multi-Film多层薄膜 用于生化分析的试剂载体最简单的是二层结构，在支持层塑料基片上有一试剂层纤维素片，在纤维素

2、片中预固化了全部试剂。常见的是尿生化分析试剂条尿生化分析试剂条： 尿液中的待测成分与预固相在纤维素片上的试剂直接反应，通过反射光度计测定其颜色的改变，从而计算待测成份的浓度。这种方法只能对待测成分进行定性或半定量测定，这样就限制了它在其它须准确定量的标本的应用。 在试剂层上加一多孔胶膜过滤层，其作用是将样品中的杂质过滤掉，并起保护试剂层作用。常见的是微量法测定葡萄糖的试剂条。 三层试剂载体的测定光路是通过透明的塑料基片，而不经过最上面的过滤层，这样消除了样品中干扰成分的影响，保证了待测成分测定的稳定性和准确性。 CM/RTSlideMeasure chemistry concentration

3、 by color development通过颜色的变化来测定化学物浓度通过颜色的变化来测定化学物浓度Colorimetric / Rate Slide比色比色 / 速率法干片速率法干片 比色/速率法干片主要用于常规生化项目的测定，干片模式图显示了一个临床化学比色/速率法干片模式简图。在这个试剂片中，多种反应试剂被固化在一张透明聚酯膜上，上面覆以多孔的扩散层，然后被夹在一个塑料结构中。如图所示，共有4个功能层：扩散层（分布层）、试剂层、指示剂层和支持层。每个试剂片的层数视所采用的分析方法而定，干片的大小大致与一枚邮票相同，显色剂层呈现的颜色深浅与待测物浓度成正比。Components of O

4、ne Slide干片之基本组成干片之基本组成Spreading Layer分布扩散层分布扩散层 它由TiO2,BaSO4和醋酸纤维素构成的100-300微米的多空聚合物，聚合物的孔径在1.530微米之间。分布层的孔径和厚度将取决于特定分析的需要。分布层的中空体积占40%90%，这种毛细网状结构能使样品溶液快速、均匀地分布到下层。当一滴样品约10微升加在试剂片上后，毛细作用将样品迅速吸入多空扩散层，但样品在一瞬间被下面的凝胶层所排斥，因为凝胶层在接受血清组份之前，必须先生成水合物。Uniformly distributes the sample均匀分布标本Filters out large mo

5、lecules过滤大分子May contain reagents to break up molecules: by physical or by chemical可包含打断大分子的试剂：物理性和化学性A background for reflective purpose提供反射测定的背景 扩散层不仅可阻留细胞，结晶和其他小颗粒，它也可 以根据需要让大分子，如蛋白质等滞留。当待检样品通过扩散层后，可以消除溶液中影响检测反应干扰物质。扩散层中的TiO2和 BaSO4.一方面可用来掩盖待检样品中的有色物质，使反射光度计的测定结果不受影响，同时这些反光化合物也给干片底层的显色层提供反射背景。在一些特

6、定试剂片中，扩散层中还含有选择性阻留某种成份或启动某种反应的物质，以提高分析的特异性。 试剂层：在化学试剂层中，根据实际测定的需要，可由数层至数十个功能试剂层组成。反应区的功能是将待测物通过物理、化学或生物酶学等反应转化为可与显色剂结合的化合物。试剂层中按照反应的顺序涂布了不同的化学试剂，使反应按照预先的设定依次进行。针对不同检测项目的个性化设计为化学反应提供了最理想的物理和化学反应环境这就是为什么干化学技术能够确保更准确的试验结果。尿酸干片是使用清除剂层的一个示例。清除剂层含有抗坏血酸氧化酶，用于将抗坏血酸（维生素 C）（一种内源性干扰物）转化，对试剂层中所发生反应不产生干扰。 指示剂层：反

7、应底物进入指示剂层，在这里发生显色反应。此层包含染料或相似的指示剂，使反应产物到达指示剂层后生成了有色化合物，其颜色变化与分析物浓度成比例，被反射光检测。 支持层：此层是透明塑料制成，起到支持其它层的作用，且允许光线百分之百透射，以便对有色复合物进行测量。 DetectorDetectorBUN Reaction ResultLow Conc. 低浓度High Conc.高浓度Salt BridgeS2S1S3S4aIarVMembraneM+ ClAgCl AgMembraneM+ ClAgClAgaIarSample = S1reference = S3S2S4Paper in plast

8、ic = salt bridgeVOne Dry ISE SlideISE Cell 离子（钠，钾，氯）检测是干化学检测项目中的传统优势项目，采用离子法干片。其设计采用直接电势法，样本无需稀释。离子干片是由纸桥将两个离子选择性电极相连，通过电压表来测量患者样本和已知参比液之间的电势差，从而计算出钠，钾，氯的离子浓度。 读数时采用了多点速率法来检测分析物浓度。分析物与酶标抗原竞争有限数量的抗体结合位点。加入含底物的免疫洗液，一方面洗去未结合物质，另一方面抗原抗体复合物与无色底物反应显色以670nm波长加入免疫洗液并孵育2.5min后读数；通过速率的变化采计算分析物浓度，发射光密度与分析物浓度成反

9、比。 读数时采用定点速率法。待测物与固相抗体、酶标抗体形成夹心“三明治”。加入含底物的免疫洗液后洗去读数视窗区域未结合物质，抗原抗体结合物与底物反应显色，孵育2.5分钟时读数670nm发射光密度与待测物浓度成正比。 Spreading Layer 分布层Receptor Layer 受体层Gelatin Layer 胶乳层Estar support layer 聚酯支持层EnzymeAntibodyEnzyme-labeledAntigenGelatin ReagentPatient Sample病人标本Enzyme Labeled Hapten酶标半抗原Immobilized AbGelat

10、in Reagent 胶乳试剂Patient Sample病人标本Enzyme Labled HaptenImmobilized AbPatient SampleGelatin ReagentEnzyme Labled Hapten+ Antigen in SampleImmobilized AbGelatin ReagentGelatin ReagentCompetitive Binding 竞争性结合Binding Ag & Free Ag 结合抗原 与 游离抗原Gelatin ReagentSubstrate Addition 底物加入Gelatin ReagentDetermine Analyte Conc.分析物测定L