电化学发光原理和仪器省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

Elecsys 原理及仪器原理及仪器第1页免疫检测技术发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术优势电化学发光检测项目第2页免疫检测技术发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术优势电化学发光检测项目第3页技术创新技术创新领先免疫检测新技术领先免疫检测新技术领先免疫检测新技术领先免疫检测新技术ECLECLECLECL放免放免酶免酶免荧光免疫荧光免疫化学发光化学发光电化学发光电化学发光1960S197080SS1，抗体技术革命，从使用多克隆抗体向使用单克隆抗体转变2，从手工操作向全自动分析仪转变3，从液相放射免疫技术向均相和固相免疫分析技术转变第4页1959年Berson和Yalow建立了放射免疫分析方法（RIA），大大提升了免疫测定敏感度，这种标识免疫测定开拓了医学检验新领域。缺点缺点 半衰期短，试剂货架期不长。标识物不停改变，试剂批间、批内改变大，标准曲线不能保留。反应时间长，操作步骤极难自动化。使用放射性核素，对人体有一定危害性。分析程度为 10 mol/ml 或 10 g/ml。在一定时期内曾被采取，正在被逐步取代。在一定时期内曾被采取，正在被逐步取代。放射免疫测定法放射免疫测定法第5页1971年Engvall和Perlman建立了固相酶免疫测定方法（ELISA），这种非放射标识免疫测定在临床检验，尤其是感染性疾病诊疗中取得了广泛应用。酶免疫测定法酶免疫测定法缺点缺点 试剂制备困难。操作步骤复杂，耗时长。影响原因多，质量控制难以确保。最终测定是颜色光密度，其精密度和敏感性不如发光免疫技术。各试验室操作不规范，质量难以确保。有学者认为各试验室操作不规范，质量难以确保。有学者认为ELISAELISA技术已逐步走向退化，可能会逐步退出临床试验室。技术已逐步走向退化，可能会逐步退出临床试验室。第6页化学发光免疫测定法出现于20世纪90年代初。因为最终测定是光子量，不但对检测者无害，其敏感度和精密度均优于RIA，而且试剂较稳定，并可进行全自动分析。化学发光免疫测定法化学发光免疫测定法采取标识催化酶（如辣根过氧化物酶）或化学发光分子（如鲁米诺）方法，其化学反应普通不稳定，为间断、闪烁性发光，而且在反应过程中易发生裂变，造成反应结果不稳定。检测时需对结合相与游离相进行分离，操作步骤多。反应原理相对落后。缺点缺点第7页电化学发光免疫技术电化学发光免疫技术电化学发光免疫测定法（电化学发光免疫测定法（ECLIA）发展于发展于 1996年，它在年，它在发光反应中加入了电化学反应，是继放射免疫、酶免疫、发光反应中加入了电化学反应，是继放射免疫、酶免疫、化学发光免疫测定之后新一代标识免疫测定技术，是化学发光免疫测定之后新一代标识免疫测定技术，是电化学和免疫测定相结合产物。电化学和免疫测定相结合产物。世界公认世界公认 最先进最先进最先进最先进 临床免疫检测技术临床免疫检测技术第8页免疫检测技术发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术优势电化学发光检测项目第9页ElecsysElecsys系列全自动免疫分析仪系列全自动免疫分析仪1996年德国宝灵曼企业推出Elecsys系统世界上第一台应用电化学发光技术全自动免疫分析仪1998年罗氏企业收购宝灵曼企业20罗氏推出电化学发光免疫模块E170罗氏是全球唯一应用电化学发光免疫技术制造仪器厂商罗氏推出电化学发光免疫模块e601年罗氏推出电化学发光免疫模块e411第10页ECL diskE170ECL racke601ElecsysElecsys系列全自动免疫分析仪系列全自动免疫分析仪e411 diske411 rack第11页电化学发光反应原理电化学发光反应原理三联吡啶钌和三联吡啶钌和三丙胺在电极表面发生电化学发光反应三丙胺在电极表面发生电化学发光反应第12页电化学发光原理电化学发光原理底物：三联吡啶钌底物：三联吡啶钌Ru(bpy)Ru(bpy)2+2+3 3 N N羟基琥珀酰胺酯羟基琥珀酰胺酯(NHS)(NHS)三丙胺三丙胺(TPA)(TPA)在电极阳极表面，以上两种电化学活性物质同时失去电子发生氧化反应，2价Ru(bpy)2+3 标识物被氧化成3价Ru(bpy)3+3 标识物，TPA被氧化成阳离子自由基TPA+*，TPA+*很不稳定，自发地失去一个质子而形成自由基TPA*，其为强还原剂，将一个电子给3价Ru(bpy)3+3，使其成为激发态Ru(bpy)2+3，而TPA本身被氧化成氧化产物。激发态Ru(bpy)2+3衰减时发射一个波长620nm光子，重新形成基态Ru(bpy)2+3。这一过程在电极表面周而复始进行，产生许多光子。使得光信号增强。第13页Sandwich Principle双抗夹心法largemolecularweightantigensaremeasureddirectlyproportionalmeasurement,means:lowsignal=lowconcentration high signal=highconcentratione.g.TSH,CA15-3IIassays双抗夹心法双抗夹心法&桥联免疫法桥联免疫法第14页Competitive Principle竞争法smallmolecularweightantigensaremeasuredindirectlyproportionalmeasurement,means:highsignal=lowconcentration low signal=highconcentratione.g.T4,FolateIIassays竞争法竞争法第15页电化学发光免疫系统关键原理电化学发光免疫系统关键原理电化学发光电化学发光磁性微粒子固相磁性微粒子固相亲和素亲和素-生物素间接包被生物素间接包被流动池检测系统流动池检测系统简单试剂管理，先进定标概念简单试剂管理，先进定标概念第16页直径最小 2.8um表面积大而均一磁性微粒子呈悬浮状态使异相反应变成类均相反应加紧反应速度提升反应灵敏度磁性微粒子固相载体优点磁性微粒子固相载体优点第17页专利链霉亲和素专利链霉亲和素-生物素包被技术生物素包被技术第18页适合用于包被各种化合物，如多肽、脂多糖等。适合用于包被各种化合物，如多肽、脂多糖等。亲和素包被微粒子高效、均一、稳定、通用。亲和素包被微粒子高效、均一、稳定、通用。链霉亲和素链霉亲和素-生物素间接包被优势生物素间接包被优势生物素结合物与标本液相反应。生物素结合物与标本液相反应。生物素生物素-亲和素反应亲和力强。亲和素反应亲和力强。第19页由磁铁将结合标识Ag-Ab复合物磁性微粒（结合相）吸附于电极上，游离相被缓冲液冲走；电极表面电化学发光信号检测完成后，磁铁移走并使用系统清洁液冲走电极表面结合标识Ag-Ab复合物磁性微粒子；实现了结合相与游离相全自动分离流动池检测系统流动池检测系统第20页简单试剂管理简单试剂管理n适合用于电化学发光全自动免疫分析仪各种型号ElecsysandtheModularE170n2维条形码自动输入全部信息n试剂联体包成份独立稳定好n无需配制，打开即用n自动开闭试剂瓶盖，有效地预防挥发等第21页电化学发光试剂极为稳定电化学发光试剂极为稳定第22页两点定标，节约成本二维条码系统，信息量大先进两点定标方式先进两点定标方式罗氏研发部：建筑在参考标准上Mastercalibratorcurve：10-12point每批试剂：Lot-specificmastercalibrationcurve(n=5or6)客户端：换批号两点定标第23页免疫检测技术发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术优势电化学发光检测项目第24页1.真正连续随机进样2.15个试剂通道，带有冷藏装置3.试剂盒自动开/关4.样本盘30个样本位置，样本架型75个样品位，可随时插入急诊5.条形码和原始管样本系统，以及主动样本识别功效6.检测速度：90测试/小时（真实速度）7.主动试剂识别功效8.彩色液晶触摸屏9.具备液面检测，凝块/气泡自动探测功效10.检测结果数据自动传送11.可连接汉字数据系统Elecsys Elecsys 分析仪系统规格与参数分析仪系统规格与参数第25页1.真正连续随机进样2.18个试剂通道，带有冷藏装置3.试剂盒自动开/关4.样本盘30个样本位置，样本架型75个样品位，可随时插入急诊5.条形码和原始管样本系统，以及主动样本识别功效6.检测速度：86测试/小时（真实速度）7.主动试剂识别功效8.彩色液晶触摸屏（键盘）9.具备液面检测，凝块/气泡自动探测功效10.检测结果数据自动传送11.可连接汉字数据系统e411e411分析仪系统规格与参数分析仪系统规格与参数第26页n n170 170 170 170 测试测试测试测试/小时小时小时小时n n25 25 25 25 个试剂通道个试剂通道个试剂通道个试剂通道,温控在温控在温控在温控在 20C20C20C20Cn n样本架传送式进入样本架传送式进入样本架传送式进入样本架传送式进入n n利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染n n同时在仪器上同时在仪器上同时在仪器上同时在仪器上 1000 1000 1000 1000 个吸头和个吸头和个吸头和个吸头和 1000 1000 1000 1000 个分析杯个分析杯个分析杯个分析杯n n在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，n n二维条形码识别系统二维条形码识别系统二维条形码识别系统二维条形码识别系统n n试剂包装试剂包装试剂包装试剂包装100/200100/200100/200100/200个测试，自动开盖功效个测试，自动开盖功效个测试，自动开盖功效个测试，自动开盖功效n n最大四个模块组合在一起最大四个模块组合在一起最大四个模块组合在一起最大四个模块组合在一起n n与全自动生化分析模块（与全自动生化分析模块（与全自动生化分析模块（与全自动生化分析模块（D/PD/PD/PD/P）任意组合）任意组合）任意组合）任意组合E170E170第27页cobas e 601cobas e 601n n170 170 170 170 测试测试测试测试/小时小时小时小时n n25 25 25 25 个试剂通道个试剂通道个试剂通道个试剂通道,温控在温控在温控在温控在 20C20C20C20Cn n样本架传送式进入样本架传送式进入样本架传送式进入样本架传送式进入n n利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染利用一次性加样吸头防范样本间交叉污染n n同时在仪器上同时在仪器上同时在仪器上同时在仪器上 1000 1000 1000 1000 个吸头和个吸头和个吸头和个吸头和 1000 1000 1000 1000 个分析杯个分析杯个分析杯个分析杯n n在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，在运行过程中能够随时添加吸头和分析杯，n n二维条形码识别系统二维条形码识别系统二维条形码识别系统二维条形码识别系统n n试剂包装试剂包装试剂包装试剂包装100/200100/200100/200100/200个测试，自动开盖功效个测试，自动开盖功效个测试，自动开盖功效个测试，自动开盖功效n n最最最最大大大大2 2 2 2个个个个 e e e e 模块组模块组模块组模块组合合合合成成成成 eeeeeeeen n与生化模块（与生化模块（与生化模块（与生化模块（c501c501c501c501）组合成）组合成）组合成）组合成 cececece，ceeceeceecee，ccecceccecce第28页最先进模块化设计理念基于智能化流程管理软件多模块组合可一模块工作，另一待机，便于维修工作在需增加设备时只要添加模块，降低重复开支生化免疫一体化联机同一轨道连接，同一计算机控制全部模块e601e601模块化设计理念模块化设计理念第29页全新全新cobas e librarycobas e library概念概念及时得到更新信息及时得到更新信息电子版试剂说明书电子版定标、质控条形码相关通知远程诊疗服务远程诊疗服务 软硬件升级远程帮助平台系统信息分析系统参数备份 第30页样本装载容量样本装载容量多达多达150个样本个样本马上急诊样本处理急诊吸样等候时间低于1分钟全自动质控功效QC-样本可长久在机周期QC定标后自动触发质控自动重做功效Rack Rotor=重做缓部区重做缓部区重做及反射样本测试不受限制重做及反射样本测试不受限制The Core Unit快快速灵活样本管理功效速灵活样本管理功效第31页快快速灵活样本管理功效速灵活样本管理功效第32页免疫检测技术发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术优势电化学发光检测项目第33页同行业中同行业中最先进最先进分析原理分析原理专利电化学发光分析技术（ECL）最好化学发光标识物最好化学发光标识物-三联吡啶钌三联吡啶钌分子量小，结构简单。能够标识于抗原，抗体，核酸等各种分子量，分子结构物质。从而含有最齐全检测菜单。三联吡啶钌为水溶性，且高度稳定小分子物质。确保电化学发光反应高效和稳定，而且防止了本底噪声干扰。最先进包被技术最先进包被技术采取罗氏企业专利链霉亲和素-生物素包被技术。链霉亲和素-生物素是最牢靠和特异结合。确保了牢靠包被效果和特异检测结果。电化学发光技术优势电化学发光技术优势第34页电化学发光技术优势电化学发光技术优势特殊磁性微粒子载体以及分离技术特殊磁性微粒子载体以及分离技术由聚苯乙烯包被磁性微粒子为载体，直径仅为2.8um。同类型产品最小提供类均相反应环境，增加反应面积，提升反应速度；确保最终检测结果高灵敏度；利用磁性分离技术，实现全自动化分析。与其它几个标识免疫测定技术相比，电化学发光含有更多优点：与其它几个标识免疫测定技术相比，电化学发光含有更多优点：1.高灵敏度，检测下限达pmol；2.线形范围宽，达7个数量级；3.快速，出第一个结果时间仅需数分钟；4.应用范围广，能够一样灵敏度和线性范围检测各种物质，包含DNA；5.试剂稳定，无污染和衰变问题；6.自动化程度高。第35页免疫检测技术发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术优势电化学发光检测项目第36页甲状腺项目肿瘤标志物性激素类 肝炎系列心脏功效贫血诊疗指标骨质疏松其它项目 Elecsys系列全自动分析仪检测项目系列全自动分析仪检测项目最最齐齐全全检检测测项项目目菜菜单单第37页甲甲 状状 腺腺 项项 目目 TSH 促甲状腺激素促甲状腺激素 （查明甲状腺功效初筛试验）（查明甲状腺功效初筛试验）T3 三碘甲状腺原氨酸（作用于靶器官主要甲状腺激素）三碘甲状腺原氨酸（作用于靶器官主要甲状腺激素）T4 甲状腺素甲状腺素 （诊疗甲亢、甲低）（诊疗甲亢、甲低）FT3 游离三碘甲状腺原氨酸游离三碘甲状腺原氨酸FT4 游离甲状腺素游离甲状腺素TG 甲状腺球蛋白甲状腺球蛋白 （甲状腺体完整性特殊标志物）（甲状腺体完整性特殊标志物）Tuptake 甲状腺素结协力甲状腺素结协力 （了解甲状腺素结合位点数）了解甲状腺素结合位点数）Anti-TG 抗抗甲状腺球蛋白抗体（增高见于慢性桥本甲状腺炎等）甲状腺球蛋白抗体（增高见于慢性桥本甲状腺炎等）Anti-TPO 抗抗甲状腺过氧化物酶抗体甲状腺过氧化物酶抗体第38页肿肿 瘤瘤 标标 志志 物物AFP 甲胎蛋白甲胎蛋白 （原发性肝癌最特异肿瘤标志物）（原发性肝癌最特异肿瘤标志物）CEA 癌胚抗原癌胚抗原 （增高多见于结肠癌患者）（增高多见于结肠癌患者）CA125 糖类抗原糖类抗原125（最可靠卵巢癌诊疗指标）（最可靠卵巢癌诊疗指标）CA15-3 糖类抗原糖类抗原15-3（主要用于乳腺癌监测和筛选）（主要用于乳腺癌监测和筛选）CA19-9 糖类抗原糖类抗原19-9（胰腺癌敏感性最高标志物）（胰腺癌敏感性最高标志物）CA72-4 糖类抗原糖类抗原72-4（胃（胃 肠肠 道道 和和 卵卵 巢巢 癌癌 肿肿 瘤瘤 标标 志志 物）物）Cyfra21-1非小细胞肺癌抗原非小细胞肺癌抗原NSE 神经元特异性烯醇化酶（小细胞肺癌检出阳性率高）神经元特异性烯醇化酶（小细胞肺癌检出阳性率高）PSA 前列腺特异性抗原前列腺特异性抗原 （前列腺癌筛选与早期诊疗）（前列腺癌筛选与早期诊疗）Free PSA 游离前列腺特异性抗原游离前列腺特异性抗原S100 S100蛋白质蛋白质 (辅助诊疗恶性黑色素瘤患者能脑损伤患者辅助诊疗恶性黑色素瘤患者能脑损伤患者)第39页性性 激激 素素 类类Cortisol 皮质醇皮质醇 （最主要糖皮质类固醇）（最主要糖皮质类固醇）Estradiol 雌二醇雌二醇 （生物活性最强雌激素）（生物活性最强雌激素）FSH 促卵泡生成激素促卵泡生成激素LH 促黄体生成激素促黄体生成激素HCG 人绒毛膜促性腺激素人绒毛膜促性腺激素+亚单位亚单位HCG STAT 总总HCG（及及e411）Progesterone 孕酮孕酮Prolactin 泌乳素泌乳素Testosterone 睾酮睾酮DHEA-S 硫酸脱氢雄甾酮（辅助诊疗多毛症和女子男性化）硫酸脱氢雄甾酮（辅助诊疗多毛症和女子男性化）SHBG 性激素结合球蛋白性激素结合球蛋白协同调整和刺激性腺发育和功效协同调整和刺激性腺发育和功效第40页肝肝 炎炎 系系 列列 HBsAg II 乙肝表面抗原（检测乙肝表面抗原（检测HBV感染首选标志物）感染首选标志物）Anti-HBs 乙肝表面抗体乙肝表面抗体HBeAg 乙肝乙肝e抗原抗原 （阳性提醒大量病毒存在）（阳性提醒大量病毒存在）Anti-Hbe 乙肝乙肝e抗体抗体Anti-HBc 乙肝关键抗体乙肝关键抗体Anti-HBc IgM 乙肝关键抗体乙肝关键抗体IgM HBsAg Confirmatory 乙肝表面抗原确证试验乙肝表面抗原确证试验Anti-HAV 甲肝抗体甲肝抗体Anti-HAV IgM 甲肝抗体甲肝抗体IgM第41页心心 脏脏 功功 能能CK-MB 肌酸肌酶同功酶（诊疗心肌缺血性损伤主要指标）肌酸肌酶同功酶（诊疗心肌缺血性损伤主要指标）Digoxin 地高辛地高辛Digitoxin 洋地黄洋地黄Myoglobin 肌红蛋白肌红蛋白 （诊疗急性心肌梗死主要指标）（诊疗急性心肌梗死主要指标）Troponin T 肌钙蛋白肌钙蛋白T （心肌损伤特异标志）（心肌损伤特异标志）pro-BNP 脑利钠肽前体（反应心衰标志物）脑利钠肽前体（反应心衰标志物）第42页贫贫 血血 诊诊 断断 指指 标标Ferritin 铁蛋白铁蛋白B12 维生素维生素B12 （辅助诊疗巨幼细胞性贫血）（辅助诊疗巨幼细胞性贫血）Folate 叶酸叶酸 （辅助诊疗巨幼细胞性贫血）（辅助诊疗巨幼细胞性贫血）RBC Folate 红细胞内叶酸红细胞内叶酸（真实反应组织中叶酸含量）（真实反应组织中叶酸含量）第43页骨骨 质质 疏疏 松松 -CrossLaps -胶原降解产物胶原降解产物N-Osteocalcin N端骨钙素端骨钙素PTH 甲状旁腺激素甲状旁腺激素P1NP 总总I 型胶原氨基端延长肽型胶原氨基端延长肽第44页其其 它它 项项 目目IgE 免疫球蛋白免疫球蛋白E HIV combi 艾滋病抗原抗体联合试验艾滋病抗原抗体联合试验ACTH 促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素INSULIN 胰岛素胰岛素C-PEPTIDE C肽肽第45页Elecsys Rubella lgG Elecsys Rubella lgMElecsys Toxo lgGElecsys Toxo lgMElecsys CMV lgG Elecsys CMV lgMTORCH用于孕妇产前检验用于孕妇产前检验第46页1 1、ElecsysElecsys Anti-HCV Anti-HCV 2 2、2121三体（唐氏综合症）评定项目及软件三体（唐氏综合症）评定项目及软件 Elecsys PAPP-A Elecsys free HCGElecsys PAPP-A Elecsys free HCG 用于辅助诊疗怀孕头三个月胎儿是否有患用于辅助诊疗怀孕头三个月胎儿是否有患唐氏综合症危险唐氏综合症危险 3 3、ElecsysElecsys IL-6 IL-6 能更早反应患者急性炎症，如脓血症能更早反应患者急性炎症，如脓血症 4 4、ElecsysElecsys Anti-CCP Anti-CCP 有利风湿性关节炎诊疗有利风湿性关节炎诊疗5 5、ElecsysElecsys Vitamin D Vitamin D 反应是骨代谢情况反应是骨代谢情况6 6、ElecsysElecsys TSHR-Ab TSHR-Ab 检测人体甲状腺组织中是否存在抗检测人体甲状腺组织中是否存在抗TSHTSH受体抗体，临床上可受体抗体，临床上可 用于判别诊疗甲状腺机能亢进症等疾病用于判别诊疗甲状腺机能亢进症等疾病7 7、ElecsysElecsys sCD40L sCD40L 反应心血管疾病中血小板，凝血细胞聚集能力，反应心血管疾病中血小板，凝血细胞聚集能力，血栓症发病血栓症发病 危险性危险性 8 8、ElecsysElecsys PLGF PLGF 检测正常妊娠及妊娠高血压综合征检测正常妊娠及妊娠高血压综合征(妊高征妊高征)患者血清胎盘生长因子患者血清胎盘生长因子 (PlGF)(PlGF)水平水平;妊娠过程中妊娠过程中,PlGF,PlGF对胎盘血管形成有主要调整作用对胎盘血管形成有主要调整作用,PlGF,PlGF下降与妊下降与妊 高征发病相关高征发病相关.9 9、ElecsysElecsys sFLT1 sFLT1 可溶性血管内皮生长因子受体可溶性血管内皮生长因子受体1,1,子痫前期患者胎盘组织中子痫前期患者胎盘组织中sFlt-1sFlt-1蛋白蛋白 过分表示过分表示,可引发循环中可引发循环中sFlt-1sFlt-1水平升高水平升高,从而参加子痫前期病理生理过程从而参加子痫前期病理生理过程.1010、Procalcitonin(PCT)Procalcitonin(PCT)新型感染参数：病毒感染和慢性炎症时新型感染参数：病毒感染和慢性炎症时PCTPCT轻度升高；全身细菌感轻度升高；全身细菌感染或寄生虫感染，尤其是脓毒性休克时染或寄生虫感染，尤其是脓毒性休克时PCTPCT浓度大量升高浓度大量升高 新项目新项目第47页We Innovate Healthcare第48页