【共享】POCT的相關技術

POCT 發展很快，主要得益于一些新技術的應用。 POCT 技術的基本原理大致可分為四類： （1） 把傳統方法中的相關液體試劑浸潤于濾紙和各種微孔膜的吸水材料內 ，成為整合的干燥試劑塊 ，然后將其固定于硬質型基質上 ，成為各種形式的診斷試劑條。 （2） 把傳統分析儀器微型化 ，操作方法簡單化 ，使之成為便攜式和手掌式的設備。 （3） 把上述二者整合為統一的系統。 （4） 應用生物感應技術 ，利用生物感應器檢測待測物。 有關 POCT 的技術學分類見下表
POCT 的技術學分類
分類  方法原理
簡單顯色  直接觀察 / 半定量
酶標記  免疫學反應
免疫滲濾和免疫層析  免疫學反應
生物傳感器  光學和電學方法識別酶和抗體
電化學檢測   電子探頭對某些化學分子的敏感性
分光光度  光學吸光度
生物芯片  蛋白質之間相互作用
目前應用的具體技術歸納起來主要有：
一 、干化學技術
  

  
干化學技術是將多種反應試劑，干燥在紙片上，用被測樣品中所存在的液體作反應介質 ，被測成分直接與固化于載體上的干試劑進行反應。加上檢驗標本后產生顏色反應，用眼觀定性或儀器檢測(半定量)。適用于全血，血清，血漿，尿液等各類樣品。
例如 : 前降鈣素 (PCT) 的半定量檢測就是使用此種方法。尿液蛋白質、葡萄糖等一般化學檢查也都屬于此范疇。
近幾年，干化學尿液分析取得了很大的進展，各型尿沉渣分析儀相繼問世，為臨床提供一個簡便、快速的篩選方法，即將完全正常的標本通過干化學尿液分析儀篩選出去，有利于對異常的標本進行規范性檢查。
中華醫學會經過三次專家研討會，制定了篩選標準，即在干化學尿試帶全部為陰性時，可以免去對紅細胞和白細胞的顯微鏡檢查，如果有一項陽性結果，必須同時進行顯微鏡檢查。
換句話說，迄今為止無一臺儀器檢查能完全替代顯微鏡檢查，尿沉渣顯微鏡檢查以它特有臨床價值仍是尿液分析中不可缺少的檢查手段。
二、多層涂膜技術
多層涂膜技術是從感光膠片制作技術移植而來。將多種反應試劑依次涂布在片基上，制成干片。采用多層涂膜技術制成的干片，比干化學紙片平整均勻，用儀器檢測，可以準確定量，如目前臨床使用的干板化學分析系統，可用于大多數血液化學成分，如蛋白質、糖類、脂類、酶、電解質、非蛋白氮類及一些血藥濃度的監測，可供檢測的項目達數十項，幾乎覆蓋了常做的臨床生化檢驗項目。由于其操作簡便、快速、常用于急診檢查，也相應推出了一些小型儀器，可做床邊檢驗，但干片成本較高
三 、免疫層析、色譜法
POCT 條帶技術能用于測定蛋白質和酶 ，如心肌標志物 ，激素和各種蛋白質等 ，多為定性試驗。基質中分析物的分離是通過紙層析法完成的 ，并且憑借固定在層析帶表面的特異性抗體捕獲目標分析物 ，用于定性分析 ，這種檢測可通過觀察顏色完成。
另外也有小型定量測定儀 ，如瑞士 Roche 公司的心肌標志測讀儀 (Cardiac Reader) ，可用于測定肌鈣蛋白 T 和肌紅蛋白 ，尚可測定 D- 二聚體等。 Males RG 等人研究發現生物化學標志物對于急性心肌梗塞 (AMI) 的診斷越來越重要 ，尤其當心電圖對診斷沒有幫助時。 POCT 技術可以在病人原位進行診斷分析 ，最常被醫生用于幫助診斷 AMI 的生化標志物有肌紅蛋白(Mb) ,CK-MB ，肌鈣蛋白Ⅰ (cTnI) 和肌鈣蛋白 T(cTnT)，這些都可以用 POCT 技術來檢查 ，而且其性能可與實驗室依據的心肌標志物相比。
膠體金技術也屬于 POCT 的范疇 ，膠體金、銀、硒及色素(包括熒光色素和非熒光色素)可以牢固吸附在抗體的表面而不影響抗體的活性，當標記抗體與抗原反應聚集到一定濃度時，可以直接呈現顏色。目前，金、銀、硒及色素標記免疫反應的方法主要有斑點滲濾法和免疫層析法，用于快速檢測蛋白質類和多肽類抗原，如 cTnT 、血清白蛋白、 hs-CRP 及一些病毒如 HBV 、 HCV 、 HIV 等的抗原和抗體定性。配合小型檢測儀，可做半定量和定量。
目前 ，有些公司采用免疫層析雙抗原、雙抗體夾心法原理 ，結合膠體金標記技術相繼開發了生殖內分泌、傳染性疾病、性病、腫瘤標志物、毒品等類幾十項 ，近百種規格的膠體金檢測試產品。如 HCG 測試卡 ,HBV 測試卡等。 Shiach CR 等人用 POCT 在實驗室測定凝血酶原時間 ( PT) 發現兩組 INR 時間是相似的 ，分別為 60.19 % 和 59.13 % ，調查問卷顯示對 POCT 監測病人顯示很滿意。
四 、選擇性電極技術
用離子選擇性電極結合傳感器包括生物傳感器和化學傳感器技術，制成了便攜式快速檢測血氣(PH 、 PCO 2 、 PO 2 等)和電解質 (K+ 、 Na+ 、 CL- 等 ) 的儀器，已被廣泛應用于臨床。
五 、紅外和遠紅外分光光度技術
常用于制作經皮檢測儀器，可用于檢測血液血紅蛋白、膽紅素、葡萄糖等多種成分。這類檢測儀器可連續監測病人血液中的目的成分，無需抽血，這可以避免抽血可能引起的交叉感染和血液標本的污染，降低每次檢驗的成本和縮短報告時間。但是，這類經皮檢測結果的準確性有待提高。
六 、生物傳感器
新一代 POCT 儀使用生物傳感器。一個生物傳感器偶聯一個特定的生物檢測器 ( 如酶、抗體或核酸探針 ) 到一個換能器用于靶分析物的直接測定而無需從基質中分離它。它體現了酶化學、免疫化學、電化學與計算機技術的結合。應用它可以對生物體液中的分析物進行超微量的分析 ，成為檢驗醫學的最佳框架。例如電解質的檢測。商業的 POCT 儀器用電化學技術 ( 如微型離子選擇電極 ) 和光學生物傳感器去測定葡萄糖 ，電解質和動脈血氣。隨著抗體固定技術和特異 DNA 序列的應用 ，生物傳感器探針將很快用于檢測激素、藥物、難于培養的細菌、病毒如衣原體、結核菌、人類疫缺陷病毒
七 、生物芯片
  
  

生物芯片是利用上世紀末提出的以微電加工技術( Micro Electro Mechanical System,MEMS )為基礎的微全分析系統( iniaturized Total Analysis System,uTAS )的概念，將所有試樣處理及測定步驟合并于一體，分析人員可在很短時間和空間間隔內獲取電信號形式表達的化學信息。微流控芯片( Microfluidic Chip )是 uTAS 中當前最活躍的領域和發展前沿，它集中地體現了將分析實驗室功能轉移到芯片上的理想，即芯片實驗室( Lab-On-a-Chip,LOC )，是系統集成微刻技術的結晶，是可以完成生物化學分析儀的微型芯片。實現對原有檢驗儀器微型化，制成便攜式儀器，用于床邊檢驗。如血細胞分析、酶聯免疫吸附試驗( ELISA ) ，血液氣體和電解質分析等都可進行 POCT 。
目前生物芯片可分為基因芯片( Genechip 或 DNAchip )、蛋白質芯片 (proteinchip) 、細胞芯片( cellchip )和芯片實驗室( Lab-On-a-Chip,LOC ) ，它們具有高靈敏度、分析時間短、同時分析項目多等優點 ，它是將生命科學研究中所涉及的許多分析步驟 ，利用微電子、微機械、物理技術、傳感器技術、計算機技術 ，使樣品檢測、分析過程 ，連續化、集成化、微型化 ，而且它還可促進縮微實驗室的構建。而縮微實驗室具有體積小、攜帶方便 ，能同時檢驗多種生物分子的特點 ，在軍事醫學領域中有巨大應用價值 ，隨著科學技術的發展 ，在不久的將來芯片式的 POCT 儀將會逐步應用到各個領域。如蛋白質芯片已經應用于很多領域 ，包括生物標志物的檢測 ，生物分子間相互作用的研究與質譜分析以及藥物靶標及其作用機制的研究