Автоматизация биохимических исследований

1. Автоматизация биохимических исследований

2.

План
• Автоматизация
• Основные принципы биохимического
анализа
• Биохимические анализаторы
• Основные принципы адаптации
биохимических наборов

3.

Задачи автоматизации
• Максимально автоматизировать процесс
исследования
• Уменьшить влияние человеческого фактора
• Сократить расход реагентов
• Обеспечить хорошую внутри- и
межлабораторную воспроизводимость
• Внедрить современные методы
исследования в рутину лаборатории

4.

Было
Результат

5.

Стало
Результат

6.

6

7. Фотометрия

Закон Бугера-Ламберта-Бера
A=εlC
7

8. Турбидиметрия

8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

13

14.

14

15.

15

16.

Дозирование пробы
и реагентов
Фотометрические
измерения
Инкубация
реакционной смеси
Расчет результата
Автоматизация
16

17. Оборудование для биохимического анализа

Автоматический
анализатор
Полуавтоматический
анализатор
Фотометр
Фотометрия
17

18.

18

19. Полуавтоматический б/х анализатор

Принтер
Дисплей
Термостатируемая
кювета
Оптическая система
Перистальтический
насос
Трубка забора пробы
19

20. Автоматический б/х анализатор

«Рука»
дозатора
Штатив
с реагентами
Моющая станция
Оптическая
система
Штатив с пробами
Реакционный штатив
20

21. Аналитические характеристики

• Лампа (галогеновая/светодиоды) и
светофильтры
– Качество
– Стабильность и ресурс
• Дозаторы
– Точность дозирования
• Кюветы
– Одноразовые или моющая станция
– Сухой или водный термостат
• Программное обеспечение
– Калибровка (линейная и нелинейная)
– Контроль качества
21

22. Производительность

• Скорость дозирования
– Количество рук-дозаторов
– Количество реакционных кювет или наливная кювета
• Фотометр
– Цикл измерения
• Методика
– Количество реагентов
– Тип методики (конечная точка и т.п.)
• Программное обеспечение
– Последовательность выполнения:
тест за тестом, пациент за пациентом или
свободный доступ
22

23. Удобство в работе

• Штатив для реагентов
– Емкость
– Возможность снять штатив
– Охлаждение
• Штатив для образцов
– Емкость
– Возможность снять штатив
– Специальные чашки, первичные пробирки
Расход воды и промывочных растворов
Программное обеспечение
Открытая или закрытая система
Надежность
23

24. Какой анализатор выбрать?

Перечень
методик
Аналитические
характеристики
Число
исследований
Организация
потоков
Бюджет
лаборатории
24

25. Какие выбрать наборы?

1
Определить тип
оборудования
2
Выбрать
соответствующие
наборы
25

26. Основные принципы адаптации наборов к биохимическим анализаторам

26

27. Интерфейс программы анализатора

27

28.

- основная длина волны (main wavelength)
- вторая длина волны (sub wavelength)
• тип реакции (method, mode)
• единицы измерения (unit)
• число значимых знаков после запятой
(decimals)
• температура (temperature)
• время задержки (delay time)
• время реакции (reaction time)
28

29.

Абсорбция
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
НАДН
НАД+
280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400
λ(нм)
29

30.

• длина волны (wavelength)
- основная длина волны (main wavelength)
- вторая длина волны (sub wavelength)
• единицы измерения (unit)
• число значимых знаков после запятой
(decimals)
• температура (temperature)
• время задержки (delay time)
• время реакции (reaction time)
30

31.

• Конечная точка
• Фиксированное
время
• Дифференциальная
методика
• Кинетика
Абсорбция
Абсорбция
Абсорбция
плато
плато
плато
Время
t
По конечной точке
время
задержки
t
Двухточечное
Время
время
задержки t
=t= t
Кинетическое
Время
31

32.

• длина волны (wavelength)
- основная длина волны (main wavelength)
- вторая длина волны (sub wavelength)
• тип реакции (method, mode)
• число значимых знаков после запятой
(decimals)
• температура (temperature)
• время задержки (delay time)
• время реакции (reaction time)
32

33.

• длина волны (wavelength)
- основная длина волны (main wavelength)
- вторая длина волны (sub wavelength)
• тип реакции (method, mode)
• единицы измерения (unit)
• температура (temperature)
• время задержки (delay time)
• время реакции (reaction time)
33

34.

• длина волны (wavelength)
- основная длина волны (main wavelength)
- вторая длина волны (sub wavelength)
• тип реакции (method, mode)
• единицы измерения (unit)
• число значимых знаков после запятой
(decimals)
• время задержки (delay time)
• время реакции (reaction time)
34

35.

• длина волны (wavelength)
- основная длина волны (main wavelength)
- вторая длина волны (sub wavelength)
• тип реакции (method, mode)
• единицы измерения (unit)
• число значимых знаков после запятой
(decimals)
• температура (temperature)
• время реакции (reaction time)
35

36.

Абсорбция
Плато
Линейный
участок
Время
36

37.

• длина волны (wavelength)
- основная длина волны (main wavelength)
- вторая длина волны (sub wavelength)
• тип реакции (method, mode)
• единицы измерения (unit)
• число значимых знаков после запятой
(decimals)
• температура (temperature)
• время задержки (delay time)
37

38.

Абсорбция
Плато
• Минимальное время реакции
(считывания) для кинетики
определяется
чувствительностью прибора
• Количество точек считывания
не может быть меньше трех
Линейный
участок
• Минимальное время для
конечной точки определяется
Время временем выходом реакции
на плато
38

39.

Схема анализа (Sapphire-400)
R1
S
R2
5 минут
5 минут
15 минут
Фотометрирование
39

40.

• калибратор (calibrator), или фактор для ферментов
(factor)
• предел абсорбции (absorption limit)
• объем образца (sample volume)
• объем пробы (reagent volume)
• предел линейности (linearity limit, linear range)
• нормальные величины (normal range)
• засасываемый объем (aspirate volume)
40

41.

• холостая проба (reagent blank)
• предел абсорбции (absorption limit)
• объем образца (sample volume)
• объем пробы (reagent volume)
• предел линейности (linearity limit, linear range)
• нормальные величины (normal range)
• засасываемый объем (aspirate volume)
41

42.

V 1000
E A / мин
l s
Е – активность фермента, Е/л;
F
А/мин – изменение оптической плотности реакционной смеси
за 1 мин, ед. опт. плотности/мин
V – объём реакционной смеси, мл;
ε – миллимолярный коэффициент экстинкции, л/ммоль´см;
l – длина оптического пути, см;
s – объём пробы (сыворотки), мл;
1000 – коэффициент пересчёта активности в мкмоль/мин. л;
F – фактор
42

43. Коррекция фактора

По мультикалибратору:
F
Cкал ибратор
Aкал ибратор
43

44.

• холостая проба (reagent blank)
• калибратор (calibrator), или фактор для ферментов
(factor)
• объем образца (sample volume)
• объем реагента (reagent volume)
• предел линейности (linearity limit, linear range)
• нормальные величины (normal range)
• засасываемый объем (aspirate volume)
44

45.

• холостая проба (reagent blank)
• калибратор (calibrator), или фактор для ферментов
(factor)
• предел абсорбции (absorption limit)
• объем реагента (reagent volume)
• предел линейности (linearity limit, linear range)
• нормальные величины (normal range)
• засасываемый объем (aspirate volume)
45

46.

• холостая проба (reagent blank)
• калибратор (calibrator), или фактор для ферментов
(factor)
• предел абсорбции (absorption limit)
• объем образца (sample volume)
• предел линейности (linearity limit, linear range)
• нормальные величины (normal range)
• засасываемый объем (aspirate volume)
46

47. Расчет количества определений

Объем реагентов
в наборе
Объем
реакционной
смеси
Количество
определений в
наборе
47

48. Для полуавтоматов

500 мл / 500 µл = 1000
Определений в
наборе
48

49. Для автоматов

240 мл / 200 µл = 1200
Определений в
наборе
49

50.

• холостая проба (reagent blank)
• калибратор (calibrator), или фактор для ферментов
(factor)
• предел абсорбции (absorption limit)
• объем образца (sample volume)
• объем пробы (reagent volume)
• нормальные величины (normal range)
• засасываемый объем (aspirate volume)
50

51.

• холостая проба (reagent blank)
• калибратор (calibrator), или фактор для ферментов
(factor)
• предел абсорбции (absorption limit)
• объем образца (sample volume)
• объем пробы (reagent volume)
• предел линейности (linearity limit, linear range)
• засасываемый объем (aspirate volume)
51

52.

• холостая проба (reagent blank)
• калибратор (calibrator), или фактор для ферментов
(factor)
• предел абсорбции (absorption limit)
• объем образца (sample volume)
• объем реагента (reagent volume)
• предел линейности (linearity limit, linear range)
• нормальные величины (normal range)
52

53.

• Регулярно проводить сервисное обслуживание анализатора
• Следить за чистотой кювет, наконечников, посуды, картриджей,
при этом
– не использовать моющие средства, содержащие
протеазы
– не использовать для дезинфекции перекись водорода
– для автоматических анализаторов использовать моющие
растворы рекомендованные производителем
– следить за качеством дистиллированной воды
• Регулярно мыть картриджи и заменять их на новые
53

54.

• Для каждой новой серии наборов или при смене
фотометрического оборудования следует проводить
калибровку/корректировать фактор по сывороточному
мультикалибратору
• Ставьте калибратор в 3-4 параллелях
• Проверяйте правильность анализов по контрольным
сывороткам
• Правильно выбирайте метод в паспорте
мультикалибратора или контрольных сывороток
54

55.

Для предотвращения контаминации не рекомендуется
последовательно выполнять следующие анализы:
Tg
Tg
Tg
Cl
Cl
Cl
Cl
LDH
AST
Mg
ALP
ALT, AST
Tg
LDH
ALT, AST
ALP
P
LDG
55

56.

ЩЕЛОЧНАЯ ФОСФАТАЗА-НОВО (В-8063)
Кинетический метод (DGKC)
Основные параметры для биохимических
анализаторов:
Длина волны
405 нм
Измерение против
Воздуха или воды
Метод измерения
Кинетика
Единица измерения
Е/л
Число знаков после запятой
0
Изменение оптической плотности
Возрастает
Температура
37°С
Соотношение образец:реагент
1:50
Время инкубации (задержка)
60 с
Время реакции (считывания)
60-180 с
Число считываний
≥3
Верхний предел абсорбции реагента против воды
0,800 А
Максимально допустимое изменение оптической
плотности/мин
0,43 А
Фактор
2757
Линейность
До 1200 Е/л
Нормальные величины в сыворотке крови
70-270 Е/л
56

57.

57

58.

Схема анализа (Sapphire-400)
R1
S
R2
5 минут
5 минут
15 минут
Фотометрирование
58

59.

Схемы анализа
R
S
задержка
считывание
Кинетика
Монореагент
прогрев
R1
инкубация
S
прогрев
R2 задержка считывание
инкубация
инкубация
Кинетика
Биреагент

60.

Схемы анализа
R
S
прогрев
R1
прогрев
задержка
Счит.1
Счит. 2
Двухточечная
кинетика
Монореагент
инкубация
S
R2
инкубация
задержка
Счит.1
инкубация
Счит. 2
Двухточечная
кинетика
Биреагент

61.

Схемы анализа
R
S
прогрев
R1
S
прогрев
считывание
Конечная
точка
Монореагент
инкубация
задержка
инкубация
R2
считывание
инкубация
Конечная
точка
Биреагент

62.

Схемы анализа
R1
S
прогрев
R1
задержка
Счит.1 R2
инкубация
Хол.
Хол.
счит.1
счит.2
R2
S
задержка
прогрев
инкубация
Счит. 2
инкубация
Дифференциальная
методика
С движущаяся
холостая проба