第13章 临床即时检验仪器与技术

定时，dN/dt与组分在流动相中的浓度有关。 电化学检测的优点表现在：①灵敏度高；②应用范围广。 电化学检测的主要不足在于：①干扰较多；②电极寿命有
限，对温度和流速的变化比较敏感。
三、POCT的技术原理
（四）生物传感器检测技术
能感应（或响应）生物和化学量，利用离子选择电极、底 物特异性电极、电导传感器、酶传感器等特定的生物检测 器进行分析检测，并按一定的规律将其转换成可用信号输 出的器件或装置。
2.根据仪器大小和和外观分类 便携型、桌面型、手提式、手 提式一次性使用型等。
3.根据所用装置特点分类 卡片式装置、单一或多垫试剂条、 微制造装置、生物传感器装置、其他多孔材料等装置。
二、POCT的分类与特点
（二）POCT的特点
1.仪器小型化 2.操作简单化 3.报告即时化 4.检测质量
5.产品应经权威机构质量认证 6.检测费用应合理 7.生物安全
从空间来讲没有固定的检验场所，可以在病患和被测对象 身边进行检测；
检测的实施和操作可以是非检验技术专业人员，甚至是被 检测对象本人。
二、POCT的分类与特点
（一）POCT仪器的分类
1.根据用途分类 血糖检测仪、电解质分析仪、血液分析仪、 血气分析仪、凝血测定仪、心肌损伤标志物检测仪、药物 应用监测仪、酶联免疫检测仪、放射免疫分析仪、甲状腺 激素检测仪等。
三、POCT的技术原理
（二）免疫学检测技术
1.免疫金标记技术 由氯金酸（HAuCl4）在还原剂作用下，聚合成特定大小
的金颗粒，并由静电作用成为一种稳定的胶体状态，称为 胶体金。 胶体金颗粒具有高电子密度的特性，与样本结合后，可见 红色或粉红色斑点。 由胶体金标记单克隆抗体，配合小型检测仪可做半定量和 定量测定。 免疫金标记方法包括斑点免疫渗滤法和免疫层析法，二者 均被广泛应用于快速检测蛋白质类和多肽类抗原。是 POCT中应用最广泛的方法学之一。 2.免疫荧光技术
（1）葡萄糖氧化酶电极测量法：
在一定的恒定电压下，当待测样品滴加在固定有葡萄糖氧化 酶的电极测试区时，样品中的葡萄糖被氧化而消耗氧。由于 氧消耗量与血糖浓度成正比，而酶电极的响应电流又与溶液 中的氧含量成正比，因此，酶电极的响应电流值即可反映样 品中的学方法POCT血糖测定仪
斑点金免疫渗滤试验是在以硝酸纤维素膜为载体并包被了 抗原或抗体的渗滤装置中，依次滴加样本、免疫金和洗涤 液，因微孔滤膜贴置于吸水材料上，故溶液流经渗滤装置 时与膜上的抗原或抗体快速结合并起到浓缩作用，达到快 速检测目的。阳性反应在膜上呈现红色斑点。
三、POCT免疫分析仪
（一）基于免疫金标记技术的POCT免疫分析仪
一、血糖测定仪
（一）化学比色法POCT血糖测定仪
2.基本结构
主要有四层：分布层、试 剂层、指示层和支持层
一、血糖测定仪
（二）电化学方法POCT血糖测定仪
1.工作原理
采用生物传感器原理将生物敏感元件（酶）同电化学换能器 相结合，并借助现代电子技术将测得结果以直观数字形式输 出。根据酶电极的响应电流与被测血样中的葡萄糖浓度成线 性关系计算样本中的葡萄糖浓度。
二、血气分析仪
（二）基于荧光传感器的POCT血气分析仪
2.基本结构
荧光传感器干式测试片主要由进样适配器/多个不同的传感 器组成。
注射器进样适配器可以直接从注射器中吸入样品，移开这 个适配器可以直接从毛细管/血气专用采血针中吸入样品。
当仪器插入干式测试片时会自动定标，然后可进行一次样 品的测量。测量是在封闭情况下自动吸入的样品，避免了 外部加压造成细胞破裂对测量结果的正确性可能造成的影 响。
三、POCT的技术原理
（三）电化学检测技术
电化学检测是测量物质的电信号变化，对具有氧化还原性 质的化合物可采用电化学检测。
电化学检测器包括极谱、库仑、安培和电导检测器等，前 三种统称为伏安检测器，用于具有氧化还原性质的化合物 的检测，电导检测器主要用于离子检测。
脉冲式安培检测器最为常用。
一、血糖测定仪
（一）化学比色法POCT血糖测定仪
1.工作原理
• 用反射光度技术测量血糖的原理是通过测定酶与血液葡萄 糖反应产生有色产物的反射光的强度并将其转换为血液葡 萄糖浓度。
• 葡萄糖氧化酶光化学法测定血液葡萄糖浓度，是利用干化 学试纸片上的葡萄糖氧化酶将血样中的葡萄糖氧化成葡萄 酸内酯和过氧化氢，后者又在过氧化氢酶的作用下在干片 上生成有颜色的氧化型色素，其颜色深浅与葡萄糖浓度成 正比。
一、血糖测定仪
（四）血糖测定仪的质量控制
①每天进行患者样本测定前，应先用仪器厂商提供的质控品 测定。
②当试纸条批号改变、新的试纸条包装打开、血糖测定仪更 换电池或怀疑仪器损坏、试纸条变质时，都应重新进行质 控品的测试。
③如果质控结果超出范围，则不能进行血糖样本测定。此时 应找出失控原因并及时纠正，重新进行质控测定，直至获 得正确结果。
2. 基本结构 电化学血糖检测仪器的基本机构包括开关、显示屏、试纸
插口、电池、密码牌插槽、样本测量室等。 试纸条结构包括聚酯膜（顶膜和底膜）、加样区、试剂区、
钯电极等。
一、血糖测定仪
（三）影响POCT血糖测定仪检测的因素
1.血糖仪与试纸条的匹配 2.试纸条的使用与保存 3.采血与操作 4.消毒剂因素 5.仪器状态 6.其他 ①环境因素 ②患者因素
第一节 即时检验的技术原理与特点
一、POCT的概念
• POCT是指在实验室外，靠近检测对象，采用便携式、可 移动的微型检测仪器和试剂，快速及时报告检测结果，并 能对检测结果及时反馈和干预的体外检验系统。
• 美国国家临床生化科学院（National Academy of Clinical Biochemistry，ACB）将POCT的概念定义为： “在接近患者治疗处，由未接受临床检验学科训练的临床 人员或者患者（自我检测）进行的临床检验，是在传统、 核心或中心实验室以外进行的一切检验。”
要求POCT血糖测定仪测定值＞4.2mmol/L时，与大型自 动化生化分析仪的测定结果之间的差异应＜20%；血糖测 定仪测定值＜4.2mmol/L时，二者间的差异应＜ 0.83mmol/L。
• 应根据实验室血糖测定法对该类产品进行定期校对。
二、血气分析仪
（一）基于电化学传感器电极的POCT血气分析仪
该技术组合了酶化学、免疫化学、电化学与计算机技术等， 可以对生物体液中的分析物进行超微量的分析，例如电解 质K+、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+以及葡萄糖、pH、 PCO2、PO2血气分析等。
三、POCT的技术原理
（五）微流控芯片技术
微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制 备、反应、分离、检测等操作单元集成到一块微米尺寸的 芯片上，自动完成分析全过程。
二、血气分析仪
（一）基于电化学传感器电极的POCT血气分析仪
1.工作原理
二、血气分析仪
（一）基于电化学传感器电极的POCT血气分析仪
2.基本结构 • 基于电化学传感器电极的血气分析仪主要是由电极系统、
管路系统及电路系统三部分组成。
二、血气分析仪
（二）基于荧光传感器的POCT血气分析仪
1.工作原理
1.工作原理
• 被测样本在吸样系统的抽吸下，进入样品室内的测量毛细 管中。测量毛细管的管壁上有4个开孔，孔内分别是pH、 pH参比、PO2和PCO2四支电极，其中pH和pH参比电极 共同组成对pH的测量系统。被测血样吸入测量毛细管后， 管路系统停止抽吸，血液中pH、PCO2和PO2同时被四支 电极所感测，电极将它们转换成各自的电信号，这些电信 号经过放大模数转换后被送至计算机处理，处理后将测量 值和计算值显示出来并打印出测量结果。
三、POCT的技术原理
（一）干化学检测技术
• 将反应试剂经特殊工艺固定在特殊的纸片上，与样本反应 后产生不同的颜色变化，根据颜色不同与深浅，对检测样 品进行定性或定量分析。
• 多层涂膜技术是从感光胶片技术移植而来，将多种反应试 剂一次涂布在片基上，或采用多层涂膜技术制成干片，用 仪器检测可以准确定量。
荧光物质受某一适当颜色光能量的照射时，荧光物质中的 电子被激活，经极短时间电子又返回静息状态，这一过程 中有时会散发出很少量的光能量，这一能量远小于激发光 能量，并表现为不同颜色。
因为激发光的能量是恒定的，通过一定浓度的分析液，光 会产生很小的变化，通过计算荧光差值由已知浓度定标液 可分析出未知液体浓度。光学电极检测技术正是根据这一 原理发展而来。
第十三章 临床即时检验仪器与技术
郑峻松
目录
第一节 即时检验的技术原理与特点 第二节 常用即时检验仪器 第三节 即时检验仪器的应用 第四节 即时检验存在的问题
重点提示
1.即时检验的定义和主要特点是什么？有哪些临床应用？ 2.即时检验的主要技术大致可分为哪几类？ 3.POCT血糖测定仪的检测原理和基本结构是什么？。 4.POCT血气分析仪的检测原理和基本结构是什么？ 5.POCT免疫分析仪的检测原理和基本结构是什么？ 6.简述微流控芯片技术在POCT仪器中的应用。
④应做好质控及维护仪器的记录，记录内容应包括测试日期、 时间、仪器的校准、试纸条批号及有效期、仪器编号及质 控结果等。
一、血糖测定仪
（四）血糖测定仪的质量控制
• 美国临床和实验室标准协会2001年发布的葡萄糖POCT的 应用准则指出：
POCT血糖测定仪的测定结果应统一以生化分析仪血浆葡 萄糖浓度表示，
二、血气分析仪
（二）基于荧光传感器的POCT血气分析仪
2.基本结构
二、血气分析仪
（二）基于荧光传感器的POCT血气分析仪 3.影响因素
①试剂片：应按照不同仪器的使用要求储存试剂片。 ②温度：定标液对温度敏感，使用前应放置在室温下平衡。 ③样品的全自动吸入和封闭测量：外力加压注入样品会不同