医学超微量定量分析方法和计量技术进展

　　纵观医学定量分析的仪器,测量人体含量在10-3~100g/L的物质称为常量分析,一般采用临床化学、生物化学的方法,主要手段是比色法,如测肝功能、肾功能。测量10-6~10-3g/L的物质称之为微量分析,如C反应蛋白、类风湿因子等,采用免疫浊度法,主要测量手段是激光散射浊度测量。当要分析小于10-6g/L的物质,如肿瘤标志物、激素、感染性疾病、药物浓度等,其浓度在10-6~10-12g/L,称之为超微量分析,这些物质或由于其分子太小;或由于其浓度太低,已不可能用我们的感观或常规仪器来发现它存在的信号,这是医学计量技术的新领域。

　　美国学者Yalow和Berson于1959年建立的放射免疫分析,开创了医学生物学检测的新纪元。使免疫分析从定性变为定量,从常量分析提高到微量和超微量分析(10-6~10-12g/L),这一技术的精髓一是不直接探测待测物,而是探测物上的标记信号(Signal),利用标记物的放大效应,降低了待测物的可测下限;二是废除以往沿用的无机或有机试剂,代之以抗体作为结合剂,大大提高了特异性,即把放射性核素示踪的高灵敏和免疫反应的高特异结合起来,从而使人们有可能检测许多以前无从检测的极其微量的生理或病理物质,为临床诊断和科研工作提供了大量可靠的分析数据。

　　放射免疫所用的是医用γ计数器,它是γ辐射探测器和电测量计数系统组成的专业设备。它适用于测量125I、131I、57C0等常用γ辐射核素,要求其本底<80cpm,对125I响应应不低于0. 75Bq-1s-1,测量范围为100 ~3000Bq。该仪器分为手动与自动两大类,手动有单管和多管(12、16、20管不同)自动也有单管、双管或四管不同方式的换样测量。放射免疫要使用放射性核素,需要一定的防护,但由于剂量低,不会对人员和环境造成多大的危害,故这并不是主要的缺点。其主要的缺陷:

　　1.半衰期短,限制了药盒使用寿命。

　　2.由于标记物不断变化,带来药盒批间、批内较大的变异,标准曲线无法保存备用。

　　3.反应时间过长(数小时至10h左右)。

　　4.结果测量依靠时间累计,至少每一样品一分钟。以上原因都造成放射免疫无法进行自动化分析。

　　5.理论与实践证明其分析的限度是10-7分子/ml或10-12g/L,再提高有困难。

　　三十多年来,在这实验原理的基础上派生发展出一大批新的测量技术,特别是近年来,随着单克隆抗体、基因重组、新材料合成、电子计算机、自动化等各门技术的同步发展和相互渗透、组合,使这项技术又有了新的甚至是革命性的、更新换代式的发展,以酶、荧光、发光、重金属离子和稀土元素替代放射性核素的标记技术(称为“非放射性标记技术”)层出不穷,包括放射免疫分析一起统称为“标记免疫分析”,这一概念已逐渐为大家所接受。随着实验方法的改变,检测的手段和设备也相应变化、发展。从放射性计数变成光的吸收、荧光或发光强度的测量、电化学的度量直至免疫传感器信号的测量。