POCT的研究进展及应用

1、POCT勺研究进展与应用一、 POCT随着经济的发展、社会进步和人口整体素质的提高，重视个体健康信息的人群不断上升。因此，临床检验的发展将呈现两极分化的趋势。一方面是在维护人体健康过程中需要掌握的信息量越来越大，而人的社会分工越来越细，这就需要未来的临床检验发展向高分析速度、高 自动化程度、高智能化水平、 高速网络化信息传递、 高精密度分析结果的要求发展 ，这就是所谓的临床实验室发展趋向中心化。另一方面是目前国内外医疗机构中除需要具有较大规模的中心医院外，还有家庭与社区医疗服务的需要。 20 世纪后期，急救医学的快速发展，在紧急救治过程中需要与时掌握病人各种生理、生化指标的变化。随着人们生活水

2、平的提高，互联网、报纸、电视等传媒的快速发展，人们对有关医疗、保健知识的了解与关心程度不断提高，某些正常、亚健康和带病人群需要经常了解自己体内与疾病发生、发展密切相关检验指标的变化。上述需求促使临床检验仪器向携带便捷、无需专业人员操作、结果即时可得的所谓pocT佥验方向发展。“ POCT” 是英文 point-of-care testing 的缩写。由于在英文文献中一些不同的名称被使用，如 near-patient testing ， on-site testing ， bed side testing ， home use testing ， extra laboratory testing

3、 等，从而给其中文名称与其准确定义造成一定的困难。但从目前情况来看，“床旁检验”已被大多数人所接受。笼统的POC淀义，主要是指一些操作简便（非专业检验人员只要经过简单培训就可以操作），能够在中心实验室之外，如：病房、病人住所、医生办公室、急诊科、手术室、救护车上、战场、甚至学校、工厂等任何场所，开展的检验技术。由于pocti有操作简便、快速、效率高、成本低，试剂稳定且便于保存和携带，检验结果具有可比性等优点，目前正显示出良好的发展势头。二、基本原理POCTW中心实验室一样要依赖各种现代分析技术的支持，如：化学、酶、酶免疫、免疫层析、免疫标记、电极、色谱法、光谱法、生物传感器、光电分析等技术。胶

4、体金免疫标记技术氯金酸 （HAuCl4） 在还原剂作用下，可聚合成一定大小的金颗粒，形成带负电的疏水胶溶液，由于静电作用而成为稳定的胶体状态，故称胶体金。免疫金标记技术类似与酶免疫技术，它是用胶体金标记单克隆抗体，可用于快速检测蛋白质类和多肽类抗原，如激素、心肌肌钙蛋白 T（ cTnT） 、血清白蛋白、高敏 C反应蛋（hs-CRP）与一些病毒如 乙型肝炎病毒（HBV、丙型肝炎病毒（HCV、爱滋病病毒（HIV）抗原和将金标抗体吸附于下端的玻璃纤维纸上，浸入样品后，此金标单抗即被溶解，并随样品上行，若样品中含有相应抗原时， 既形成 Ab-Ag-Ab- 金复合物， 当上行至中段醋酸纤维薄膜， 即与包

5、被在膜上的抗原 （抗体）结合并被固定呈现红色线条（阳性结果）。免疫层析技术问世已有十多年时间，并取得了惊人发展，其可检测项目已达数十种。如心肌标志物，激素和各种蛋白质等，多为定性试验。基质中分析物的分离是通过纸层析法完成的，并且免疫层析法是凭借固定在层析带表面的特异性抗体捕获目标分析物，反应后观察反应区的颜色有无变化，用于定性分析。另外也有小型定量测定仪，如瑞士 Roche公司的心肌标志测读仪（CardiacReader）,可用于测定肌钙蛋白T和肌红蛋白，以与D-二聚体等。定量测定甲胎蛋白和HCG勺金标检测技术已在国内研发成功。（2）免疫斑点渗滤技术其原理与层析法相类同，将包被有特异性待测物抗

6、原（抗体）的醋酸纤维薄膜放置在吸水材料上面，当样品滴加到膜上后，样品中的待测物质结合到膜上的抗原（抗体）上。洗去膜上的未结合成分后，再滴加金标抗体，若样品中含有目标物质，膜上则呈现Ab-Ag- Ab- 金复合物红色斑点。该技术目前已被广泛应用于结核杆菌等细菌的抗原或抗体检测，从而达到细菌的快速鉴定。干化学技术将一种或多种反应试剂，干燥固定在固体载体上（纸片、胶片等），用被测样品中所存在的液体作反应介质，被测成分直接与固化于载体上的干试剂进行呈色反应。） 单层试纸技术包括单项检测试纸和多项检测试纸。单项试纸一次只能测一个项目，如目前被广泛应用的血糖检测试纸、血氨检测试纸、尿糖检测试纸等。而多项检

7、测试纸一次在一条试纸条上可同时检测几项、十几项甚至几十项相， 其技术也要相对复杂一些。 多项检测试纸是根据各测试项目的试纸块本身的 pH 值和各试纸块的物理、化学性能不同，对其进行分段排列。以尿多项检测试纸为例，由于尿中白细胞和酮体试纸块的 pH 值高且易吸潮发生化学变化，它就将白细胞和酮体试纸块排放于试纸条的顶端处，这样在使用时就不易被暴露在空气中，避免了试纸块与空气长时间接触而产生化学变化，增加了试纸块的稳定性。将亚硝酸盐、尿胆原、胆红素、蛋白质的四项的低pH 值试纸块排放在白细胞和酮体试纸块之后，但葡萄糖、尿比重、pH、隐血等中性pH 值的试纸则排放在试纸条的中端，因为这些试纸条稳定性好

8、， 对其他试纸块无干扰， 且将它们设于低 pH 值的试纸块与尿肌酐、 尿钙等碱性强的试纸块之间， 还具有隔离的作用。 而将尿肌酐和尿钙排在靠近手柄端，是由于它们的碱性太强，避免使用时，与尿液接触时间过长，而影响了尿液的成份。由于尿微白蛋白试纸块容易受其他项目的影响，所以将其放在最后的手柄端，以避免干扰。） 多层涂复技术由多层涂复技术制成干片，主要包括三层：扩散层、试剂层和支持层。样品加入干片后首先通过扩散 层，样品中的蛋白质、有色物质等干扰成分被扩散层中的吸附剂过滤后，液体成分渗入试剂层进行显色反应，光线通过支持层对反应产物进行比色，以此通过计算机计算样品中待测物的含量。此技术目前已被广泛应用

9、于血糖、血尿素氮、血脂血氨与心脏、肝脏等酶学血生化指标的POC雁测。生物、化学传感器技术生物、生化传感器是指能感应（或响应）生物、化学量，并按一定规律将其转换成可用信号（包括电信号、光信号等）输出的器件或装置。它一般由两部分组成，其一是生物或化分子识别元件（感受器），由具有对生物或化学分子识别能力的敏感材料 （如由电活性物质、 半导体材料等构成的化学敏感膜和由酶、微生物、 DNA 等形成的生物敏感膜）组成；其二是信号转换器（换能器），主要是由电化学或光学检测元件（如电流、电位测量电极，离子敏场效应晶体管，压电晶体等）。POC俄术充分利用生物或化学传感器技术，将一个传感器偶联上一个特定的生物检测

10、器（如化学分子，酶、抗体或核酸探针等） 到一个换能器用于靶分析物的直接测定而无需分离。生物芯片技术生物芯片又称微阵列 （microarray） ，是八十年代末在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固相载体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现内对核酸、蛋白质、细胞、组织以与其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。其基本原理是在面积很小（可达几个平方毫米）的固相材料（玻片、硅片、金属片、尼龙膜等）芯片表面有序地点阵固定排列一定数量的可寻址分子（DNA抗体或抗原等蛋白质与其它分子）。这些成份与待测成份与相应的标记分子结合或反应，结果以荧光、化学发光

11、或酶显色等指示，再用扫描仪或CCDg像等技术记录，经计算机软件处理和分析，最后得到所需要的信息。而组织芯片的原理是将不同的组织样品点阵固定排列在一X 芯片上，再通过免疫组化、原位杂交等手段对芯片上的组织样品进行分析。由于生物芯片能够在短时间内分析大量的生物分子，快速准确地获取样品中的生物信息，效率是传统检测手段的成百上千倍，因此将成为POCT技术的发展方向，有人认为它将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。由于生物芯片技术在疾病筛查和早期诊断上的优势, 已经成为检验医学发展的热点之一。目前，通过基因多态性芯片，对不同个体药物代谢能力分析，从而实现临床的个体化用药；通过基因芯

12、片进行细菌检测和细菌耐药性分析；通过生物芯片对肿瘤、糖尿病、高血压、传染性疾病的筛查和监测等方面的检验产品日臻成熟。三、发展现状近年来POCT勺进展主要体现在便携式分析仪器的大量使用，酶免疫、传感器、生物芯片等现代分析技术的进入和POCT验应用X围的拓宽，具体体现在：.大量小型化、便携式自动化分析仪器被用于 POC访法对待测物质进行准确定量，例如便携式血糖测 定仪的问世与不断改进，使得目前用POC俄术测定的血糖结果的准确度与中心实验室的检测结果有相当不错的相关性（笔者就曾遇到过在急诊室用便携式血糖仪测定的血糖结果与生化实验室测定结果相差一倍多的情况）。因此小型 POCTM定仪器的发展对 POC

13、俄术进步起到了巨大的推动作用，它从根本上结束了肉眼观察定性试验带来的先天不足。.化学、光学、生物传感器技术，电化学，酶免疫、免疫层析、免疫荧光等免疫分析技术，分子生物学等分析技术的应用，使得以往 POCT佥测方法中普遍存在的很多问题得到解决或不同程度改进，从而使很多POC访法成为更为快速、方便、高灵敏度、高特异性、高通量的检验方法。特别是近几年，POCT测被广泛应用在免疫学试验（表 1）,为很多临床疾病的快速诊断提供了有效的辅助手段。就目前的发展趋势来 看，在不远的将来，pocTt法有可能覆盖整个一般小型实验室的所有检测项目。因此，在全自动化实验室 应用X围不断扩大的今天，有人提出了芯片实验室

14、的概念。表1可以应用POC雁测的免疫学试验分析项目实验目的变态反应标志物：抗原特异性 IgE等测定变应原细菌鉴定：螺旋菌、链球菌、衣原体、梅毒等。细菌感染疾病的诊断心肌标志物：肌红蛋白，肌酸激酶同功酶，肌钙蛋白I/T , B心脏疾病的诊断钠尿肽等。糖尿病标志物：血红蛋白 A1c,尿白蛋白、肌酊等糖尿病的诊断药物：止痛剂、镇静剂、茶碱等治疗药物的监测、超剂量药物测定毒品：巴比妥、鸦片、安非他明，可卡因、大麻成瘾药物测定激素：绒毛膜促性腺激素、促甲状素皮质激素、黄体生长素等激素水平测定炎性因子：C-反应蛋白、降钙素原等脂代谢标志物：脂蛋白（a）等炎性疾病诊断、抗生素治疗监测凝血标志物：D-二聚体等

15、心血管疾病危险因素的评估肿瘤标志物：前列腺特异性抗原、核有丝分裂器蛋白、隐血试深静脉血栓排除验等肿瘤监测病毒：腺病毒、乙肝病毒、丙肝病毒、，艾滋病病毒、轮状病毒、流感病毒等病毒性感染的诊断.最近十年，POCW场发展迅猛。有文献报道，POCT?场在美国每年大约以12%勺速度增长，销售量可达数十亿美元。POC根器和试剂2004年在欧洲市场的销量为1.22亿欧元，而今年的 POC节肖量预计可能会上升到 24.855 亿欧元，成为全球医疗器械中增长率最高的产品。在我国，随着经济的快速增长、人民生活水平的提高，糖尿病、高血脂等代谢性疾病以与其它一些慢性疾病的发病率持续上升，血糖、血脂等检测指标需要经常观

16、察，而仅为了一个单项指标花至少半天的时间到医院挂号、开化验单、交费、抽血所带来的不便可想而知。上述情况大大促进了我国POC理场的快速发展。目前就POCTfil糖检测仪一项，就有数十个不同品牌的产品，市场可见一斑。四、应用凝血指标检测近十几年来，随着血栓性疾病与出血性疾病在人类疾病谱中地位的变化与防治研究的迅速进展，血栓与止血的实验诊断技术也不断有新的发展并在全国逐步普与。POC被术在血栓性疾病快速筛查与在止凝血检验中的应用日渐成熟。目前一些病人因各种原因需要较长时间使用抗凝剂以防止血栓形成。而在使用抗凝剂过程中必须经常监测血液中某些凝血指标以防止其抗凝剂使用不足或者使用过度带来的危险。但如果此

17、类病人通过住院或者经常到门诊检测凝血指标将会非常不便和增加经济负担。最近有公司研制成功 POCT检测凝血因子的便携式仪器供病人在家庭使用，并通过研究证明，POC访法凝血指标检测结果与中心实验室大型仪器检测结果相比，有很好的可比性。糖尿病监测利用POCTfil糖监测仪对患者进行血糖监测是实现糖尿病控制的基本手段。随着人们生活水平的提高、饮食结构与生活习惯的改变、环境等因素的影响，糖尿病的发病率持续上升，由于糖尿病病人需要经常监测血糖变化以调节治疗用药和饮食控制，从而极大的刺激了 POCTfil糖监测仪器的研制与技术发展，目前市场上存在着众多不同品牌的POCTfil糖监测仪。为了提供更准确的检验结

18、果，有人做了POCTM糖监测仪与中心实验室自动化分析仪器所测血糖的结果比较，结果发现，POCTfil糖仪的检测结果在准确度上与生化分析仪检测结果存在一定的误差。而且不同POCTE血浆和全血结果，两个不同型号血糖仪的结果都有明显差异。因此它只适用于糖尿病患者对血糖的随机监测，不能用做临床上对糖尿病的治疗性评价，更不能取代中心实验室生化分析仪的检测，并且须定期与中心实验室生化分析仪的检测结果进行比对校正。最近有报道，POC雁测血细蛋白HbAlG白蛋白/肌酊比率、脂质等某些糖尿病相关指标均可通过POC侬器监测。心肌标志物肌红蛋白（MyQ是早期诊断心肌梗死（AMI）最重要的指标，肌酸激酶同功酶（CK-

19、MB是临床医师诊断AMI最信赖的心肌标志物，心肌肌钙蛋白 I/T是心肌损伤检测的“金标准”，B钠尿肽（BNP是全新的充血性心力衰竭诊断的标志物，可协助诊断充血性心力衰竭，判断病情的严重程度和预后，以与指导治疗等。目前上述指标都已可以用POC访法测定，这对于心肌损伤性疾病特别是心梗的早期诊断、与时采取有效的治疗措施具有非常重要的意义。最近的研究结果表明，血液中高敏 C反应蛋(hs-CRP)与心脏肌损伤程度相关，目前也有 POCTf法对其检测。尿液分析尿液干化学分析是利用检测试带上各种特有显色模块与尿液中有关的化学成分、细胞发生颜色反应，通过反射光的不同利用尿液分析仪的功能模块处理得到相应结果。尿

20、液的干化学分析已有早期应用时的单项分析试纸条到多项分析试纸条，现在的干化学分析试纸的检测项目基本包含了尿液常规分析的内容。如pH比重、蛋白、尿糖、酮体、胆红素、尿胆原、亚硝酸盐、白细胞、红细胞等。感染性疾病前面已经介绍了 POCTT法可广泛应用于细菌和病毒的检测。最近问世的POCT快速口腔艾滋病检测技术(Oraquick )可用于艾滋病病毒的快速筛查。该项技术被评为2004年度100项最具创新意义的科技成果，其POCT测仪在今年3月获得了美国食品与药物管理局的许可。用该仪器检测艾滋病不仅迅速，而且没有任何痛苦， 一个经过培训的操作员在任何地方都可以进行操作。 这种外形与油尺类似的仪器在 20

21、分钟内就能检测出一个人是否感染了艾滋病，准确率可达99.6%。该方法与中心实验室常用的酶联免疫吸附试验(ELISA)方法比较，不仅快速，而且成本低，具有较高的社会和经济价值。毒品检测随着人们对毒品危害认识的提高， 毒品的检测技术也得到快速发展， 最近一种之为 Triage 免疫荧光快速药物滥用(DOA POC雁测方法问世，并 获得了美国食品药品管理局(FDA)的许可。该试剂盒包含3种不同的分析组合，可检测目前常见的 8 种主要药物， 15 分钟之内即可得到结果。参考文献Gouget B, Barclay J, Rakotoambinina B. Impact of emerging techn

22、ologies and regulations on the role of POCT. Clinica chimica acta. 2001, 307: 235-240.Wu AHB. Point-of-CareTesting for Conventional Cardiac Markers.The Journal of Near-Patient Testing& Technology. 2006, 5(1): 20-24.Von P. Point-of-care immunotesting: Approaching the analytical performance of central la boratory methods. Clin Biochem. 2005, 38(7): 591-606.Kost GJ. Point-of-Care Testing and Public Health: A Global Challenge for the 21st Century. The journal