摘要: 目的 全面评价辉煌之星全自动酶免分析连体机的综合性能。 方法 用Evan’s Blue和对硝基苯酚对仪器的比色部分进行通道差、精密度、线性等测定;用高浓度的HBsAg和Hb了解八道加样钢针和24针洗板头的互染和抗干扰作用;用称量法测定加样钢针和分配注射器的加样(试剂)误差;同时与手工操作测定HBsAg进行比较。 结果 各项检测指标均在允许范围内,高浓度的HBsAg和Hb无互染和干扰作用,88份标本的手工操作与仪器对比测定,全自动酶免分析系统测定HBsAg阳性率为43.2%(38/88),手工操作阳性率为42.0%(37/88),结果无显著性差别(配对χ2检验P>0.05)。 结论 仪器综合性能符合要求,避免了手工操作的误差, 使实验过程中各个步骤标准化、规范化,提高了实验的灵敏度和精确度。
关键词:仪器评价 酶联免疫吸附试验
辉煌之星全自动酶免分析连体机是第三代全自动酶联免疫吸附试验(ELISA)分析系统的代表产品之一,具有处理速度快,多任务,多通道,试剂全开放,多项目批量测定的优势,对提高临床实验室酶免分析准确性和客观性,促进实验室操作标准化,有十分重要的意义。为了解这种仪器的性能,进一步发挥好仪器的功能,我们参照有关文献,对辉煌之星全自动酶免分析连体机的综合性能进行了评价,现报告如下。
1. 材料和方法 1.1 材料 1.1.1. 辉煌之星全自动酶免分析连体机由STAR第五代随机样本处理工作站和FAME24/30全自动酶免分析系统组成,为瑞士HAMILTON公司产品,操作软件为Microlab STAR3.2英文版,FAME2.2英文版和AusLab2.5酶标实验室管理系统。 1.1.2 AA-250型电子天平,Denver Instrument Company产品;CD1700血球分析仪,ABBOTT产品;微量加样器,Finnpipette Digital产品;U型平底酶标微孔板,Nunc产品。 1.1.3 肝炎病毒标志物测定试剂盒,厦门新创公司产品,批号200307619。HBsAg定值血清 0.5μg/ml,1μg/ml,5μg/ml,卫生部临床检验中心产品,批号0301。 1.1.4 Evan’s Blue,B.D.H进口分装。准确配制0.1g/L Evan’s Blue,用蒸馏水对倍稀释成50mg/L、25mg/L、 12.5mg/L和0.39mg/L等系列浓度。 1.1.5 对硝基酚,广州化学试剂厂。精制后,准确配制 1.28mmol/L对硝基苯酚水溶液。 1.1.6 我院就诊的临床患者的血清标本88人份,新鲜分离,冰冻保存。已知HBsAg阳性高浓度(S/CO>19)样品8份,已知HBsAg阴性(S/CO < 1)样品24份,已知HBsAg阴性经冰冻方法处理造成明显或高度溶血的标本8份。
1.2 评价指标和方法 1.2.1 通道差与孔间差、零漂、.精密度、.线性测定: 按文献[1]的方法,分别用相应的Evan’s Blue 溶液、对硝基苯酚溶液、蒸馏水与Nunc板和新创板微孔进行测定。 1.2.2 互染和干扰测定:将已知HBsAg高浓度阳性血清和阴性血清以及HBsAg阴性的溶血血清和正常血清用Microlab STAR上HBsAg专用加样程序进行操作,并进入FAME中按HBsAg程序测定。 1.2.3 加样和试剂的体积测定:将1ml刻度离心管放置在Microlab STAR的试管载架上,采用HCV加样稀释程序进行操作,将100μl超纯水分别加入到32个刻度离心管内,称量加超纯水前、后刻度离心管重量;在FAME中,新编程序用注射器将超纯水分配到活动微孔板条上,每6个微孔条仅加1孔,体积50μl,称量加超纯水50μl前、后6个微孔条的重量,计算体积[5]。 1.2.4 孵育温度测定:在FAME中新编孵育程序,设定孵育温度设为37℃和40℃,自动孵育时间10min,用精度为0.1℃的水银温度计,测定孵育盒内温度,重复四次。 1.2.5 与手工操作比较:88份血清,测定HBsAg,全部实验操作过程严格按试剂盒说明书进行。分别由手工和Microlab STAR、FAME完成加样、加试剂、孵育、洗板、判读结果等过程,同时作空白、阴、阳性对照和质控品。 1.2.6 各数据的统计学处理采用SPSS统计软件包,11.0版。
2 结果 2.1通道差与孔间差的检测结果:通道差为0.015,孔间差值为±0.0045。 零点飘移:仪器八个通道的零点飘移A值均在0.0027±0.0084内波动。 精密度评价:精密度按NCCLS公式[2]计算,结果见表1。 .线性测定: 在主波长620nm,参考波长450nm处进行平行测定一系列浓度Evan’s Blue溶液,线性回归结果为:r=0.996,回归方程Y=0.03062X + 0.0558,标准估计误差Sy,x=0.0056,最低测定Evan’s Blue溶液浓度为0.39mg/L。 在主波长405nm,参考波长620nm处进行平行测定一系列浓度对硝基酚溶液,线性回归结果为:r=0.999,回归方程Y=71.074X - 1.749,标准估计误差Sy,x=2.551,最低测定对硝基酚溶液浓度为5μmol/L。
表1 三种浓度Evan’s Blue溶液精密度[CV(%)]评价结果
浓度 |
A均值 |
批内精密度 |
日内精密度 |
日间精密度 |
总精密度 |
12.5mg/L |
0.405 |
0.402 |
1.026 |
0.651 |
1.015 |
25.0mg/L |
0.993 |
0.479 |
1.023 |
0.936 |
1.216 |
50.0mg/L |
1.867 |
1.047 |
0.814 |
0.608 |
1.378 |
2.2 互染和干扰测定评价:结果表明高浓度HBsAg阳性血清不造成邻近微孔出现假阳性,说明加样钢针洗涤可靠,见表2、表3。 表2 八道钢针加高浓度HBsAg阳性血清后对邻近微孔阴性血清的影响(S/CO)
孔序 |
血清 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
1 |
HBsAg+ |
26.49 |
27.43 |
27.23 |
94.84 |
19.02 |
94.84 |
26.05 |
25.42 |
2 |
HBsAg- |
0.07 |
0.01 |
-0.04 |
-0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
-0.01 |
3 |
HBsAg- |
0.01 |
0.02 |
-0.02 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
-0.02 |
-0.01 | 注:CUTOFF(CO)= 0.105, NC1=0.03, NC2=0.00, PC=11.87
表3 高浓度Hb对溶血孔及对邻近微孔HBsAg阴性血清的影响(S/CO)
孔序 |
血清 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
1 |
含Hb(g/L) HBsAg- |
46 |
14 |
26 |
14 |
32 |
39 |
23 |
55 |
0.01 |
0.02 |
-0.02 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
-0.02 |
-0.01 |
2 |
HBsAg- |
0.00 |
0.02 |
-0.02 |
0.00 |
0.02 |
0.00 |
-0.01 |
-0.01 |
3 |
HBsAg- |
0.01 |
0.02 |
-0.02 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
-0.02 |
-0.01 | 注:CUTOFF(CO)= 0.105, NC1=0.00,NC2=0.03, PC=11.87。 高浓度Hb对HBsAg阴性血清不造成微孔出现假阳性,说明通过实验设定的洗板程序对干扰物Hb洗涤充分,防止了假阳性形成,结果表明仪器可以有效地消除溶血对测定结果的影响 2.3 加样和试剂的体积测定结果: 1000μl加样钢针对刻度离心管加入超纯水标示值为100μl,实测为100.009±0.735μg (27℃),相对误差为0.01% ,CV为0.74%。 FAME中试剂分配注射器加入一个微孔的超纯水标示值为50μl,实测为49.47±0.99μg (27℃),相对误差为-1.06%,CV为2.0%。 2.4 孵育温度测定结果:进板10min, 测量37度孵育盒温度为36.2~36.3℃,测量40度孵育盒温度为39.1~39.4℃,均在实验允许范围内。 2.5 与手工操作比较结果:对88份标本的对比测定,全自动酶免分析系统测定阳性率为43.2%(38/88),手工操作测定阳性率为42.0%(37/88),经配对χ2检验P>0.05结果无显著性差别。但全自动酶免分析系统比手工操作所得的实验结果S/CO值普遍高一点(见表4)。 表4 全自动酶免分析系统与手工操作的实验结果比较(S/CO)
方法 |
HBsAg阳性 |
HBsAg阴性 |
N |
X |
s |
N |
X |
s |
仪器 |
38 |
22.66 |
7.25 |
50 |
0.053 |
0.11 |
手工 |
37 |
20.63 |
8.69 |
51 |
0.043 |
0.12 | 注:CUTOFF(CO)=0.105, 仪器PC S/CO = 16.85;手工PC S/CO = 11.74
3.讨论
3.1酶联免疫吸附试验以其相对较高的灵敏度和特异性等特点,广泛应用临床实验室中,由于实验过程采用手工操作,出现人为误差的机率较大,不同的实验室操作人员常会得出不尽相同的检测结果, 随着科学技术的进步,新型的全自动酶免分析系统已经从传统各自独立的加样器、洗板机、温箱、酶标仪,飞速发展成一个分析系统,辉煌之星全自动酶免分析连体机系统有八道加样钢针、机械手传输系统、30个温度可调节孵育盒、24个试剂位、2个24针洗板机和八道比色系统融为一体使ELISA从加样到出结果的实验过程标准化、规范化,避免了手工操作的误差,提高了检测的精确度和特异性,重复性好,同时大大降低了操作人员的劳动强度,提高了工作效率,且能减少操作失误,避免交叉污染,也提高了操作人员的自身安全性,特别适合医院大批量标本的检验。本着对病人负责的态度,在临床实验室中应用前对整个系统进行全面、系统的综合评价是十分必要的。
3.2 采用Evan’s Blue和对硝基酚的一系列浓度溶液和蒸馏水对比色系统的通道差、孔间差、零点飘移、精密度和线性进行了测定,结果满意。精密度按照NCCLS指南文件要求进行,批内精密度和总精密度都符合要求;线性在0~3.0Abs内与100mg/L、50mg/L、…….0.36mg/L的Evan’s Blue和160μmol/L、80μmol/L、…….5μmol/L的对硝基酚系列浓度溶液在相应波长下成正比,相关系数为0.996以上。
3.3 辉煌之星全自动酶免分析连体机中Microlab STAR有三个洗站和三套加样钢针,循环使用,洗站的洗涤水流速度为12ml/s;每套钢针有八个通道,一次加样为八个标本,因此加样速度很快;为了掌握八通道干扰和互染的来源,以及可能预计的结果,我们在Microlab STAR上设计HBsAg专用加样程序,只采用一个洗站和一套钢针进行加样和加酶结合物。这样我们观察STAR钢针加样过程为:取针 → 加高浓度HBsAg阳性血清 → 洗针 → 加HBsAg阴性血清 → 洗针 → 加HBsAg阴性血清 → 洗针。这样有没有交叉污染十分清楚,通过互染实验,我们可知洗站洗涤的钢针是可靠的,没有交叉污染。同样,为了解干扰对ELISA的影响,一般认为溶血是最干扰测定的[4],因此我们设计了冰冻溶血方法,上清用CD1700血球仪测定Hb浓度,避免了外来HBsAg等干扰因素对其造成影响,而加样仍采用这个HBsAg专用加样程序。
3.4 辉煌之星全自动酶免分析连体机中FAME上洗板系统,是三排24通道48针洗板,20秒可以洗涤一遍96孔板,而且具备有洗板方式(条式、板式、底部)、洗涤液及洗涤量、洗涤强度与特殊洗板处理(流水冲洗、底部扫洗)等等参数的设置,为了保证洗涤效果,我们先进行预试。而洗板要求则按预试中测定HBsAg的定值血清0.5μg/ml ,以其吸光度A值稍微大于0.105,或者说S/CO值在1~2之间得出参数:每微孔洗液总体积为320μl,连续冲洗附加体积300μl,孔底扫洗附加体积300μl,洗4次,静置20秒。Hb之所以干扰,是因为Hb的过氧化酶样活性而手工洗涤不够造成[4],仪器通过上述的洗涤,干扰物Hb已经充分洗去对HBsAg测定没有影响。
3.5 从仪器状态监视窗口可以观察到, 孵育盒由于微板的进入,原来已经恒温的孵育盒,温度迅速降低1~2℃,再慢慢上升,6min左右才达到恒温状态,温度测定结果也说明了这个问题,因此对于孵育时间短的试验必须选择加温速度快的选项。
3.6 手工操作与全自动酶免分析系统同时对88份标本进行HBsAg检测,全自动酶免分析系统测定阳性率为43.2%(38/88),手工操作测定阳性率为42.0%(37/88),经配对X2检验P>0.05结果无显著性差别。但全自动酶免分析系统比手工操作所得的实验结果S/CO值普遍高一点,有1份标本全自动酶免分析系统判为HBsAg阳性,而手工操作则判为HBsAg弱阳性,而1份标本全自动酶免分析系统判为HBsAg弱阳性,而手工操作则判为HBsAg阴性,经复查证实为HBsAg阳性或弱阳性。其测定结果表明,全自动酶免分析系统避免了手工操作的误差, 使实验过程中孵育、洗板、判读等各个步骤更加标准化、规范化,提高了实验的灵敏度和精确度。 我们对辉煌之星全自动酶免分析连体机进行了质量评价,认为符合仪器本身的技术性能要求。
参考文献 1. 成军 孙关忠 郑怀竞等,酶标仪性能评价与鉴定的基本方法及其初步应用 中华医学检验杂志1998; 21(1);50~51 2. 杨昌国 许叶 张抗 精密度评价和方法比较中NCCLS评价方案的应用 临床检验杂志1999;17(1);47~50 3. 吴太虎 孙英勇 新型生化分析仪器性能确认及评价方法 医疗卫生装备 1999;1;21~23 4. 曹文飞 酶联免疫测定的干扰因素与对策 中国实验临床免疫学杂志 1998;10(3);60 5. 王继贵 主编 临床生化检验(第二版)湖南科学技术出版社出版 1996, 11~17 6. Kierek JaszczukD,Masi A,Grudeski E,Viel D. Validation of an automatic dilutor and software program for use with ELISA. Am Clin Lab. 2000;19(8):24-6. 7. Eisenwiener H G,Keller M Absorbance measurement in cuvettes lying long itudinal to the light beam , Clin Chem 1979 25:117-121.
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