poct技術(shù)平臺

1、,POCT技術(shù)平臺梳理 yaoling,POCT概述,POCT是體外診斷（IVD）行業(yè)的子行業(yè)，約占整個體外診斷行業(yè)市場容量的30%。通過簡化設(shè)計和技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)在患者身邊進(jìn)行便捷的現(xiàn)場檢查，快速取得診斷結(jié)

2、果。,特點：實驗儀器小型化操作方法簡單化節(jié)約綜合成本結(jié)果報告即時化,POCT行業(yè)范疇,,POCT 主要應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用項目,POCT對醫(yī)療模式的影響,,POCT技術(shù)平臺,POCT技術(shù)平臺 ——1.干化學(xué)技術(shù),所謂“干化學(xué)”是與傳統(tǒng)的“濕化學(xué)”（即溶液化學(xué)）相對比較而言的。它是以被檢測樣品中的液體作為反應(yīng)媒介，待測物直接與固化于載體上的干粉試劑反應(yīng)的一種方式。目前干化學(xué)試劑已可進(jìn)行近70 余項化學(xué)分析，已囊括常規(guī)生化項目、內(nèi)分泌激

3、素、毒素藥物和特種蛋白等各個領(lǐng)域。 干化學(xué)試劑載體的結(jié)構(gòu)分為：二層結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)，和多層膜。,最簡單的二層結(jié)構(gòu):在支持層塑料基片上有一試劑層纖維素片，在纖維素片中預(yù)固相了全部試劑，通過反射光度計測定其顏色的改變，從而計算待測成份的濃度;常見的是尿生化分析試劑條;只能對待測成分進(jìn)行定性或半定量測定，這樣就限制了它在其它須準(zhǔn)確定量的標(biāo)本的應(yīng)用。,POCT技術(shù)平臺——1.干化學(xué)技術(shù),三層結(jié)構(gòu)：在試劑層上加一多孔膠膜過濾層，其作用是

4、將樣品中的雜質(zhì)過濾掉，并起保護(hù)試劑層作用。常見的是微量法測定葡萄糖的試劑條。,POCT技術(shù)平臺——1.干化學(xué)技術(shù),多層膜試劑載體（三大類）： 比色/速率法干片離子法干片離子（鈉，鉀，氯）檢測；其設(shè)計采用直接電勢法，樣本無需稀釋。離子干片是由紙橋?qū)蓚€離子選擇性電極相連，通過電壓表來測量患者樣本和已知參比液之間的電勢差，從而計算出鈉，鉀，氯的離子濃度。,POCT技術(shù)平臺 —— 1.干化學(xué)技術(shù),多層膜試劑載體：免疫速率

5、法干片免疫速率法干片主要用于進(jìn)行藥物濃度和蛋白質(zhì)檢測，分為競爭法和非競爭性干片兩類；競爭法（例如地高辛）：讀數(shù)時采用了多點速率法來檢測分析物濃度。分析物與酶標(biāo)抗原競爭有限數(shù)量的抗體結(jié)合位點。加入含底物的免疫洗液，一方面洗去未結(jié)合物質(zhì)，另一方面抗原抗體復(fù)合物與無色底物反應(yīng)顯色，通過速率的變化采計算分析物濃度，發(fā)射光密度與分析物濃度成反比。非競爭法（CRP）：讀數(shù)時采用定點速率法。待測物與固相抗體、酶標(biāo)抗體形成夾心“三明治”。加入含底

6、物的免疫洗液，洗去讀數(shù)視窗區(qū)域未結(jié)合物質(zhì)，抗原抗體結(jié)合物與底物反應(yīng)顯色， 發(fā)射光密度與待測物濃度成正比。,POCT技術(shù)平臺——1.干化學(xué)技術(shù),POCT技術(shù)平臺——1.干化學(xué)技術(shù),POCT技術(shù)平臺 ——2. 免疫層析技術(shù),第一代：定性檢測金標(biāo)免疫層析:膠體金標(biāo)記技術(shù) + 蛋白質(zhì)層析技術(shù)第二代：半定量檢測金標(biāo)或磁顆粒層析 + 閱讀儀第三代：普通熒光定量檢測系統(tǒng)特點：高能光激發(fā)、低能光發(fā)射缺點：生物熒光本底干擾,熒光淬滅，定量結(jié)果

7、不準(zhǔn)確第四代：上轉(zhuǎn)發(fā)光檢測技術(shù)（up-converting phosphor technology, UPT ）特點：利用稀土離子作為熒光材料，通過吸收較低能量的長波紅外光，發(fā)射高能量的短波可見光來實現(xiàn)能量上轉(zhuǎn)換,膠體金免疫層析： 以微孔濾膜為載體，包被已知抗原或抗體，加入待檢標(biāo)本后，經(jīng)濾膜毛細(xì)作用使標(biāo)本中的抗體或抗原與膜上包被的抗原或抗體結(jié)合，再通過膠體金結(jié)合物達(dá)到檢測目的。,POCT技術(shù)平臺 ——2. 免疫層析技

8、術(shù),POCT技術(shù)平臺——2. 免疫層析技術(shù),免疫膠體金層析：,,,,UCP技術(shù)獨特優(yōu)勢,POCT技術(shù)平臺——2. 免疫層析技術(shù),POCT技術(shù)平臺——2. 免疫層析技術(shù),免疫層析技術(shù)的進(jìn)展，體現(xiàn)在：（1）定性 → 半定量 → 定量，（2）標(biāo)記物的變化，即膠體金 → 金磁微粒 → 熒光 →上轉(zhuǎn)發(fā)光材料，也體現(xiàn)為定量越來越準(zhǔn)確；金磁微粒是Fe3O4包被金顆粒后形成的納米級磁性復(fù)合微粒，不僅具有膠體金的特性，也具有超順磁性、磁響應(yīng)

9、性、懸浮穩(wěn)定性等特點；熒光標(biāo)記物會受到生物材料自發(fā)熒光造成的本底的干擾，且標(biāo)記物存在熒光焠滅 ；膠體金技術(shù)相比，UCP突出地顯示了它能夠準(zhǔn)確靈活地進(jìn)行定量分析、多重分析的優(yōu)勢。且就定性分析而言，UCP的靈敏度是膠體金的10-100倍,POCT技術(shù)平臺——3. 生物傳感器,生物傳感器是利用蛋白質(zhì)、酶、核酸等這些活性物質(zhì)之間的分子識別功能，把被檢測的物質(zhì)的構(gòu)象變化、濃度變化等生物的微觀過程轉(zhuǎn)變成可量化的可視的電信號、熒光信號等物理化學(xué)信

10、號，從而達(dá)到檢測蛋白質(zhì)、核酸等分子的目的。,POCT基本技術(shù)平臺——3. 生物傳感器,基于電化學(xué)酶法的傳感器（如：葡萄糖檢測儀）,基于核酸-分子結(jié)合的電化學(xué)核酸傳感器,Green box,以核酸分子(能與各種蛋白或小分子特異緊密結(jié)合)作為識別元素，以電極作為信號轉(zhuǎn)換器的生物傳感器; 核酸分子探針具有結(jié)構(gòu)簡單、特異性強、靶物質(zhì)分子廣泛和易于大量商業(yè)化合成的優(yōu)點。,POCT基本技術(shù)平臺——3. 生物傳感器,目前主要有兩類:,基于反

11、射光度法干化學(xué)測定,基于離子選擇性電極（ISE）方法干化學(xué)測定,,POCT基本技術(shù)平臺——3. 生物傳感器,基于電解質(zhì)的干化學(xué)測定法的生物傳感器,基于ISE法干式電解質(zhì)分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖,,POCT基本技術(shù)平臺——3. 生物傳感器,通常每測一個項目需要用一個干片，每個干片上帶有條形識別碼，儀器將自動識別所進(jìn)行的測定項目。,POCT基本技術(shù)平臺——3. 生物傳感器,指將大量探針分子固定于支持物上后與帶熒光標(biāo)記的DNA或其他樣品分子（例如蛋

12、白，因子或小分子）進(jìn)行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進(jìn)而獲取樣品分子的數(shù)量和序列信息。,POCT基本技術(shù)平臺——4. 生物芯片技術(shù),,,,POCT基本技術(shù)平臺——4. 生物芯片技術(shù),POCT基本技術(shù)平臺——5.紅外和遠(yuǎn)紅外分光光度技術(shù),此類技術(shù)常用于經(jīng)皮檢測儀器，用于檢測血液中血紅蛋白、膽紅素、葡萄糖等成分。這類床邊檢驗儀器可連續(xù)監(jiān)測病人血液中的目的成分，無需抽血，可避免抽血可能引起的交叉感染和血液標(biāo)本的污染，降低每次檢驗的

13、成本和縮短報告時間。,通過微細(xì)加工技術(shù)在芯片上構(gòu)建由儲液池、微反應(yīng)室、微管道等微功能元件構(gòu)成的微流路系統(tǒng)，加載生物樣品和反應(yīng)液后，在壓力泵或者電場作用下形成微流路，于芯片上進(jìn)行一種或連續(xù)多種的反應(yīng)，達(dá)到對樣品的高通量快速分析的目的。,POCT基本技術(shù)平臺——6.微流控芯片技術(shù),POCT基本技術(shù)平臺——6.微流控芯片技術(shù),POCT基本技術(shù)平臺——6.微流控芯片技術(shù),、,POCT基本技術(shù)平臺——6.微流控芯片技術(shù),核酸技術(shù)平臺,對于核酸檢測

14、，需要一種能整合從樣本中提純核酸并進(jìn)行擴增，再對擴增的核酸檢測和結(jié)果分析的新技術(shù)和產(chǎn)品。該產(chǎn)品需要能做到整體封閉的核酸自動化檢測，最大限度避免檢測中的交叉或攜帶污染,,不同原理的PCR反應(yīng)體系的不同：微流控，芯片在病原體的快速診斷、微生物耐藥性檢測、遺傳性疾病的篩查等方面，DNA芯片因其特異性和高通量將會有很好的應(yīng)用前景,核酸檢測平臺,,核酸檢測平臺——試管實驗室技術(shù)（ Laboratory-in-a-tube ）,美國IQuum

15、公司建立的系統(tǒng)（已被羅氏收購）技術(shù)簡介：將核酸提取、擴增和檢測等步驟集中在一根檢測管中的不同區(qū)，依靠檢測儀器內(nèi)部的機械裝置，自動控制反應(yīng)從一個區(qū)向另一區(qū)轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)對核酸的快速檢測2011 年，美國FDA批準(zhǔn)了基于該技術(shù)的甲型和乙型流感病毒檢測方法，20 min即可完成檢測產(chǎn)品鏈接：http://molecular.roche.com/instruments/Pages/cobasLIATsystem.aspx,核酸檢測平臺——擴增

16、子拯救多重PCR技術(shù)（ampliconrescued multiplex PCR，arm-PCR）,美國iCubate 公司研發(fā)的全自動多重微生物核酸檢測系統(tǒng)Arm-PCR的技術(shù)核心：首先采用特異性引物擴增富集模版，然后通過分離高濃度引物“拯救”出擴增子，最后在指數(shù)增長期通過共用引物來擴增目的片段技術(shù)特點：多重（同時檢測50種目標(biāo)分子）、高靈敏度（可以在２ μl的樣品中檢測出10 個拷貝目標(biāo)分子 ）、高通量（可以同時處理96份樣本）