体外分析技术

关于体外分析技术12定义与分类一、体外放射分析技术：在体外实验条件下，以特异性结合反应为生物学基础，以结合反应动力学规律为共同方法学基础，利用核射线对体内的各种生物活性物质进行体外定量分析的各种方法。二、分类：1、竞争性体外放射分析法（如RIA）2、非竞争性体外放射分析法（如IRMA）3、由体外放射分析技术派生出来的非放射性标记免疫分析技术（酶、化学发光、时间分辨荧光分析）第2页,共46页，2024年2月25日，星期天3第一节放射免疫分析法radioimmunoassay，RIA

1959年，美国的两位科学家Berson和Yalow首次将示踪技术的高度灵敏性和免疫学抗原-抗体结合的高度特异性结合起来，创立了放射免疫分析技术，开创了生物活性物质微量测定技术的新时代。RIA

的特点：灵敏度高、特异性强、准确度高、稳定性好。经不断改进，现在广泛应用于临床检测和科学研究的很多领域。第3页,共46页，2024年2月25日，星期天4一、基本原理竞争性抑制

被测量的微量物质Ag（未标记抗原）和标记有放射性核素的该种物质*Ag(标记抗原)对其抗体Ab有相同的结合能力，反应时，Ag和一定量的*Ag竞争有限量的Ab。生成的*AgAb的量随Ag的增加而减少，呈负相关关系。反应达到平衡后，分离*AgAb（B）与*Ag（F），B、F或B/F与Ag的量呈函数关系，利用这一函数关系求出待测抗原的的浓度。第4页,共46页，2024年2月25日，星期天5反应式第5页,共46页，2024年2月25日，星期天6具体方法用一系列浓度已知的标准抗原（浓度递增的标准品）在严格相同的条件下与一定量的*Ag和有限量的Ab共同反应，反应达到平衡后，分离B与F，测定B的放射性做为纵坐标，以每一反应管的标准品浓度为横坐标，绘成标准曲线。根据被测抗原试管中的B的CPM值在标准曲线上求出该抗原的浓度第6页,共46页，2024年2月25日，星期天7函数式第7页,共46页，2024年2月25日，星期天8标准曲线第8页,共46页，2024年2月25日，星期天9得到的标准曲线之所以是曲线而不是直线，这是可逆反应的质量作用定律决定的。函数式见上图根据放射免疫分析法的基本原理，建立放射免疫分析必须具备以下技术条件：1、可靠的标准品2、高比活度的标记品3、高亲和力的抗体4、合适的分离技术5、理想的曲线拟合方式第9页,共46页，2024年2月25日，星期天10二、基本方法（一）基本试剂放射免疫分析反应需要三种基本试剂：

1、标准品（非标记标准抗原）

2、标记抗原

3、抗体第10页,共46页，2024年2月25日，星期天111、标准品标准品是样品定量的基础，它的质和量的变化直接影响待测样品的测定值。对标准品的要求如下：1）标准品和待测样品应属于同一种物质；2）在与抗体反应时，标准品和待测样品应有相同的活性和亲和能力；3）高度纯化，不含有影响分析的杂质；4）对标准品的定量一定要精确第11页,共46页，2024年2月25日，星期天122、标记抗原标记抗原是样品测量的基础对标记抗原的要求是：

1）比活度和放射化学纯度必须足够高——以保证分析的灵敏度标记抗原的放化纯必须不小于95%2）放射性核素的半衰期合适

3）标记抗原的生理活性未改变

4）标记抗原的应有较高的稳定性第12页,共46页，2024年2月25日，星期天133、抗体在放射免疫分析中，抗体质量的好坏是影响放射免疫分析的关键因素之一。高质量的抗体必须具备三个条件：高亲和力、高特异性、高滴度第13页,共46页，2024年2月25日，星期天141）高亲和力只有高亲和力的抗体才能得到斜率高的标准曲线，而斜率高的标准曲线是高灵敏度和高精密度的必备条件。亲和力测定方法最常用的是Scatchard作图法（P36）

KA值越大（即直线斜率越大），抗体的亲和力越大方法的灵敏度和精密度越高第14页,共46页，2024年2月25日，星期天152）高特异性抗体必须与反应系统中抗原以外的物质尤其是抗原类似物结合得少，以免影响分析结果抗体特异性的测定：方法：测抗体的交叉反应率交叉反应率越小，抗体的特异性越高第15页,共46页，2024年2月25日，星期天163）高滴度滴度是抗体实际应用时的稀释倍数抗体的滴度越高，其中的干扰物质的影响就越小。滴度的测定：以一定浓度的*Ag与稀释度不同的抗体进行反应，当*Ag的结合率为50%时对应的抗体的稀释度即为该抗体的滴度。这时的抗体浓度就是实际使用时的浓度。

第16页,共46页，2024年2月25日，星期天17（二）分离技术1、聚乙二醇（PEG）沉淀法2、双抗体沉淀法3、双抗体+PEG法4、葡萄球菌A蛋白（SPA）沉淀法5、活性炭吸附法：葡聚糖包被的活性炭6、微孔滤膜过滤法：玻璃或醋酸纤维滤膜7、磁化分离技术：氧化铁-活性炭（-抗体）8、固相分离技术：

1）第一抗体与试管联接

2）第二抗体与试管联接第17页,共46页，2024年2月25日，星期天18（三）数据处理1、logit-log模型2、四参数logistic模型：3、四参数质量作用定律模型U={（A-D）/[1+（X/C）B]}+D其中U为各试验管结合率（含NSB）A、B、C、D分别为0剂量时的结合率，logit-log函数的斜率，各点实际结合率下降一半时X的量，NSB。第18页,共46页，2024年2月25日，星期天19三、质量控制

QualityControl,QC（一）定义：质量控制就是控制误差，即对分析工作中的误差进行经常性的检查，遇有质量异常则及时采取对策，以保证分析误差控制在可接受的范围内。放射免疫分析是一类高灵敏度的超微量分析技术，极易受各种因素的影响而使检测结果失真，因此必须有严格的质量控制体系。第19页,共46页，2024年2月25日，星期天20（二）误差的来源1、系统误差：这种误差表现为检测结果呈倾向性的偏高或偏低，常有一些可以确定的因素导致，如：量器不准、试剂不纯、标准品的定量不准、仪器状态不佳、分离效果不好、不适当的曲线拟合模型等等，系统误差是通过努力可以消除的。2、随机误差：这种误差多由难以确定且无法控制的原因引起，误差的出现是随机的，由各种偶然因素造成，符合正态分布，如量取液体或分离时的误差。第20页,共46页，2024年2月25日，星期天21（三）实验室内部质量控制实验室内部质量控制侧重对检测质量的控制，它保证从收集样本开始到发出报告为止的全过程中，能及时发现检测过程中出现的各种误差，分析产生的原因，找出纠正的办法，以确保检测的质量。常用以下指标对检测结果做可靠性评价：精密度、准确度、特异性、灵敏度、稳定性、有效性第21页,共46页，2024年2月25日，星期天221、精密度（precision）是指在相同条件下对某一样品多次检测所得结果的符合程度，即复管的重复性，它是最重要的质量参数。常用精密度图来评价实验室内部的精密度水平。2、准确度（accuracy）是指测定值与真值的接近程度，用回收率来评价，回收率是反应测定值偏差的质控指标。3、灵敏度（sensitivity）是指检测能与零剂量区分的最小检测量。累计10次测定结果，计算出零标准管的结合率为X—2SD时对应的剂量值，即为灵敏度。第22页,共46页，2024年2月25日，星期天234、特异性（specificity）是指该反应体系不受干扰物质物质影响的程度。常用的指标是交叉反应率。5、稳定性（stability）是指测定试剂在合理保存和正确使用条件下，在规定的有效期内，保持其全部原有性能不变的能力。常用指标有：零标准管结合率（B0%≥20%）、非特异性结合率（NSB%≤5%）、标准曲线上的质控指标等。6、有效性（effectivity）主要指临床诊断符合率及临床使用评价，检测结果在正常和异常之间有良好的区分，得出可信的结论。第23页,共46页，2024年2月25日，星期天24第二节免疫放射分析

immunoradiometricassay,IRMA免疫放射分析技术是1968年由Miles和Hales创立的，IRMA是非竞争性体外放射分析技术的代表。第24页,共46页，2024年2月25日，星期天25一、基本原理用放射性核素标记抗体作示踪剂，在反应系统中加入过量的标记抗体，抗原与标记抗体进行全量反应，多余的抗体用一定的手段除去，测定复合物的放射性，其活度与待测抗原量正相关。第25页,共46页，2024年2月25日，星期天26RIA和IRMA低剂量区的不确定因素示意图第26页,共46页，2024年2月25日，星期天27IRMA的标准曲线第27页,共46页，2024年2月25日，星期天28IRMA的特点1、属于非竞争性抗原抗体结合反应；2、抗原抗体复合物的与抗原的量正相关3、在低剂量区不会有不确定因素4、IRMA的非特异性结合对低剂量区的影响大第28页,共46页，2024年2月25日，星期天29二、基本方法1、双抗体夹心法2、标记第三抗体法3、生物素-亲和素系统的应用第29页,共46页，2024年2月25日，星期天30第30页,共46页，2024年2月25日，星期天31第31页,共46页，2024年2月25日，星期天32RIA和IRMA的区别第32页,共46页，2024年2月25日，星期天33体外分析常用检查项目项目方法及正常值临床意义T3放免1.0-3.2nmol/l判断甲状腺功能及肾病\肝病\

糖尿病\肿瘤心肌梗死等引起的低T3T4综合征T4放免70-180nmol/l同上FT3放免3.2-9.2pmol/l同上，判断甲亢复发及妊娠时甲状腺功能FT4放免8.2-26pmol/l

同上甲状腺球放免〈30%甲状腺自身免疫疾病特异指蛋白抗体标，桥本氏甲状腺炎第33页,共46页，2024年2月25日，星期天34甲状腺微放免〈20%甲状腺自身免疫疾病特异指粒体抗体标，桥本氏甲状腺炎TSH免放0.4-3.1μIU/ml鉴别原发与继发甲低,评价下丘脑-垂体-甲状腺轴功能,垂体瘤,库欣综合征甲状腺放免4-14.5μg/ml诊断甲癌\慢性淋巴细胞性球蛋白甲状腺炎/甲亢,尤其监测甲癌复发反T3放免0.5-1.2nmol/l

诊断甲状腺疾病,对非甲状腺疾病严重程度的判断\预后\疗效观察均有重要意义,甲减替代治疗观察TSH受体放射受体<9U/l甲亢\甲亢预后,甲亢ATD停抗体药指标.判断甲亢有无复发.第34页,共46页，2024年2月25日，星期天35促甲状腺素放免法43±25pg/ml鉴别原发和继发性释放激素甲低甲状旁腺素放免<70.5pmol/l

甲状旁腺病,判断骨代谢.

慢性肾衰\甲旁亢\甲旁腺瘤时增高,

甲旁减\高钙尿症时减低肿瘤标志物铁蛋白放免,男25~264μg/l缺铁性贫血,辅助诊断再障\急女25~264μg/l慢性白血病\恶性淋巴瘤\多发性骨髓瘤。原发性肝癌部分升高，肿瘤骨髓、肝、脾转移时显著增加前列腺特放免，<2.6μg/l前列腺癌\前列腺肥大\前列腺炎诊异抗原断及疗效观察.前列腺癌时显著升高,肥大时轻度升高.第35页,共46页，2024年2月25日，星期天36CEA放免，<20μg/l结肠\直肠\胃\肺\乳腺恶性肿瘤时动态升高,对肿瘤诊断\复发\预后判断\疗效观察有意义.AFP放免，<25μg/l诊断原发性肝癌.急慢性活动性肝炎\

胎儿畸形也可升高.可作肝癌手术和化疗后预后观察.NSE放免，<15μg/l小细胞未分化肺癌\脑神经母细胞瘤\神经内分泌肿瘤\脑损伤降钙素放免，<29.3pmol/l甲状腺隋样瘤,早期诊断小细胞肺癌,甲亢时异常升高,判断肾功能\钙磷代谢.前列腺酸性放免，<4μg/l前列腺癌时明显升高,肥大时轻度升高,磷酸酯酶可作前列腺癌疗效监测.血β2微球放免，<2300μg/l多发性骨髓瘤\肝胃结肠癌\白血病时蛋白显著升高.慢性肾炎和肾衰时血浓度升高.第36页,共46页，2024年2月25日，星期天37糖类抗原放免<20mg/l肿瘤诊断\预后,放化疗及手术后的疗CA-50效观察CA-199放免<37U/ml胰腺癌\胆管癌阳性检出率高,结肠癌\胃癌\肝癌等辅助诊断和疗效随访.CA-242放免<25U/ml胰腺癌\肝癌诊断,高特异CA-125放免<35U/ml妇科肿瘤的诊断与鉴别诊断有重要价值CA-153放免<30U/ml乳癌诊断特异,乳癌肝及骨转移\卵巢癌\

子宫内膜癌一定程度增高肾上腺及肾脏

尿免疫球蛋白放免<8mg/l早期诊断肾脏受损\受损部位及程度判断尿白蛋白放免<10mg/l同上尿β2微球蛋白放免<230mg/l同上第37页,共46页，2024年2月25日，星期天38血浆皮质醇RIA判断肾上腺皮质\垂体功能.Cushing

上午8时:50~280μg/l综合征,肾上腺肿瘤、肿瘤、应激午夜:20~80μg/l妊娠、服用避孕药等增高，肾上腺胰岛激素皮质功能减退时减低胰岛素放免4~16.8mU/l升高时有利于糖尿病分型诊断C肽放免0.8~4.0μg/l糖尿病分型\治疗\判断预后胰高血糖素放免11~37pmol/l糖尿病\急性低血糖时升高,胰高血糖素瘤时显著升高.胰岛素抗体放免阳性:>5%IDDM早期诊断,胰岛素治疗糖尿病的疗效判断,评价胰岛素产品质量.骨钙素放免1.8~8.4μg/l判断骨代谢\骨质疏松情况,了解甲状腺\甲状旁腺功能第38页,共46页，2024年2月25日，星期天39肝脏急性黄疸型肝炎\慢性活动性肝炎\肝硬化胆酸放免<300μg/dl肝癌\胆汁淤积时明显升高,慢性迁延性肝炎及胆囊炎轻度升高。妊娠胆淤明显升高。透明质酸放免<120μg/l肝硬化\肝纤维化\慢性肝炎时升高,肝硬化恶变时显著升高,可鉴别慢性活动性与迁延性肝炎层粘连蛋白放免<120μg/l同上III型胶原放免<120μg/l同上IV型胶原放免35~65μg/l同上,肝纤维化早期诊断指标丙氨酸氨基转移酶酶法:5~40U/l肝细胞损害灵敏指标,常见于急性病毒性肝炎\慢性活动性肝炎及其他原因所致肝损害.门冬氨酸氨基转移酶酶法:8~40U/l同上Γ谷氨酰基转移酶酶法:男11~50U/l诊断肝胆疾病,原发性肝癌\

女7~23U/l胰腺癌时增高.第39页,共46页，2024年2月25日，星期天40性激素

RIA男:4~87ng/l不孕症及胎盘功能判断雌二醇女:24~315ng/lLHRIA男:5~30IU/L性腺功能状态,睾丸精原细胞癌\原女:卵泡期2~30IU/L发性闭经,性早熟等排卵期40~200IU/L

黄体期0~20IU/L

绝经期35~210IU/L孕酮RIA男0.35±0.19μg/L妊娠时增高,葡萄胎比正常妊娠时女:卵泡期0.75±0.38μg/L高,先兆流产\绒毛膜上皮细胞癌\

排卵期2.05±1.11μg/L严重妊毒症等降低黄体期11.6±6.7μg/L

绝经期0.31±0.22μg/L第40页,共46页，2024年2月25日，星期天41睾酮RIA男:260~1250ng/dl性腺功能判断.睾丸良性间质细胞瘤女:2~54ng/dl女性男性化肿瘤升高;隐睾炎,垂体\

性腺功能减退.hCGβRIA<3.1μg/L早孕,绒毛膜上皮细胞癌,葡萄胎及疗亚单位效观察,宫外孕,睾丸肿瘤,先兆流产的动态观察.垂体催RIA男:6.2~13μg/L下丘脑\,垂体病变,内分泌疾病,恶性乳素女:9~14μg/L肿瘤,肾功能衰竭,生理月经期或泌乳期ACTHRIA原发性肾上腺皮质功能减退\先天性肾上腺皮质

8AM:2.3~17.9pmol/l增生,异源性分泌\库欣病升高;继发性

4PM:1.7~16.6pmol/l皮质功能减退,皮质肿瘤,医源性降低

第41页,共46页，2024年2月25日，星期天42生长激素RIA<3.0μg/L巨人症\肢端肥大症\低血糖时升高;侏儒症\垂体前叶功能减退症\某些激素药物影响减低FSHRIA男:5~30IU/L

女:卵泡期3~30IU/L性功能状态,睾丸精原细胞癌,原发性排卵期12~30IU/L闭经,性早熟等黄体期5~15IU/L

绝经期323~333IU/L抗利尿RIA1~5μg/L肾性尿崩\急性脑出血\肝病\慢性肾激素衰时升高,中枢性或继发性尿崩降低消化及其他缩胆囊素RIA5~800ng/L胰腺功能不足\缩胆囊素腹泻综合症\

胃泌素瘤升高;小肠疾病降低.胃动素RIA268~384ng/L胃泌素瘤\VIP瘤\急性感染腹泻时增高神经降RIA20~60pmol/l消化功能障\恶性肿瘤\精神神经疾病压素研究P物质RIA11~15pmol/l肝昏迷\胰性霍乱时明显升高胃泌素RIA<100ng/L诊断胃泌素肿瘤\各种慢性胃炎\恶性贫血\胃酸缺乏\消化性溃疡.第42页,共46页，2024年2月25日，星期天43心钠素RIA0.15~0.91μg/L慢性心肾功能不全,原发性醛固酮增多\高血压\甲亢肝硬化时增高.肌红蛋白RIA12.7~45.3μg/L急性心肌梗死早期诊断,估计梗死范血清转运围及判断预后及再梗死.铁蛋白RIARIA2.7~3.88g/L缺铁性贫血\恶性肿瘤\肝硬化地高辛RIA<2μg/L指示地高辛治疗水平,监测洋地黄中毒内皮素RIA45±60ng/L心力衰竭\急性心肌梗死\急性肾功能衰竭\高血压时明显升高,肝硬化时降低红细胞RIA15~30U/L高血压与恶性肿瘤可使EPO升高,慢性生成素肾性贫血时EPO下降血管活RIA10~15pmol/l休克病人VIP大量释放,血管活性肠肽性肠肽瘤\短肠综合征\肝功能不良等血清VIP升高.第43页,共46页，2024年2月25日，星期天44生长抑素RIA3~17ng/l十二指肠内PH下降SS升高,SS瘤综合征血清FHbRIA<40mg/l血管内溶血时显著升高;珠蛋白生成障碍性贫血\自身免