[原创]乳胶颗粒的作用原理和制备

在血液分析仪当中经常用到乳胶颗粒的标准品，来对设备进行标定，从而保证设备的增益和灵敏度。这个颗粒直径都是微米级的，在医疗行业中大家可能有些陌生，但在其他行中并不陌生，像水泥，涂料油漆，食品，橡胶等行业，颗粒运用到了纳米级。那么，标准颗粒是什么做的呢，现在常用的有两种，一种是二氧化硅颗粒，一种是塑胶颗粒，我们常说的乳胶颗粒就是后者。
颗粒做什么用的呢，其作用原理是什么呢？大的方面可以分为两种，一种是科研理论数据的采集，第二就是对设备进行标定校正。
1、基础理论数据的采集，大家都知道电阻法测血液细胞其实就是将细胞的电阻脉冲经过放大比较转换后进行计数和分类，那么如何知道体积和脉冲之间的确切关系呢？在国内研发血球的厂家很少做基础研究的，大多都是采用直方图相近的办法，只要直方图相近，那么分类就会准确，总数上的差别通过阈值进行调整。但在国外并不是这样做的，他们大量的采用颗粒标准物质进行测定，大致方法如下：
直径和体积的关系可以通过公式：“V=4(D/2)³Π/3”来表示，其中，V就是体积这里的单位是立方微米也就是FL，D是直径，用微米表示，Π就是圆周率，想必大家对此都很熟悉。通过这个公式，将1UM---25UM之间的颗粒尽可能多的选择，来进行电阻法计数，这样就可以得到其相对应的体积的电压参数，例如:3UM的直径的颗粒其体积正好是14.13FL,那么这个信号就是14.13FL的信号或者是3UM直径的信号，20UM直径的颗粒其体积为417FL，这个信号也会被采集出来，理论上体积和电信号是直线线性，但实际上并不是，而是曲线线性，因此，只有取得足够多的数据才有肯能准确地描绘出这个曲线，因此不能单纯的选择1UM和25UM两种直径的颗粒，而是要选择它们中间尽可能多的直径来测试。经过这样的信号采集和理论基础数据的建立，那么对细胞的电信号就会有良好的判读依据和辨别标准，对于细胞粘连和滚动细胞以及并列细胞的信号都可以很好的区分开，可见基础性研究的重要性，不做此种研究，单纯的模仿其核心技术永远不在你的手上。

[此贴子已经被作者于2006-9-28 12:08:57编辑过]

2、对设备进行校正，在血液分析仪当中，直方图是一切数据的来源，因此，直方图的准确与否直接关系结果的准确。
在固定界标当中，一个直方图需要两个或者三个点来进行标定，第一是起点，第二是峰值点，那么第三肯定也是峰值点或者落点。
2.1 不同的仪器起点电压不同，有120MV的，也有180MV的，有250MV的也有300MV的，那么这些电压设定的依据是什么呢？例如，有的机器WBC直方图的起点设定在30FL，如何确定其电压参数呢，就是采用3.8UM左右直径的颗粒进行计数后得到的电压信号为依据的，而在后面的增益调整中，需要给出参照才可以，用两点定标的，则采用确定LYM和GRA峰值的办法来解决，给出能够表示LYM和GRA峰值体积的两种颗粒，通过计数将其读取，得到实际的体积参数，那个这个实测值与标定值就会有差异，通过调整增益电位器使其完全符合，这样就可以保证标准的直方图，直方图保证了其分类和提示也就有了依据。值得一提的是，这些体积电压实际上是经过电路处理过的，并不是原始电压，不同的电路其电压值不同。
2.2 在有些设备用采用一点定标，例如，有的设备的乳胶颗粒给出的标定值只有一个，94.5FL，那么这个参数就是RBC的峰值，用其来调整RBC直方图没有任何问题，但也可以用来调整WBC直方图，因为这个值距离LYM和MON的界标不远了，通过这个值得标定加上软件计算就可以准确地标定出LYM和MON的界标，这个界标确定准确了，那么整个直方图也就准确了，所以在固定界标的仪器上，增益和起点要相互匹配才可以保证直方图的准确。
2.3 在浮动结标的仪器中，往往不会给你一个具体的点参数，而是给你一个计算参数，例如MCV值，这是因为浮动界标没有起点的概念，所以在线性范围内要确保准确只需要根据给出的MCV值来调整灵敏度就可以保证RBC直方图的准确，同理，通过标定WBC和PLT的灵敏度也可以保证WBC和PLT的直方图准确。由于浮动界标受温度试剂的影响很大，所以经常会出现影子曲线过多造成软件无法判读从而导致没有数值或者部分类的情况，也就是在换季或者更换试剂厂家后经常要做灵敏度调整的原因。
2.4 在固定界标中，采用这种颗粒标定一般一种标定液内部有3种规格颗粒就可以，但在浮动界标中，一般PLT的标定液是分开的。

[此贴子已经被作者于2006-9-28 12:12:09编辑过]

那么，如何制备这些颗粒呢？
首先，我们要解决材料问题，目前可以选择是二氧化硅和塑胶，前者颗粒均匀后者有一定的误差，在电荷处理上前者不如后者，在涂层包被上前者也不如后者，关键一点是，在染色方面特别是荧光染色方面前者根本无法做到，因此，从长远来看，塑胶颗粒还是首选。其次，直径的选择，一般可以选择三个起点和4个峰值的直径，然后根据需要选择。
然后就是颗粒的处理，是否需要包被，是否需要加电荷或者排斥剂，是否需要染色（五分类采用）等等。
最后也就是最关键就是悬浮和浓度，采用何种办法进行悬浮成了问题所在，水是可以做悬浮液的，但其可以稀释稀释液，因此电路信号就不准确了，直接用稀释液悬浮，其密度太低，完全漂浮在稀释液上，计数的时候不会被完全吸取，因此，这就成为关键所在了，所以前面的包被不仅起排斥作用还要增加密度的作用，并且包被层的厚度也要能够确认，否则体积参数还是未知。
值得一提的是，塑胶颗粒有个吸水特性，这个特性不是无限制的，而是有着特定系数的，也就是说吸水到一定程度就再也不会膨胀了，离开水其很快就会恢复原来的直径，因此，利用这个特性可以将一些细分尺寸解决，例如，采用6UM直径的颗粒经过吸水使其接近6.2UM直径，这样WBC起点电压就会很容易的标定出来。

[此贴子已经被作者于2006-7-31 10:40:48编辑过]

利用乳胶颗粒进行定标液或质控液的制备

1、将WBC直方图划分成若干份，每份对应一个体积，选择相应的体积的颗粒并规定其数量比例，按照这个比例混合就做成WBC标准或者质控颗粒，然后将其悬浮在红细胞和血小板成分血中（当然，这些成分血需要固化处理）。这样18项参数只需要一种标准液就可以了。
2、按照上述方法分别制备RBC和PLT的标准颗粒，然后RBC和PLT的颗粒按照一定比例混合，就形成了RBC/PLT的标准颗粒，WBC颗粒和RBC/PLT颗粒分别悬浮在稀释液中，就制成两种标准液，如果要加上HGB标准的话，就在WBC的颗粒悬浮液中加入特定的颜色，以保证HGB比色需要。这样18项参数就需要2种标准液分别标定。
3、上述两种方法，虽然很精确，对于校正电路和系数都很有帮助，但有个很重要的问题就是与试剂无关性，就是说，无论什么试剂，是否合格都无所谓，都可以做出标准的东西，对试剂的要求仅仅是电导率合格就可以了。这样就存在一个问题，质控或者标准很好但新鲜血测试就很差，让工程师无所适从，其实这还是试剂问题，这一点必须要权衡的。在 血液制品管理严格的今天，即便采用第一种方式，成份血源也会有问题的，因此这个问题值得好好考虑。
以前，血球刚进入中国的时候，很少有单位能制作颗粒，现在技术成熟了，中国的纳米技术世界也领先，那么我们采用的微米技术也就不成为问题了，很多厂家能够提供我们所需要的微米颗粒，可以帮助我们包被或者涂层和染色，甚至可以帮助我们配置悬浮液，当然，这一切都是需要花钱的，特别是我们这个行业用量很少，价格也就更昂贵，毕竟这些颗粒都是按照每吨多少价格来计算的，我们的用量跟吨相差数个量级的。

[此贴子已经被作者于2006-7-31 10:42:42编辑过]

好东西,收藏.谢谢!

跟厂家协调了2种颗粒的微米材料回来进行测试对比和计算，情况如下。

这是一种小颗粒的，看一下三个图形的峰值，呵呵，非常的相似，注意体积的区别，这是由于电路放大的问题造成的。

这是一种较大体积的颗粒，看看三个图形的峰值，也是非常的相似。

这是两种颗粒混合后形成的图形，浓度较高的情况下做的图形

这是两种颗粒混合后降低了一下浓度等到的图形，可以明显地看到WBC的两个峰值，右侧的峰值应该再往右一些，在250FL就好了，这是因为我选择的大颗粒尺寸不合适造成的，不过这个没有关系，已经出现这两个峰值就很好办了，根据这两个峰值就可以很好的 调整出WBC的增益图形，同理，RBC和PLT也可以如法炮制，效果也会很好的。

其实从上面的图可以看出明显的增益被调整过的痕迹，所以，这几天我还要一台未开封的机器测试一下，但就上面的结果我已经很满意了。

好东西，要好好收藏的哟。不知道楼主可否介绍一下东亚sysmex 尿沉渣质控和尿激光颗粒一些情况？

很有意思，但还有些地方不甚明白：颗粒的包被是什么概念？一般是如何实现的？

还有就是怎么应用在实际中？这东西要做成质控液习惯上是要一种的，使用二种可能会感到不方便。不过如果是二种，是不是有效期会比较长？至于和试剂的相关性，好象本来就不一致。

每种仪器使用不同大小的颗粒配比做成质控液，是可以接受的。在现时质控问题较为突出的情况下更有意义。但如何解决各厂家不同的仪器间，不同批次质控间的误差呢？也就是说怎么提供相应的靶值？是不是还要备有不同的仪器来进行配比并得出靶值？这不是要搞大了，批量却不大，还是不可行啊。

楼主只提到这些颗粒与直方图的对应，有试过相应的散点图是什么样的吗？

外行，不要见怪哦！

这是配置的乳胶颗粒在ABX PENTRA60上的测试结果，LMNE测试中，上图是没有经过EO试剂染色的结果，EO进口试剂没有了，也就没有做，等进口试剂到了再测试。

这是在没有任何染色剂的情况下得出的，染色剂用的稀释液替代，得到的传送时间不断变化，变化范围在180--240之间，可能浓度关系造成的；电阻抗通道的数值在45-57之间变化，看来我选择的颗粒大小和电荷附着性能还是不错的；吸光度值在没有染色的情况下居然达到100，整体在90-120之间变化，如果染色的话估计多少能提高些，乳胶颗粒可是完全不透光的。

以下是引用fangmu1981在2006-9-28 11:51:00的发言：
好东西，要好好收藏的哟。不知道楼主可否介绍一下东亚sysmex 尿沉渣质控和尿激光颗粒一些情况？

红白细胞及上皮细胞细菌最好用多孔硅石（着色好），加之染色剂等．柱壮细胞用凝胶就行．

我看拉你的文章，觉的很好，我想能不能把他商品化，这样可以提高血球机器和试剂的结果可信性。现在做血球试剂就需要做这样的配套产品。

好东西

国内哪些厂家可以提供啊

非常详细，谢谢学习了

ok

谢谢指点

希望郑工早日完成试验，最好能商品化就更好了，可以提高血液分析仪的研究水准。

基础性研究真的很重要

谢谢，学习了