poct技術平臺

1、,POCT技術平臺梳理 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%。通過簡化設計和技術創(chuàng)新，實現(xiàn)在患者身邊進行便捷的現(xiàn)場檢查，快速取得診斷結

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

3、素、毒素藥物和特種蛋白等各個領域。 干化學試劑載體的結構分為：二層結構，三層結構，和多層膜。,最簡單的二層結構: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;只能對待測成分進行定性或半定量測定，這樣就限制了它在其它須準確定量的標本的應用。,POCT技術平臺——1.干化學技術,三層結構：在試劑層上加一多孔膠膜過濾層，其作用是

4、將樣品中的雜質過濾掉，并起保護試劑層作用。常見的是微量法測定葡萄糖的試劑條。,POCT技術平臺——1.干化學技術,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；其設計采用直接電勢法，樣本無需稀釋。離子干片是由紙橋將兩個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技術平臺 —— 1.干化學技術,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行藥物濃度和蛋白質檢測，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。分析物與酶標抗原競爭有限數(shù)量的抗體結合位點。加入含底物的免疫洗液，一方面洗去未結合物質，另一方面抗原抗體復合物與無色底物反應顯色，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)域未結合物質，抗原抗體結合物與底物反應顯色， 發(fā)射光密度與待測物濃度成正比。,POCT技術平臺——1.干化學技術,POCT技術平臺——1.干化學技術,POCT技術平臺 ——2. 免疫層析技術,第一代：定性檢測金標免疫層析:膠體金標記技術 + 蛋白質層析技術第二代：半定量檢測金標或磁顆粒層析 + 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，定量結果

7、不準確第四代：上轉發(fā)光檢測技術（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，加入待檢標本后，經濾膜毛細作用使標本中的抗體或抗原與膜上包被的抗原或抗體結合，再通過膠體金結合物達到檢測目的。,POCT技術平臺 ——2. 免疫層析技

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

9、性、懸浮穩(wěn)定性等特點；熒光標記物會受到生物材料自發(fā)熒光造成的本底的干擾，且標記物存在熒光焠滅 ；膠體金技術相比，UCP突出地顯示了它能夠準確靈活地進行定量分析、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技術平臺——3. 生物傳感器,生物傳感器是利用蛋白質、酶、核酸等這些活性物質之間的分子識別功能，把被檢測的物質的構象變化、濃度變化等生物的微觀過程轉變成可量化的可視的電信號、熒光信號等物理化學信

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

11、射光度法干化學測定,基于離子選擇性電極（ISE）方法干化學測定,,POCT基本技術平臺——3. 生物傳感器,基于電解質的干化學測定法的生物傳感器,基于ISE法干式電解質分析儀的結構示意圖,,POCT基本技術平臺——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行的測定項目。,POCT基本技術平臺——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記的DNA或其他樣品分子（例如蛋

12、白，因子或小分子）進行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數(shù)量和序列信息。,POCT基本技術平臺——4. 生物芯片技術,,,,POCT基本技術平臺——4. 生物芯片技術,POCT基本技術平臺——5.紅外和遠紅外分光光度技術,此類技術常用于經皮檢測儀器，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。,通過微細加工技術在芯片上構建由儲液池、微反應室、微管道等微功能元件構成的微流路系統(tǒng)，加載生物樣品和反應液后，在壓力泵或者電場作用下形成微流路，于芯片上進行一種或連續(xù)多種的反應，達到對樣品的高通量快速分析的目的。,POCT基本技術平臺——6.微流控芯片技術,POCT基本技術平臺——6.微流控芯片技術,POCT基本技術平臺——6.微流控芯片技術,、,POCT基本技術平臺——6.微流控芯片技術,核酸技術平臺,對于核酸檢測

14、，需要一種能整合從樣本中提純核酸并進行擴增，再對擴增的核酸檢測和結果分析的新技術和產品。該產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用前景,核酸檢測平臺,,核酸檢測平臺——試管實驗室技術（ Laboratory-in-a-tube ）,美國IQuum

15、公司建立的系統(tǒng)（已被羅氏收購）技術簡介：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)，依靠檢測儀器內部的機械裝置，自動控制反應從一個區(qū)向另一區(qū)轉移，實現(xiàn)對核酸的快速檢測2011 年，美國FDA批準了基于該技術的甲型和乙型流感病毒檢測方法，20 min即可完成檢測產品鏈接：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（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特點：多重（同時檢測50種目標分子）、高靈敏度（可以在２ μl的樣品中檢測出10 個拷貝目標分子 ）、高通量（可以同時處理96份樣本）