UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀性能評價

王少容,鄒鵬程

·論 著·

UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀性能評價

王少容,鄒鵬程

目的 通過肌鈣蛋白I(cTnI)、N末端腦利鈉肽前體(NT-proBNP)以及降鈣素原(PCT)定量檢測對UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀進行性能評價。方法 收集臨床血清標本，通過測定cTnI、NT-proBNP、PCT三個項目，分別進行精密度、準確度、線性范圍分析及對三個項目進行生物參考區(qū)間驗證。結(jié)果 該分析儀的精密度、準確度、線性范圍、參考區(qū)間均在儀器的允許范圍之內(nèi)。結(jié)論 UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀檢測結(jié)果準確可靠，精密度好，線性良好，符合相應(yīng)的參考區(qū)間。主要性能基本符合質(zhì)量目標要求，能夠滿足現(xiàn)有臨床需要。

上轉(zhuǎn)發(fā)光技術(shù)(UPT)；精密度；準確度；線性范圍；參考區(qū)間；性能評價

隨著當代醫(yī)學(xué)的發(fā)展及人們對衛(wèi)生健康的重視，床旁檢測(point-of-care test， POCT)的應(yīng)用越發(fā)普及。上轉(zhuǎn)發(fā)光技術(shù)(up-converting phosphor technology, UPT)是典型的亞微米顆粒，由稀土(鑭系、鈧Sc和釔Y等17種元素)摻雜陶瓷組成，具有更廣泛的生物/化學(xué)兼容性和表面功能活性，顆粒具有獨特的光學(xué)上轉(zhuǎn)換屬性?？梢葬尫懦霰燃ぐl(fā)光波長更短波長的光(將低能光轉(zhuǎn)化為高能光)。UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀是一臺通過將稀土金屬納米顆粒、免疫層析技術(shù)以及光電分析技術(shù)有機的結(jié)合的應(yīng)急檢測POCT技術(shù)平臺，具有微量、快速、簡便、結(jié)果穩(wěn)定等優(yōu)點。主要應(yīng)用有炎癥標志物系列(高敏降鈣素原、C-反應(yīng)蛋白等)，心肌標志物系列(肌鈣蛋白、肌紅蛋白、肌酸激酶同工酶等)，栓塞標志物、肝病檢測系列、類風(fēng)濕系列、腎損傷系列等的快速檢測。同時《醫(yī)學(xué)實驗室—質(zhì)量和能力認可準則》規(guī)定，臨床實驗室在建立或者引進新的檢測儀器或檢驗項目時應(yīng)對檢測系統(tǒng)/項目進行性能評價，以判斷其性能能否滿足臨床使用要求[1]。本文列舉通過肌鈣蛋白I(cardiac troponin I, cTnI)、N末端腦利鈉肽前體(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide, NT-proBNP)以及降鈣素原(procalcitonin, PCT)三個項目的精密度、準確度、線性范圍以及生物參考區(qū)間驗證對UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光分析儀進行性能驗證。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集臨床cTnI、NT-proBNP、PCT樣本，所有樣本須覆蓋Roche Cobas E601電化學(xué)發(fā)光分析儀、雅培i2000sr化學(xué)發(fā)光分析儀及UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀分析測量范圍，-20℃冷凍保存，用于準確度及線性范圍評估。采用美國Bio-rad公司的心肌標志物(批號：23611、23612，有效期至2017年9月30日)及羅氏PCT質(zhì)控品(批號：185523-03，含低值和高值，有效期至2017年2月)進行精密度評估；同期選擇健康體檢中心健康體檢者20名，用于生物參考區(qū)間驗證。

1.2 儀器和試劑 UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀及配套帶有稀土金屬納米顆粒的試劑條、稀釋液由北京熱景生物技術(shù)有限公司提供；羅氏cobas E601電化學(xué)發(fā)光分析儀，PCT、NT-proBNP試劑及校準品由德國Roche公司提供；雅培i2000sr全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀，cTnI試劑及校準品由美國雅培公司提供。

1.3 方法

1.3.2 準確度 參照CLSI EP9-A2文件評估準確度[3]。收集臨床cTnI、NT-proBNP、PCT高值(3份)、中值(4份)及低值(3份)樣本，共計10份，每份樣本分成2套，共計20套，于-20℃冷凍保存，與Roche Cobas E601電化學(xué)發(fā)光分析儀、雅培i2000sr化學(xué)發(fā)光分析儀同時進行檢測，評估UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀的準確度。

表1 UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀批內(nèi)精密度測定結(jié)果

項目低水平(L)高水平(H)xs變異系數(shù)(%)xs變異系數(shù)(%)預(yù)期目標(%)PCT(ng/mL)0．4200．0378．8111．1630．7706．90≤12．00NT?proBNP(pg/mL)124．5910．238．21291．3420．517．04≤15．00cTnI(ng/mL)0．0520．0059．622．1220．1718．06≤15．00

表2 UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀批間精密度測定結(jié)果

1.3.3 線性范圍 照CLSI EP6-A文件評估現(xiàn)行范圍[4]。收集cTnI、NT-proBNP、PCT的臨床高值和低值血清，于-20℃冷凍保存?zhèn)溆?。進行線性范圍評估時，復(fù)溶，并按H、0.8H+0.2L、0.6H+0.4L、0.4H+0.6L、0.2H+0.8L、L配置系列濃度，分別編號，隨機排列重復(fù)檢測2次，計算平均值。以平均值作為測定值，以所收集時臨床高值樣本測定值及稀釋后濃度的理論值作為預(yù)期值，二者進行線性回歸(Y=bX+a)，并計算相關(guān)系數(shù)(r)。

1.3.4 參考區(qū)間驗證 參考CLSI C28-A2文件進行生物參考區(qū)間驗證[5]。選擇20名健康體檢者作為研究對象，采集其血清并檢測三個指標。如果檢測結(jié)果有95%以上落在所設(shè)定的生物參考區(qū)間內(nèi)，則認為該生物參考區(qū)間可接受。假如有2名(10%)以上檢測結(jié)果落在生物參考區(qū)間以外，則需重新篩選研究對象，重新檢測，如果95%檢測結(jié)果在參考區(qū)間以內(nèi)，則認為驗證有效；假如超出2名(10%)，則應(yīng)檢查檢測系統(tǒng)是否運行正常，檢測程序是否按照SOP進行，然后再考慮所選取參考人群的區(qū)域性、個體差異等，并進一步進行調(diào)查，重新選取合適的區(qū)間，必要時自建。

2 結(jié) 果

2.1 精密度驗證結(jié)果 cTnI、NT-proBNP、PCT高水平、低水平質(zhì)控品在UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀上進行精密度試驗，結(jié)果詳見表1、表2。根據(jù)UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀配套試劑說明書要求，批內(nèi)精密度PCT變異系數(shù)≤12.00%，NT-proBNP、cTnI變異系數(shù)≤15.00%；批間精密度三者變異系數(shù)都是≤15.00%。結(jié)果表明，批內(nèi)、批間精密度均在可接受范圍內(nèi)。

表3 UPT-3A與Roche Cobas E601、雅培i2000sr間比對結(jié)果

項目UPT?3ARocheCobasE601雅培i2000sr斜率(b)r值PCT(ng/mL)19．351±15．27920．139±15．737-?0．97050．9995NT?proBNP(pg/mL)2593．13±3371．512592．15±3441．82-?0．97920．9996cTnI(ng/mL)16．49±11．90-?16．22±11．700．98150．9986注：?表示評估項目未在該設(shè)備上開展

2.2 準確度驗證結(jié)果 通過Roche Cobas E601、雅培i2000sr和UPT-3A的比對分析，兩組cTnI、NT-proBNP、PCT的結(jié)果進行線性回歸，所得斜率b均在(1.00±0.03)之間，相關(guān)系數(shù)(r)均大于0.975，配對t檢驗所得P均大于0.05，見表3。

2.3 線性范圍驗證 通過配置系列濃度，不同濃度實測值與預(yù)測值進行直線回歸分析，見表4。

表4 UPT-3A三項目檢測線性范圍

2.4 參考區(qū)間驗證 各指標檢測結(jié)果均在預(yù)設(shè)生物參考區(qū)間范圍內(nèi)，驗證后的生物參考區(qū)間如下：PCT：0～0.1 ng/mL；NT-proBNP：0～125 pg/mL；cTnI：0～0.5 ng/mL。

3 討 論

UPT是使用上轉(zhuǎn)發(fā)光材料(up-converting phosphor，UCP)作為示蹤標記物，UCP是由稀土金屬元素(鑭系、鈧Sc和釔Y等17種元素)所構(gòu)成的一系列晶體合成材料，其具有絕無僅有的上轉(zhuǎn)發(fā)光現(xiàn)象，即在紅外光(波長>780 nm)的激發(fā)下，發(fā)射可見光(波長475～670 nm)。這一特性使其作為標記物應(yīng)用于生物領(lǐng)域，與熒光素或熒光顆粒相比，可發(fā)揮快速、無焠滅、無背景、高敏感性、高穩(wěn)定性等特點，可進一步作為標記物應(yīng)用于免疫層析，即上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫層析(簡稱UPT免疫層析)。利用上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀(簡稱UPT免疫分析儀)，對在層析過程中通過特異免疫反應(yīng)結(jié)合于特定區(qū)域(檢測帶與質(zhì)控帶)的UCP顆粒進行掃描分析，即可實現(xiàn)精確定量。

上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀是應(yīng)用稀土元素納米顆粒、免疫層析分析技術(shù)以及光電分析技術(shù)有機相結(jié)合建立起來的應(yīng)急檢測POCT平臺。具有快速、靈活、可靠、環(huán)保等特點?；谠撈脚_可用于感染檢測(高敏降鈣素原、C-反應(yīng)蛋白等)、心腦血管檢測(肌鈣蛋白、肌紅蛋白、肌酸激酶同工酶等)、肝纖維化(透明質(zhì)酸、層粘連蛋白、Ⅳ型膠原蛋白、甲胎蛋白等)、腎臟損傷系列、早產(chǎn)預(yù)測系列等等。

心腦血管疾病和感染性疾病在臨床較為常見，且病情發(fā)展迅速，患者死亡率仍處于較高水平。然而我們醫(yī)院在這方面應(yīng)用也比較多，心血管疾病診斷過程中，肌鈣蛋白是心肌損傷的敏感標記物，目前，國際上多個組織已將肌鈣蛋白升高定義為心肌梗死[6]，不需要心電圖改變的支持。肌鈣蛋白作為心肌梗死的敏感指標因其檢查快速性和特異性而發(fā)揮重要作用，這對非手術(shù)患者的預(yù)后有預(yù)測價值[7]。而感染性疾病PCT可作為膿毒血癥診斷中的一個獨立、特異有用的指標[8]。同時，PCT的檢測對早期細菌感染性疾病的診斷具有重要的臨床價值。

近年來，急性心機缺血、細菌性感染等疾病越發(fā)常見，各種臨床生化免疫標志物的普及率也越來越高，準確的檢測結(jié)果和診療的及時性、有效性面臨著巨大挑戰(zhàn)。如何實現(xiàn)快速、精確的檢測，以期減少診治時間和精力，得到更好的救治效果，已成為臨床醫(yī)生搶救和治療的一大難題[9-12]。隨著快速發(fā)光檢測系統(tǒng)的發(fā)展，發(fā)光免疫分析儀快速檢測系統(tǒng)也被越來越多實驗室和臨床科室投入應(yīng)用。而本實驗三個檢測項目(PCT、NT-proBNP、cTnI)的精密度驗證結(jié)果滿足廠家聲明，結(jié)果顯示UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀具有較好的精密度。在準確度方面，因為目前尚無國際統(tǒng)一的標準方法(物質(zhì))，故實驗室選擇目前在臨床應(yīng)用比較廣泛的檢測系統(tǒng)(羅氏cobas E601和雅培i2000sr)與UPT-3A進行方法學(xué)比對實驗，實驗結(jié)果表明三者相關(guān)系數(shù)均在0.975以上，均滿足實驗室質(zhì)量目標要求。通過對三者線性范圍的驗證，結(jié)果示PCT驗證范圍為0.185～44.746 ng/mL，NT-proBNP為7.95～30 005.65 pg/mL，cTnI為0.43～31.05 ng/mL。由于臨床高值、低值樣本留取具有一定時限性和特殊性，雖然驗證結(jié)果未能達到廠家聲明的最大范圍，但該驗證范圍已基本能夠覆蓋臨床需求范圍。對所得檢測結(jié)果進行線性回歸分析顯示，所有項目斜率均在0.97～1.03之間，相關(guān)系數(shù)r均大于0.975，檢測結(jié)果表明UPT-3A檢測結(jié)果與羅氏、雅培具有較好的可比性。在生物參考區(qū)間驗證實驗中，實驗室參照CLSI C28-A2文件要求對廠家聲明的生物參考區(qū)間進行驗證，驗證結(jié)果表明，三個檢測項目所有結(jié)果均落在當前使用的參考區(qū)間范圍之內(nèi)，廠商提供的生物參考區(qū)間滿足漳州地區(qū)常住人群。以此同時，在我院衛(wèi)生裝備貫徹“平戰(zhàn)結(jié)合”的方針上，根據(jù)特點(體積小、快速、精確、穩(wěn)定)符合方艙野戰(zhàn)醫(yī)院的特點，在應(yīng)急保障能力上起到重要意義[13]。

總之，筆者根據(jù)美國臨床和實驗室標準化協(xié)會(CLSI)的相關(guān)要求，通過對UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀檢測系統(tǒng)進行性能評價，結(jié)果表明該設(shè)備性能良好，引用的生物參考區(qū)間適用，可滿足臨床需求。

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(本文編輯：葉華珍； 英文編輯：王建東)

The performance evaluation of UPT-3A immunoassay analyzer

WANG Shao-rong, ZOU Peng-cheng.

ClinicalLaboratory, 175HospitalofPLA,Zhangzhou,Fujian363000,China

Objective By detection of the troponin I (cTnI) and N terminal pro brain natriuretic peptide (NT-proBNP) and procalcitonin (PCT) to evaluate the performance of type UPT-3A chemiluminescence immunoassay analyzer. Methods The clinical serum samples were collected, and the precision, accuracy and linear range of the three items were determined by cTnI, NT-proBNP and PCT, and the biological reference interval of the three items was tested. Results The precision, accuracy, linear range and reference interval of the analyzer were within the allowable range of the instrument. Conclusion The results of UPT-3A type up conversion immunoassay analyzer are accurate and reliable, and the precision is good. The main performance is basically in accordance with the requirements of the quality objectives, and can meet the needs of the existing clinical.

up-converting phosphor technology; precision; accuracy; linearity; reference interval; performance evaluation

363000福建漳州，解放軍175醫(yī)院檢驗科

王少容,鄒鵬程.UPT-3A型上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀性能評價[J].東南國防醫(yī)藥，2016,18(6):606-608,635.

R446.6

A

10.3969/j.issn.1672-271X.2016.06.013

2016-04-10；

2016-10-28)