引言: “2016中国POCT年会(无锡)”后,笔者发布的处女作《全自动CRP,谁是王中王?》,承蒙广大网友的抬爱,在中国医疗器械等多个公众号转载,阅读量破万。这表明了广大网友对这个话题的关注和对分析的认可,也对笔者提出了更高的要求。 在“中国医学装备协会第二十五届学术与技术交流年会(贵阳)”上,“医学装备配置管理与技术评估”“智能制造与智慧医疗”等主题会议,再次指明了中国POCT行业已经迈入精准化、自动化时代。笔者十分认同这种观点,从定量到精准、从手工到自动是大势所趋,毋庸置疑。精准医疗、循证医学、新型标志物、多项目联检会推动精准化的发展;而自动化进程的驱动,则来自各IVD厂商。在CRP半自动检测系统中,固相膜载体的应用多于液相比浊,但在CRP全自动检测系统构建时,是否仍会延续这种趋势呢?笔者在此与广大网友分享技术新篇章《全自动CRP,液相VS固相技术流派之争》,欢迎网友们指点和拍砖,共同讨论。
全自动CRP产品,在中翰盛泰JS3000最近上市后,形成了以中翰、万孚、基蛋为主的固相膜载体平台和以国赛、奥普、普门为主的液相比浊平台各领风骚的局面。那么两者各有哪些优劣呢,且看分解:
1、精密性液相比浊平台:不精密性可控制在10%以内,部分产品可达到3%~5%。主要原因是,液态+液态的均相反应,抗原抗体的接触遵循布朗运动原理,在全自动设备提供的同种反应环境下,抗原抗体碰撞概率相同,免疫反应均一性好;在液相环境中,抗原表位暴露状况相同,免疫反应一致性高。 固相膜载体平台:不精密性多在15%左右,部分产品超过20%。主要原因是, 液态-固态非均相反应,抗原抗体接触前,需要在膜载体上通过虹吸、表面张力等原理流动,易受膜载体的孔径、材质、环境的温度、湿度影响;接触过程中,由于液体流速、抗原表位等原因,反应时间、接触概率不均一;检测线和质控线抗原抗体亲和力的差异,使得校正作用有限;固相膜的批间差异,也是导至精密性下降的重要因素。
2、储存液相比浊平台:纯液体试剂、体积小、只需考虑冷藏即可。 固相膜载体平台:液体试剂部分,需考虑冷藏;固相膜部分,需考虑防潮、防霉、冷藏,体积大,需要额外的存储空间。
3、成本、特异性液相比浊平台:常采用多抗,成本较单抗低,但也是批间差异的主要来源,近些年多抗制备技术的发展,已大幅提高了抗体的特异性。 固相膜载体平台:常采用单抗,成本比多抗高,固相膜载体部分也是成本增加的主要来源。单抗反应的特异性比多抗好,灵敏度较高,但对CRP这种mg/L级的被检物质(且体内呈五聚体状态),高灵敏度带来的是高稀释倍数,一定程度上引入了准确性的偏差。
4、设备实现液相比浊平台:在同一个反应容器中,由设备实现采样本、加试剂、检测即可,涉及模块少,通用性高,易于实现自动化、易于实现小型化、也易于多项目联检。 固相膜载体平台:设备首先需要在一个反应容器中加液体试剂、采样本,然后抓取固相膜载体,然后将液相部分加入固相膜载体,再将其移动至检测模块进行检测。运行过程复杂,设备体积大,生产加工难度大。 上述4点的分析,并不直观明了,那么我们就以固相膜载体最新产品JS3000为代表,与国赛、奥普、普门的主打的液相比浊平台做比较,更加直接的探索两者的差异:(本文论断仅代表笔者观点) 设备基本组成模块的差异 | | 进样-加样本、加试剂、反应杯储存、反应温育、检测、试剂冷藏,共计7个基本模块 | | 除去液相比浊7个基本模块之外+8卡条储存+9卡条转移,共计9个基本模块 | | 液相比浊试剂均为液相,只需冷藏即可,无需考虑卡条的储存和转移。 液相比浊的免疫反应为多抗凝集反应,直接发生在反应杯中; 固相膜载体的免疫反应为双抗体夹心反应,需要先在反应杯中完成一组抗原抗体的结合后,再加入卡条完成夹心反应。 | | | | | | 样本前处理、反应杯中加试剂I、反应杯中加样本并混匀、反应杯中加试剂II并混匀、反应杯温浴、反应杯检测 | | 样本前处理、反应杯中加液体试剂并取卡条、反应杯中加样本并混匀、卡条中加试剂和样本的混合物、卡条温浴、卡条检测 | | 对于固相膜载体设备,其关键时序是卡条的处理速度,想要提高检测速度,必需面对卡条体积大,并行困难的问题; 对于液相比浊平台,其关键时序是样本前处理,而且较易客服。 因此固相膜载体设备检测速度较慢(实测JS3000:首个测试约5分钟出结果、连续检测时间隔约50s出结果、每小时处理样本约60个,多项目联检的运行速度可能更慢) | | | 更换瓶装试剂、批量加载反应杯、更换纯水桶、更换废液桶、移除废杯,共计5个基本时序 | | 除去液相比浊5个基本时序+6批量加载卡条,共计6个基本时序 | | 日常操作的复杂性,直接影响运行的连续性,耗材越多,数量上不匹配概率越高,产生补充耗材的需求越多,连续性越差。 | | | | | 检测线(2个抗体)、质控线(2个抗体)、荧光层析方法学、双抗夹心法 | | 固相、非均相的反应模式,对于精密性控制来说,有难以逾越的鸿沟,前文已陈述。 固相膜载体试剂的生产工艺有至少7个工序,包括2个抗体的缀合、2个抗体的喷膜、膜的干燥、膜的切割、外壳装配、液体试剂混合比例滴配、液体试剂分装。 液相比浊试剂的生产工艺只有3个工序,包括1个抗体的缀合、试剂滴配、试剂分装。 工序数量的巨大差异,也是精密性和批件差的来源之一。 | | | 以国赛Aristo为例:三维尺寸约为:长700毫米X宽600毫米X 高700毫米 | | 以JS3000为例:三维尺寸约为:长1200毫米X宽800毫米X 高600毫米 | | 空间需求的差异显而易见,在寸土寸金的检验科,POCT产品的体积是决定生存空间的重要元素。 |
本文是以全自动CRP为基础来探讨固相和液相的差异,纵观检验科室的经典全自动设备,血球仪、生化仪、化学发光仪、血凝仪,大多数是基于液相技术开发的,这也从侧面印证了液相POCT平台是在一条经典的道路上在发展。
对于全自动CRP市场,目前形成了百家争鸣的格局,固相膜载体和液相比浊的较量进入针锋相对的状态。笔者更加看好液相比浊的未来,固相膜载体的系统所存在的:精密性低、成本高、存储要求高、设备结构复杂、运行速度慢、试剂工艺复杂、空间占用大等问题,短时间内仍将制约其发展和应用,未来是否具备竞争力,也要看能否在上述问题中突破或者寻找到新的亮点。
对于开发产品的IVD厂商,思客户所想,做客户所需,解决客户的痛点,提供更多的增值服务,才是设计开发的出发点,而不能依赖已有技术,老树开新花。勇于挑战新技术、勇于突破旧思维的厂商,才能在互联网+环境下生存。
来源:一岩九顶 微信号
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