体外诊断试剂分类和常见产品技术原理及应用

体外诊断试剂的分类和基本原理洛阳惠尔纳米科技有限公司体外诊断试剂和器械在国外统一称为体外诊断医疗器械。属于医疗器械的一部分。在我国，体外诊断试剂是指：可单独使用或与仪器、器具、设备或系统组合使用,在疾病的预防、诊断、治疗监测、预后观察、健康状态评价以及遗传性疾病的预测过程中,用于对人体样本(各种体液、细胞、组织样本等)进行体外检测的试剂、试剂盒、校准品(物)、质控品(物)等。概念根据国家管理类别：按照产品风险程度的高低，体外诊断试剂依次分为第三类、第二类、第一类产品。不同类的产品在审查、批准后颁发医疗器械注册证书上由不同的机构进行：第三类由国家食品药品监督管理局审查、批准；第二类由省级食品药品监督管理局审查、批准；第一类由市级食品药品监督管理局审查、批准。体外诊断试剂的分类（一）第三类产品：1．与致病性病原体抗原、抗体以及核酸等检测相关的试剂；2．与血型、组织配型相关的试剂；3．与人类基因检测相关的试剂；4．与遗传性疾病相关的试剂；5．与麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品检测相关的试剂；6．与治疗药物作用靶点检测相关的试剂;7．与肿瘤标志物检测相关的试剂;8．与变态反应（过敏原）相关的试剂。除已明确为第三类、第一类的产品，其他为第二类产品，主要包括：1．用于蛋白质检测的试剂；2．用于糖类检测的试剂；3．用于激素检测的试剂；4．用于酶类检测的试剂；5．用于酯类检测的试剂；6．用于维生素检测的试剂；7．用于无机离子检测的试剂；8．用于药物及药物代谢物检测的试剂；9．用于自身抗体检测的试剂；10．用于微生物鉴别或药敏试验的试剂；11．用于其他生理、生化或免疫功能指标检测的试剂。第二类产品：1．微生物培养基（不用于微生物鉴别和药敏试验）；2．样本处理用产品，如溶血剂、稀释液、染色液等。*注：第二类产品中的某些产品，例如蛋白质、糖类、激素、酶类等的检测，如果用于肿瘤的诊断、辅助诊断、治疗过程的监测，或用于遗传性疾病的诊断、辅助诊断等，则按第三类产品注册管理。在药物及药物代谢物检测的试剂中，如果该药物属于麻醉药品、精神药品或医疗用毒性药品范围，则按第三类产品注册管理。第一类产品：按照受理和审评分为：按照药品受理和审评的和按照医疗器械受理审评的。一、按药品受理和审评的体外诊断试剂：*1.ABO血型定型试剂（盒）*2.乙型肝炎表面抗原（HBsAg）试剂（盒）*3.丙型肝炎病毒（HCV）抗体试剂（盒）*4.人类免疫缺陷病毒HIV抗原/抗体诊断试剂（盒）*5.梅毒螺旋体抗体试剂（盒）6.放免试剂(盒)注：*号的品种，预期用途为血源筛查时按药品受理和审评，为临床诊断时，按第三类医疗器械进行管理。体外诊断试剂的分类（二）二、按医疗器械受理和审评的体外诊断试剂：1、临床血液学和体液学检验试剂2、临床化学检验试剂3、临床免疫学检验试剂。4、微生物学检验试剂5、组织细胞学检验试剂6、变态反应、自身免疫诊断检验试剂（盒）7、遗传性疾病检验试剂8、分子生物学检验试剂9、其它检验试剂（盒）体外诊断试剂的分类（二）按照技术方法分：1.比色法（颜色反应）；2.分光光度法；3.凝集法；4.散射法（沉淀反应）；5.透射比浊法（沉淀反应）；6.速率法、终点法（产物或底物量）；7.标记技术；8.生物亲和；9.免疫技术；10.发光技术；11.荧光技术；12.放射技术；13.形态分析；14.流式细胞；15.电泳技术；体外诊断试剂的分类（三）按照技术方法分：16.克隆技术；17.酶技术；18.基因技术；19.聚合酶链反应-PCR（分子生物技术）；20.杂交技术（分子生物技术）；21.印迹技术；22.层析技术；23.色谱技术；24.质谱技术；25.溶出法；26.伏安法；27.多技术联合应用，如：酶联免疫、免疫比浊、放射免疫、免疫化学发光、免疫层析、荧光杂交、免疫组化、流式荧光、电极溶出伏安法等。体外诊断试剂的分类（三）在实际应用中，单一技术往往不能满足检测需要，因此，诊断试剂会联合使用多种技术。常见的体外诊断产品：1.生化分析仪、生化试剂；2.酶标仪、酶免试剂；3.免疫化学发光仪及试剂；4.胶体金（乳胶、荧光）免疫层析试剂；5.血细胞分析仪、细胞检测试剂；6.尿液分析仪、尿液检测试剂（试纸）；7.（血气）电解质分析仪、电解质试剂；8.细菌、微生物培养及鉴定试剂；9.免疫组化染色液、液基细胞试剂、免疫印迹试剂10.PCR仪及试剂；11.血型试剂；12.流式细胞仪。12.微量元素（原子吸收法）常见的体外诊断产品技术原理及应用生化分析仪、生化试剂全自动生化分析仪；肝功类、肾功类等比色法、比浊法、散射法、速率法、终点法酶标仪、酶免试剂酶标仪：比色计；酶免试剂：酶联免疫法比色法抗原抗体特异性结合、酶作为标记物和催化物，加入底物产生颜色反应，放入比色计进行比色。化学发光仪及试剂以酶为催化剂，通过氧化反应，使底物发光。过氧化物酶（HRP)促发光，底物——鲁米诺碱性磷酸酶(AP)促发光，底物——螺旋金刚烷环氧化物苯磷酸酯（AMPPD)非酶促化学发光及电化学发光非酶促化学发光：以吖啶酯、过氧化氢为发光系统，不需要酶的催化。仪器成本高，技术复杂，尚未国产化（Abbott)电化学发光：氧化反应是通过电极上的电化学反应产生，标记物为三氯联吡啶钌。仪器成本高，技术复杂，尚未国产化。（Roche）胶体金（乳胶、荧光）层析试剂胶体金免疫层析法：将特异性的抗原或抗体以条带状固定在膜上，胶体金标记试剂（抗体或单克隆抗体）吸附在结合垫上，当待检样本加到试纸条一端的样本垫上后，通过毛细作用向前移动，溶解结合垫上的胶体金标记试剂后相互反应，当移动至固定的抗原或抗体的区域时，待检物与金标试剂的结合物又与之发生特异性结合而被截留，聚集在检测带上，可通过肉眼观察到显色结果。该法现已发展成为诊断试纸条，使用十分方便。胶体金免疫层析法反应示意图吸样垫胶体金垫包被T线包被C线上样垫NC膜支撑物HIV胶体金类快速诊断试剂检测结果第三类）免疫印迹试剂免疫印迹试剂盒:风湿病自身抗体检测试剂盒（免疫印迹法）免疫印迹法示意图（第四类）蛋白芯片（微阵列）类试剂蛋白芯片（微阵列）：丙型肝炎病毒抗体检测试剂盒（蛋白芯片法）；多肿瘤标志物检测试剂盒（蛋白芯片法）（第五类）单抗类试剂血型定型类试剂：血型定型试剂盒（单克隆抗体）免疫组化：ImmuChem免疫组化试剂盒（单抗）免疫比浊：血清载脂蛋白A1免疫比浊试剂盒乳胶凝集：D-dimer二聚体乳胶凝集试剂盒（第六类）多抗类试剂血型定型类试剂：血型定型试剂盒（人血清/马血清）免疫组化：癌胚抗原检测试剂盒（多抗）免疫比浊：β-微球蛋白测定试剂盒（免疫比浊法）乳胶凝集：沙门氏菌乳胶凝集试剂盒抗原抗原：指进入有免疫活性的组织（宿主）而引发免疫应答的物质。或虽不能引发免疫，但可以同抗体结合的物质。蛋白质，多糖，核酸，糖脂，青霉素全抗原性具有多个抗原决定族抗体宿主对体内存在的外来分子，微生物或其他因子的应答而产生的蛋白质（免疫球蛋白，丙种球蛋白）根据抗体性质：多克隆抗体，单克隆抗体根据抗体分子结构：IgA,D,E,G,MIgGIgM抗体模式图单克隆抗体由一株淋巴细胞产生，针对一种抗原决定族抗原免疫小鼠-取脾脏-与瘤细胞融合-克隆筛选-单克隆抗体细胞株扩增细胞-注射入小鼠腹腔-采腹水-纯化抗体流程杂交瘤技术多克隆抗体针对多个抗原决定族抗原免疫动物-采集动物血清纯化抗体（第七类）诊断血清（菌液）诊断血清：侵袭性大肠埃希氏菌诊断血清；志贺氏菌属四种混合多价血清诊断菌液：伤寒沙门菌菌体（O）抗原、鞭毛（H）抗原诊断菌液（第八类）血球凝集类试剂抗体致敏血球：破伤风抗体诊断试剂（血凝法）；白喉抗体诊断试剂（血凝法）（第九类）核酸扩增类试剂荧光PCR：乙型肝炎病毒核酸定量测定试剂盒PCR-ELISA：结核分支杆菌检测试剂盒（核酸扩增酶联免疫法）PCR-毛细管电泳：性染色体多倍体（分型与突变）检测试剂盒；PCR-电泳：α-地中海贫血基因诊断试剂盒（gap-PCR法）转录介导扩增（TMA）：沙眼衣原体与结核分枝杆菌检测试剂盒PCR基本原理示意图PCR过氧化物酶联物96孔酶标法加样分析观察数据PCR产物的检测96孔酶标法（第十类）基因芯片（微阵列）类试剂基因芯片（微阵列）：α-地中海贫血基因芯片诊断试剂盒PCR-杂交：人乳头瘤病毒基因分型检测试剂盒（PCR-反向杂交法）（第十一类）探针放大（原位杂交）类试剂bDNA类：HIV-1bDNA检测试剂盒；mRNA检测试剂盒(生物素原位杂交法)探针放大类试剂--支链DNA技术病毒的RNA释放后加入微孔板中——板孔中包被有可与病毒特异结合的一系列靶探针（TargetProbe），另一系列靶探针的一端可标记在游离的病毒核酸链上，另一端可与bDNA结合——bDNA信号放大——加入酶标记物对结合的bDNA进行标记——经过清洗后加入底物进行反应，测定反应强度。（第十二类）普通生化类试剂（十万级要求）（包括酶类化学试剂、凝血试剂类等试剂）酶类化学试剂:丙氨酸氨基转移酶（ALT）测定试剂盒；碱性磷酸酶（ALP）测定试剂盒凝血试剂:凝血酶原时间（PT）测定试剂盒；组织纤溶酶原激活物（t-PT）测定试剂盒普通生化类试剂(十万级要求)（1）★原理：临床普通生化类试剂是一类用于测定人血液、尿液等中各项生化指标的试剂。含有各种非特异性蛋白成分，要求在十万级洁净环境中生产。检测方法均为比色法，方法学原理均为显色反应。★产品涉及：1、酶类：含酶、辅酶与牛血清白蛋白等、剂型为干粉或液体。2、血凝类：试剂组分中含有其他活性类组分（如兔脑粉等）。★生产工艺：原材料称量、溶解、定容、中试、分装、组装、成品检验。★关键控制点：原料称量、配制、物料平衡。《细则》要求：应在10万级净化环境中进行生产操作。（第十三类）普通生化类试剂（清洁环境）（包括一般化学试剂、血气电解质类、血液分析仪用试剂类等）一般化学试剂：无机离子（铝、镉等）测定试剂盒；白蛋白测定试剂盒（BCG法）；总胆固醇测定试剂盒（COD-CE-PAP法）血气电解质:电解质分析仪随机试剂；生化分析仪用稀释液、冲洗液血液分析仪用试剂:血液分析仪用稀释液、溶血剂普通生化类试剂（清洁环境）★原理：与普通生化试剂（十万级要求）类相同。★产品涉及：无机离子检测、血气电解质类、血液分析仪用试剂类等试剂。★工艺要求：除生产可在清洁环境中进行操作外，生产工艺和关键控制点与普通生化试剂（十万级要求）类相同。（第十四类）干化学类试剂干化学试剂（条、卡或盒）：干化学尿液分析试纸条；尿微量白蛋白（UALB）测试卡干化学类试剂◆原理：以滤纸为载体，将各种试剂组分浸渍后干燥，作为试剂层，固定在支持物上，试纸上的各测试块与被测样品中的成分发生酶化学反应，使试纸块发生不同的颜色变化，颜色深浅与样品中的成份含量成正比，再由光电耦合元件对测试块的颜色进行判读，达到测定样品中化学成分含量的目的。◆生产工艺主要环节：特定试剂的配制、试剂条的浸润、干燥、切割、分包装等；（第十五类）药敏类试剂药敏纸片（卡）：抗生素药敏纸片；随机专用药敏试剂（盒）（卡）药敏类试剂●原理：是将抗菌药物吸收到特定的纸片中，然后置于已接种待测定菌的固体培养基上，抗菌药物通过向培养基内的扩散，抑制敏感细菌的生长，从而出现抑菌环（带）。由于药物扩散的距离越远，达到该距离的药物浓度越低，故可以根据抑菌环的大小，判断细菌对药物的敏感度。通过药物敏感试验，我们可以找出针对于某些致病菌的敏感药物，从而对临床中的细菌性疾病的治疗提供指导。●工艺：配抗生素溶液浸泡干燥（冻干或烘干）分包装纸打孔●药敏纸片的关键工艺是纸片的浸泡，它直接影响产品质量。（第十六类）培养基类马丁干粉培养基；人胚胎干细胞无血清培养基培养基培养基（Medium）是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素。按所用原料不同，可分为天然培养基（如肉汤）和合成