樣品制備中的質譜技術

  近幾年來，質譜技術已在臨床診斷領域中得到了廣泛的應用。但其繁瑣的樣品前處理過程并沒有明顯改進。手工操作的局限性使得樣品前處理已經成為質譜分析的主要瓶頸。但相比免疫測定技術，質譜分析無論是在自動化方面還是小分子檢測中，都有著明顯的優勢。

　　許多臨床診斷實驗室中，標準檢測方法常常是基于免疫分析技術。在最新的質譜分析中，被測樣本的制備、檢測以及檢測分析過程的監控和檢驗記錄等都是自動化完成的。市場上有各種各樣的臨床分析CE-IVD檢測儀。但都有一個特點就是便于用戶操作，而且自動化程度高，過程監控功能確保操作失誤率最低，更加安全可靠。但基于免疫技術的檢測方法是利用抗體進行間接識別，相比會有一些不足。例如，對交叉污染非常敏感，常常無法區分“分子變異”。而且在對小分子的檢測中，基于免疫技術的方法應用也常常受到限制。

　　圖1：Massstar是臨床診斷領域符合CE-IVD技術標準的自動化樣品制備解決方案。

　　以維生素D為例

　　以維生素D為例，作為目前最普通的藥用成分之一，可用來充分說明免疫技術法與質譜分析法之間的區別。放射性免疫分析(RIA)和自動化免疫分析相比質譜技術，很難辨別出維生素D3與維生素D2之間很小的生理學差異。另外，在檢測維生素濃度時，不同的維生素D2濃度對檢測結果也有著明顯的影響，有著與平均值相比較大的正負偏差。

　　與有著高相似性校正系數的質譜分析則不同，不同免疫技術間的測試結果可比性也很低，但檢測結果都是在某個范圍內變化。

　　圖2：獲得了CE-IVD認證許可的實驗室日常質譜檢測分析套件。

　　小分子檢測的首選方法

　　與前面介紹的免疫學檢測法不同，質譜法是臨床診斷時小分子檢測中的首選方法，因為此法可直接得到準確的檢測結果。質譜儀靈敏度不斷提高，臨床醫學的日常檢測分析中也越來越多的使用質譜技術。但其操作和維護保養則需要受過專業技術培訓的人員來完成，開發相應的實驗室方法也必須經過認證。一般情況下，現有檢測方法的操作基本都是手動完成的，自動化程度降低，增加了許多輔助費用，容易造成人為失誤。

　　為了能夠完成多樣的的檢測需求，質譜儀生產廠家推出了不同類型的質譜檢測儀，不僅能夠滿足醫藥監管規范要求，而且使用操作和維護保養都非常簡單。提供臨床診斷類成套裝備的廠家，必須提供經具有CE-IVD許可的標準化儀器。包括樣本裝備和樣本檢測的所需試劑，其中也包含矩陣校驗儀、監控設備、常用耗材。有了這些套件，能夠快速、高效地在常規檢驗中引進新的LC-MS微量元素分析方法。不久的將來，首臺獲得CE-IVD認證的吸量管機器人也將進入質譜分析的自動化樣本制備套件之中。

　　Massstar自動化解決方案

　　為提高樣本制備的可靠性和易操作性，避免在檢驗分析中出現任何形式的樣本混淆，Chromsystems與Hamilton合作開發了Massstar解決方案。適合高通量的樣本制備和質譜分析，是通過了CE-IVD認證的自動化解決方案。目前，Massstar解決方案在血清/血漿-微生物D3/D2等全血免疫抑制藥物分析中得到了應用。

　　Massstar自動化解決方案是基于Hamilton公司Microlab Starlet IVD平臺，是采用4x1ml吸量管自動化技術的解決方案。在檢測樣本、轉移試劑、監控過程和矩陣校驗儀向濾板的運送等過程中使用。所有的吸量管接口都有著最佳的匹配，全部都通過嚴格認證。血液樣本的整個運輸過程中都是自動化操作，例如從專門的混合攪拌設備到矩陣的均質化運送過程、與血液樣本的相容性檢驗等步驟。

　　TADM技術監控

　　系統所做的所有吸量、滴定過程都受到了TADM(吸放液全程實時監控技術)的監控。當檢測值與常規吸量、滴定過程中的數據有明顯差異時，TADM吸放液全程實時監控系統能夠識別出來，并實時針對血液的濃度進行核查，識別血塊(凝血控制)或者吸放液過程中樣本量的不足。在濾板上，將對樣本進行提取、沉淀，在搖床中進行培育。系統集成的離心機能夠從樣本中萃取出蛋白質。與常規真空設備不同，此系統也可在只有部分濾板裝載的情況下短時間內完成上述任務。

　　圖3：Massstar系統維生素D3、D2檢測套件的有效性數據節選。(Manual=手工檢測分析Vitamin=維生素)

　　臨床分析用的質譜技術

　　易操作使用的自動化報告分析和記錄，是Massstar系統研發時關注的焦點。這一系統的簡單化目標是：即使是沒有專業技術的人員也可以在短時間內掌握系統應用。為此，把系統軟件中需要定義的參數減少到了最少。軟件安裝時，選擇性的對話引導著用戶一步步的完成所有資源的審核，對試劑的裝填高度進行了測試并能夠在容量較少時提醒用戶。同樣，它也能夠識別和讀取被測樣本的條碼。這就保證了整個過程的連續性狀態監控，保證了數據的可靠性。在樣本制備過程結束時，軟件系統會自動生成質譜儀能夠識別的數據，并為LIMS實驗室信息管理系統準備好需要傳輸的第二份數據。市場檢驗結果表明，這一符合CE-IDV技術規范的系統獲得了多家企業的認可，可以說，Massstar的精確性和堅固性能完全滿足了臨床診斷產品的市場要求。

　　它使得臨床診斷把維生素D的質譜分析和免疫技術分析輕松納入到臨床實驗室的日常工作中去，既節約了成本費用又節約了時間，同時也能提供其他檢測方法幾乎達不到的檢測精度。

　　新IVD技術規范

　　歐盟98/79/EG技術規范和關于IVD(體外診斷醫療器械)的建議構成了當前歐洲體外診斷醫療器械技術規范的基本框架。在滿足相關國家標準的前提下，對所有歐盟成員國的義務做出了規定，以便保證在最佳的安全條件下，開展體外診斷醫療器械相關的業務交流。目前，一份涉及到大約4萬實驗室檢測許可程序的最新修訂版技術規范正在擬定中。據專家介紹于2016年前公布。