• /
  • /

Определение белков и маркеров воспаления на биохимических и иммунохимических анализаторах

Белки плазмы и маркеры воспаления входят в число самых востребованных показателей клинико-диагностической лаборатории. По уровню С-реактивного белка врач оценивает активность воспаления, а по тропонину подтверждает или исключает повреждение сердечной мышцы.

Концентрации этих белков различаются в миллиарды раз. Альбумин содержится в сыворотке в количестве десятков граммов на литр, а сердечный тропонин у здорового человека определяется в единицах нанограммов на литр. Поэтому выбирая современное биоаналитическое оборудование, необходимо учитывать конкретный список тестов и нагрузку лаборатории.

Какие белки и маркеры определяют в клинической лаборатории

Белковые диагностические тесты объединяют в группы по клиническому назначению. От группы зависит диапазон концентраций, а значит, и подходящий метод анализа.

Основные группы белков и маркеров:
  • Белки острой фазы – С-реактивный белок (СРБ) и прокальцитонин, уровень которых повышается в первые часы бактериального воспаления;
  • Иммуноглобулины – IgA, IgM и IgG, по которым оценивают гуморальный иммунитет;
  • Белки транспорта и обмена – альбумин, трансферрин и ферритин, необходимые для оценки белкового питания и запасов железа;
  • Кардиомаркеры – тропонины I и T, миоглобин и КФК-МВ, которые поступают в кровь при повреждении клеток миокарда;
  • Иммунологические маркеры – ревматоидный фактор и компоненты комплемента C3 и C4 для диагностики аутоиммунных заболеваний.
Референсные интервалы каждая лаборатория устанавливает для своей тест-системы. Ориентировочные концентрации белков в сыворотке взрослого человека и методы их определения:

Методы определения белков и маркеров

В основе всех методов определения белков лежит иммунохимическая реакция, при которой антитела из реагента связываются с определяемым белком-антигеном. От способа регистрации реакции зависят чувствительность метода и стоимость анализа.

Иммунотурбидиметрия

При смешивании пробы с раствором антител образуются нерастворимые иммунохимические комплексы, и раствор мутнеет. Фотометр измеряет ослабление прошедшего света, чаще всего на длине волны 340 нм. Чем выше концентрация белка, тем сильнее поглощение.

Так на биохимических анализаторах измеряют:
  • С-реактивный белок;
  • иммуноглобулины;
  • трансферрин;
  • ревматоидный фактор.
Для показателей с низкой концентрацией применяют латексное усиление, при котором антитела фиксируют на микрочастицах латекса. Даже малое количество антигена при этом вызывает заметное помутнение, поэтому так определяют ферритин и высокочувствительный СРБ.

Метод не требует дополнительных модулей, поэтому стоимость теста невысокая, а реакция завершается за 5-10 минут. Чувствительность при этом ниже, чем у иммуноферментных систем, и для высокочувствительного тропонина ее недостаточно. Результат может исказить липемия и гемолиз пробы. При очень высокой концентрации антигена возможен постзон-эффект (разновидность эффекта «крюка»), когда избыток белка мешает образованию крупных решетчатых комплексов, и прибор занижает результат. Многие анализаторы распознают избыток белка по характеру нарастания мутности, после чего разводят пробу и повторяют измерение.

Иммунонефелометрия

Нефелометр регистрирует не ослабление проходящего луча, а свет, рассеянный иммунными комплексами под определенным углом. Слабый сигнал измеряется на темном фоне, поэтому иммунонефелометрия точнее турбидиметрии в области низких концентраций.

Метод применяют для специфических белков с низким содержанием в крови, например свободных легких цепей иммуноглобулинов. Нефелометрию также используют для анализа ликвора и мочи.

Иммуноферментный анализ (ИФА)

В иммуноферментном анализе антитела или антигены помечены ферментом, чаще пероксидазой хрена или щелочной фосфатазой. После отмывки несвязавшихся компонентов в лунку добавляют субстрат, фермент превращает его в окрашенный продукт, и фотометр измеряет оптическую плотность раствора.

Классическим форматом ИФА является 96-луночный планшет. Методом ИФА определяют гормоны и онкомаркеры, а в серологической диагностике с его помощью выявляют специфические антитела к возбудителям инфекций. На ферментной метке построены и многие иммунохимические анализаторы, которые выполняют все этапы анализа без участия лаборанта.

Хемилюминесцентный иммуноанализ

В хемилюминесцентном анализе метка испускает свет при химической реакции, а фотоэлектронный умножитель прибора подсчитывает фотоны. Меткой служат эфиры акридиния или фермент, который расщепляет люминесцентный субстрат. Внешний источник света не нужен, поэтому фоновый сигнал минимален, а нижняя граница определения достигает единиц пикограммов на миллилитр.

Хемилюминесцентный анализ выбирают для маркеров с очень низкой концентрацией, например:
  • высокочувствительный тропонин (ранняя диагностика инфаркта миокарда);
  • прокальцитонин (оценка тяжести бактериальной инфекции и сепсиса);
  • NT-proBNP (диагностика сердечной недостаточности);
  • тиреотропный гормон (ТТГ);
  • онкомаркеры.
Почему температура важна при центрифугировании

Какое оборудование нужно для определения белков

Перечисленные методы реализованы в трех классах приборов, которые различаются назначением и в большинстве современных лабораторий друг друга дополняют.

Биохимические анализаторы

Эти приборы рассчитаны на большой ежедневный поток проб и измеряют поглощение света в фотометрических реакциях. Производительность анализатора составляет от 100 тестов в час у настольных моделей до 2000 тестов в час у напольных систем крупных лабораторий.

Многие биохимические анализаторы работают с реагентами сторонних производителей. Такие приборы называют открытыми системами. На них лаборатория может добавить новые белковые тесты без покупки еще одного автоматического анализатора.

Иммунохимические анализаторы

Такие системы предназначены для исследований с высокими требованиями к чувствительности и специфичности. В них применяют хемилюминесцентную, иммуноферментную или флуоресцентную детекцию. Большинство систем являются закрытыми и используют реагенты только своего производителя.

Нефелометры

Нефелометр является специализированным прибором для определения специфических белков. Его выбирают лаборатории с большим объемом иммунологических исследований, а в лаборатории общего профиля эти задачи решает биохимический анализатор.

Как выбрать оборудование для определения белков

Сначала определяют, какие тесты будет выполнять лаборатория и сколько проб поступает за день. Дальше уже можно сравнивать конкретные модели.

Основные критерии выбора:
  • Производительность – число тестов в час с учетом пиковой утренней нагрузки;
  • Перечень показателей, которые лаборатория выполняет сейчас и планирует добавить;
  • Чувствительность – нижняя граница определения, критичная для тропонина и прокальцитонина;
  • Автоматизация – объем ручных операций, от загрузки проб до повторного анализа с разведением;
  • Открытая или закрытая система реагентов (первая допускает наборы разных производителей, а вторая упрощает валидацию методик);
  • Стоимость владения – цена реагентов, калибраторов и контрольных материалов в расчете на один тест;
  • Совместимость с лабораторной информационной системой (ЛИС).
“
Для большинства лабораторий оптимальна связка из двух приборов. На биохимическом анализаторе выполняют массовые белковые тесты, например СРБ и иммуноглобулины. На иммунохимическом определяют маркеры с низкой концентрацией. При таком распределении самые частые исследования стоят лаборатории дешевле.
Мнение эксперта.
Специалисты компании «ЛАМЕС» помогут подобрать анализаторы для лаборатории под ваше меню тестов и нагрузку, поставят лабораторное оборудование, выполнят его установку и обучат персонал.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Смотрите также