推动POCT发展的各种技术

笑看风云

一、NC膜

       随着基础医学的深入研究，和高科技引入检验医学实践，尤其是化学、酶、酶免疫、免疫层析、免疫标记、电极、色谱、光谱、生物传感器及光电分析等技术在POCT中的应用，使POCT快速检测在临床科室和个人医疗中发挥越来越重要的作用。

       硝酸纤维素膜(nitrocellulose membrane，简称NC膜)，在胶体金试纸中用做C/T线的承载体，同时也是胶体金免疫反应的发生处。NC膜是快速检测中最重要的耗材之一。

       原料硝酸纤维素粒子是一种非常普遍的有机化学物，先溶解形成混浆。在该浆体内，通过加入一定比例的试剂来调整最后形成的膜的性质，一般主要包含表面活性剂/高分子聚合物/盐离子/成型剂等溶解的一个缓冲体系内。不同的NC膜厂家加入的溶液配方不一样，导致了产品的差异。

       配好的匀浆通过滚筒，形成了一张薄膜，平摊在十分光滑的平面载体上。过程与造纸非常相似。

       当匀浆内的成型剂开始挥发，NC膜逐步干燥成型。在这个过程中由于温度比较高，有些厂家在这个过程采取了在密闭腔体内成型，同时补充配方溶液的形式，来避免一些有效成分的蒸发。成型剂挥发的过程形成了NC膜独特的多孔结构。

       刚生产出来的膜宽膜要经过切割才能成为商品化的膜，从生产过程，我们可以得知，NC膜本身已经添加了表面活性剂来改善亲水能力，而且已经存在有一定的缓冲系统，而在整个生产过程中匀浆、滚筒、成型对膜的最终结构都有影响，所以NC膜最终的性能无法控制，不同批次的膜之间也有较大的性能差异。

二、胶体金

       1971年Faulk 和Taytor将胶体金引入免疫化学，此后免疫胶体金技术作为一种新的免疫学方法，在生物医学各领域得到了日益广泛的应用。目前在POCT检验中的广泛应用的主要是免疫层析技术( Lateral flow immunoassay)和免疫胶体金技术(Immune colloidal gold)。

       所谓胶体（英语：Colloid）又称胶状分散体（colloidal dispersion）是一种均匀混合物，胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系，其中的分散质粒子直径在1nm—100nm之间；

       胶体金是指氯金酸(HAuCl4)在还原剂（如白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等）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。呈色性微小颗粒胶体呈红色，但不同大小的胶体呈色有一定的差别。最小的胶体金（2～5nm）是橙黄色的，中等大小的胶体金（10～20nm）是酒红色的，较大颗粒的胶体金（30～80nm）则是紫红色的。每个批次制备的胶体金的颗粒大小都不一样，粒径的均一程度也有较大差异，所以每批次胶体金的性状也有很大的差异，这些差异会带到最终的产品中，形成批内差和批间差。

三、金标

       金标：即胶体金免疫标记技术，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。

       胶体金在弱碱环境下带负电荷，可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固的结合，由于这种结合是静电结合，所以不影响蛋白质的生物特性。 胶体金除了与蛋白质结合以外，还可以与许多其它生物大分子结合，如SPA、PHA、ConA等。根据胶体金的一些物理性状，如高电子密度、颗粒大小、形状及颜色反应，加上结合物的免疫和生物学特性，因而使胶体金免疫标记技术广泛地应用于免疫学、组织学、病理学和细胞生物学等领域。

       胶体金免疫标记技术主要利用了胶体金颗粒具有高电子密度的特性，胶体金和蛋白结合后，在显微镜下可见黑褐色颗粒，当这些胶体金的标记物在相应的配体处大量聚集时，肉眼可见酒红色或红色，常用于定性或半定量的快速免疫检测方法。

四、免疫层析

       层析（chromatography）是“色层分析”的简称。利用各组分物理性质的不同（分子大小，吸附力，亲和力，分析系数等），将多组分混合物进行分离及测定的方法。层析利用物质在固定相与流动相之间不同的分配比例，达到分离目的的技术。如利用筛板把不同大小的颗粒分离。

       免疫层析：把层析技术和抗原抗体结合的免疫反应结合的检测技术。即利用了目标抗原与抗体合作力强，而其他分子结合力弱的差异，把目标物从样本中分离出来的检测技术。

       免疫层析技术分为：直接法；间接法；夹心法；竞争法等。

       直接法（direct）：将抗原直接固定在固相载体上，加入标记的一级抗体，即可测定抗原总量。

       间接法（indirect）：此测定方法与直接法类似，差别在于一级抗体没有被标记，改用标记的二级抗体去辨识一级抗体来测定抗原量。

       夹心法（sandwich）：被检测的抗原包被在两个抗体之间，其中一个抗体将抗原固定于固相载体上，即捕捉抗体。

       竞争法（competitive）：样本里的抗原（自由抗原）和纯化并固定在固相载体上的抗原（固定抗原）一起竞争相同的抗体，当样品里的自由抗原越多，就可以结合越多的抗体，而固定抗原就只能结合到较少的抗体，反之亦然。

五、干化学技术，是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。包括：

       (1) 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1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。而多项检测试纸一次在1条试纸上可同时检测几项、十几项甚至几十项，其技术也要相对复杂一些。

       (2) 多层涂敷技术：由多层涂敷技术制成干片，主要包括3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、有色金属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质的含量。此技术目前已被广泛应用于血糖，血尿素氮，血脂，血氨及心脏，肝脏等酶学血生化指标的POCT检测。

六、生物和化学传感器技术

       生物及生化传感器是指能感应(或响应)生物和化学量，并按一定的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，其一是生物或生化分子识别元件(或感受器)，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)组成。

七、生物芯片

生物芯片又称微阵列(microarray)，是20世纪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，以实现对核酸、蛋白质、细胞、组织以及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)的面相材料(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及其他分子)。这些成分及相应的标记分子结合或反应，结果以荧光、化学发光或酶显色等指示，再用扫描仪或CCD摄像等技术记录，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张芯片上，再通过免疫组化、原位杂交等手段对芯片上组织样品进行分析。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具有优势，已经成为检验医学发展的热点之一。

       目前，生物芯片的高通量的技术原理已应用在POCT床旁快速检测的各个领域，包括：微阵列方式的抗原抗体包被，点样仪点样，多通道同步检测技术，多项目同步检测等等，生物芯片技术的发展为POCT的发展带来了更多创新点。

lxuanyil

非常棒的贴 都是作者浓缩的经验和精华 学到很多  真的是非常感谢您的分享

Dots

谢谢分享，非常感谢