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    教你如何輕松看懂“生化反應曲線”

     求真我gcvbmj6p 2024-01-19 發布于浙江

     生化反應曲線是整個生化反應過程的記錄,通過查看反應曲線我們可以知道這個結果是否可靠,也可以發現一些儀器故障(試劑針加樣不足、沖洗機構沖洗問題),也能提醒我們光源燈能量不足(俗稱,換燈泡),還能查看速率法項目是不是底物耗盡。

    那么,到底怎么去看生化反應曲線呢?

    生化反應曲線基礎理論

    分光光度儀原理,運用的是朗伯-比爾定律:A=KbcA 為吸光度,K 為摩爾吸光系數,它與吸光物質的性質及入射光的波長 λ 有關,c 為吸光物質的濃度,單位為 mol/L,b 為吸收層厚度,單位為 cm。Lambert-Beer 定律適合于任何均勻非散射的介質,當相應的比色杯每一次通過光路系統時,光路系統會測量并記錄下相應的吸光度。
    光路系統可以測量后分光后 12 個波長的相應吸光度。常用波長: 340, 376, 415, 450, 480, 505, 546, 570, 600, 660, 700, 800nm ,多數檢測項目都使用雙波長檢測方法。(可去除干擾物對檢測結果的影響)
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    全自動生化分析儀常用的方法:終點法和速率法
    01 終點法
    被測物質在反應過程中完全被轉變為產物,到達反應終點,根據終點吸光度的大小求出被測物濃度,稱為終點法(一點終點法、兩點終點法)。該法稱為平衡法更為恰當。從時間-吸光度曲線來看,到達反應終點或平衡點時,吸光度將不再變化。終點法參數設置簡單,反應時間一般較長,精密度較好。 
    一點終點法在反應到達終點,即在時間 - 吸光度曲線上吸光度不再改變時選擇一個終點吸光度值,用于計算結果。結果計算公式:待測物濃度 CU=(待測吸光度 AU-試劑空白吸光度 AB)×K  K 為校準系數  
    兩點終點法在被測物反應或指示反應尚未開始時,選擇第一個吸光度,在反應到達終點或平衡時選擇第二個吸光度,此兩點吸光度之差用于計算結果。
    02 連續監測法(速率法)
    是在測定酶活性或用酶法測定代謝產物時,連續選取時間 - 吸光度曲線中線性期各兩點間吸光度差值相等)的吸光度值,并以此線性期的單位吸光度變化值(ΔA/min)計算結果。可以確定線性期并計算 ΔA/min,根據此值再準確地計算酶活性,因而使自動生化分析儀在酶活性測定方面顯著地優于手工法。
    連續監測法也可用于測定呈線性反應的代謝物濃度,一般是某些基于酶法測定的代謝物。
    酶活性(U/L)=ΔA/min× 理論(或校準)K 值。
    代謝物濃度 CU=ΔA/min× 校準 K 值。 

    反應曲線是什么?

    炒菜,應該大家都會吧?
    其實,生化項目的檢測過程跟炒菜比較相似,炒菜的基本流程是:放油→放菜→放鹽。如果每隔 18 秒,對菜的味道進行打分并記錄,再把各個點連接繪成一條曲線的話,炒菜的反應曲線大致是這樣的,見下圖:
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    如果只是把油→菜→鹽,按順序放進鍋里,這一鍋菜應該是沒法吃的,對吧?至少得在放油、菜、鹽的時候用鍋鏟攪拌混勻一下,對吧?于是炒菜的反應曲線變成了這樣,見下圖:
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    那么,對應的生化項目檢測 (以奧林巴斯 AU 系列為例) 是這樣的:首先,儀器會向反應杯加入試劑 1 (R1);緊接著加入樣本 (S), 攪拌混勻;3 分鐘后加入試劑 2 (R2),攪拌混勻。
    在這個過程中,儀器會每隔 18 秒測試一次吸光度并記錄,總共 28 (0-27) 個點,然后連接成線,就是我們所看到的反應曲線,見下圖: 
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    所以,反應曲線是項目檢測整個過程的記錄,相當于是一個靜態的錄像。

    反應曲線怎么看?

    在整個檢測過程中,試劑 1 (R1)、樣本 (S)、試劑 2 (R2) 加入以及攪拌的時間點都是固定的。我們知道了反應曲線是怎么來的之后,需要知道什么樣的曲線算正常。
    一般正常的反應曲線:
    1. 比較平滑,無明顯的跳點

    2. 加入 R2 前后吸光度會發生明顯的變化 (低濃度樣本除外)

    3. 終點法的反應曲線,會有一段曲線的吸光度基本無變化

    4. 速率法的反應曲線,基本成一條直線 (兩點速率法除外)

    生化的反應曲線可以分為終點法和速率法兩大類,以下列舉了一些正常的反應曲線供參考
    01 終點法的反應曲線:
    反應到達終點后反應混合物的吸光度不再變化 (R1 主要用于消除干擾,R2 加入之后,反應啟動),就像你炒好的菜在一段時間內味道是不變的。如下圖:
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    02 速率法的反應曲線
    隨著反應的進行,吸光度越來越大,但速率保持不變,R2 之后基本成一條直線,無明顯跳點 (兩點速率法除外),如下圖:
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    注:上圖在加入 R2 之前為虛線,是因為 R1+S 的體積小于儀器要求的最低的反應總體積。
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    我們在看反應曲線的時候,眼里是一條曲線,腦袋里面浮現的應該是整個的檢測過程,去還原儀器的動作,分析從什么時候吸光度突然變得異常。你可以想象成這盤菜是怎么炒出來的。

    反應曲線有什么用,什么時候用得著?

    01 結果出現負值 (終點法項目)
    a. 反應曲線有可能是一條直線,樣本或 R2 有可能沒有加入;
    b. R2 加入之前的吸光度比加入后還高,試劑 1 和試劑 2 位置放反或者嚴重脂血標本。
    02 結果明顯偏低 (速率法項目)
    反應曲線可能變成了類似于終點法的曲線,也就是我們通常說的底物耗盡,需要稀釋重測。
    03 試劑過期或污染、攪拌棒破損、攜帶污染以及沖洗站滴水也會在反應曲線上有所體現。
    04 在結果比較可疑的情況下,可以調出反應曲線看看是否正常,有助于找出問題所在

    注意事項
    1. 不同廠家或型號的儀器,加入樣本和試劑的順序可能不同,比如,日立是 S+R1+R2。
    2. 部分儀器橫坐標是直接用時間表示,比如貝克曼 LX/Dxc 系列用的是秒,另外 LX/Dxc 系列的加樣順序有可能是 R1+S+R2 或者 R1+R2+S。
    3. 部分儀器沒有把各個點連接起來,所以看到的是由點組成的曲線。
    4. 看反應曲線時,注意縱坐標的刻度,就像遠看是美女,近看就不一定了。
    5. 反應曲線界面還可以看到很多的信息,比如:光電校正、試劑空白、定標的時間以及每一點的吸光度,這些都會有助于判斷結果異常的原因。所以,你應該已經意識到,當有人問為什么某項目的結果偏低、不正常時,僅憑一個結果是很難判斷的。

    常見正常反應曲線簡易圖

    終點法
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    速率法
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    固定時間法
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    常見異常反應曲線

    比色杯異常

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    攪拌棒問題

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    沖洗站問題

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    底物耗盡

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    如何避免底物耗盡帶來的誤差?

    一方面,在審核報告時,要綜合考慮整張報告單各個項目的結果,對有疑問或者矛盾的項目結果,要查看反應曲線,并及時與臨床醫生溝通,結合病人的情況評估檢測報告是否存在偏差。
    另一方面,可以借助生化儀上面自帶的參數設置,設置好底物耗盡的相關參數,讓儀器自動報警。

    由于不同廠家的儀器所給定的參數不同,底物耗盡的參數大概分兩種:
    1. 線性度:一般廠家設定的線性度為 15%,其含義就是所有檢測點的 O D 值與理想擬合曲線的線性相關度要在 15 % 之內,超出這個范圍就是超限,儀器對此結果就會報警。以圖 2 為例,反應階段讀取的曲線是 b-c-d,而最后計算的曲線是 b-d,明顯可以看出 c 點遠離了 b-d 直線,c 點附近讀取的吸光度都偏離大于 15%,儀器會報警。個人意見,15% 的線性度有些大,最好設置在 10% 以內,以保證結果的準確性。
    2. 吸光度限值或者反應界限:也就是單位時間內吸光度的變化(上升或下降)不能超過多少,或者初始反應的曲線斜率不能超過多少,以保證在讀取反應階段的吸光度結束前,底物都還是充足的。但由于這個參數的設置跟底物的量,反應階段開始和結束的時間設定等都有關系,因此這個參數沒有定值,廠家一般不會給這個參數值(除非是封閉系統),因此如果要設置這個參數,需要檢驗人員自己用一個最大線性左右的樣品,通過這個樣品的吸光度變化來計算這個參數。
    內容來源- CACLP 體外診斷資訊

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