Automatické imunochemické analyzátory • •Spojení luminiscenčních technik a imunoanalýzy představují automatické imunochemické analyzátory •Na nich většina imunoanalytických metod v laboratorní medicíně •Uplatnění biochemie, sérologie, transfúzní stanice •Automatizace koncem 80. let •Uplatnění pro analyty s nízkou koncentrací (nmol/l, pmol/l) •Využití reakce antigen – protilátka •Značená protilátka (případně antigen) •Většinou heterogenní imunoanalýza (pevný povrch – paramagnetické částice, kulička) •Doba analýzy 15 – 60 min •Detekce s vysokou citlivostí (chemiluminiscence, elektrochemiluminiscence, fluorescence..) • • • • Imunochemické metody •Založeny na reakci antigenu a specifické protilátky za vzniku imunokomplexu •Reakce antigen - protilátka popsána v r.1934 (J. Marrack) •Antigen tvoří stanovovaný analyt •Jako protilátka využívána reagencie Automatické imunochemické analyzátory •Základní postup: • smíchání komponent • inkubace – vznik kompexu antigen - protilátka • separace (v případě heterogenní imunoanalýzy, • časté využití magnetu) • reakce značenky komplexu antigen – protilátka • s chemickou látkou startující reakci • s detekovatelným efektem • detekce (př. chemiluminiscence) Automatické imunochemické analyzátory • •Jsou opatřeny čtečkou čárového kódu, umožňují tak jednoznačnou identifikace pacienta • •Zpracovávají vzorky v primární zkumavce , práce po pacientech - Random Access • •Požadavky pro jednotlivé analýzy jsou přijímány z laboratorního informačního systému (LIS), analýza pak probíhá automaticky bez zásahu obsluhy • •Jedná se o uzavřené systémy – pouze pro reagencie výrobce přístroje • Automatické imunochemické analyzátory • •Kazetový systém reagencií • •Detekce sraženiny patří ke standardní výbavě • •Cena imunochemických vyšetření poměrně vysoká - řádově mezi 50 – 200 Kč • •Principy jednotlivých firem se liší typem značenky, separace a detekce • Separace na paramagnetických mikročásticích •Rozšířeným způsobem oddělení komplexu antigen - protilátka •Jedná se o oxidy železa - vykazují magnetické vlastnosti •Povrch částic mnohonásobně větší než stěny reakční nádobky •Mikročástice mají vazebná místa pro navázání stanovovaných a značených analytů •Po proběhlé imunoanalytické reakci se z reakční směsi odstranit pro detekci nepotřebné součásti •Působením magnetu se mikročástice s navázaným imunokomplexem při promývání přidrží na stěně reakční nádobky •Kalibrace •K výpočtu koncentrace stanovovaných analytů na imunoanalytických analyzátorech - nelineární kalibrační závislosti •Využití kubických polynomů •Master křivka od výrobce - zákazník ji při kalibraci pouze koriguje na aktuální podmínky (dvě hladiny) •Detekční limit •Chemiluminiscenční a fluorescenční techniky patří k nejcitlivějším metodikám •Řádově fento až zeptomoly (10-15 až 10-21 molu) Heterogenní imunochemické analyzátory Advia Centaur (Siemens - Bayer) centaur • •Analyzovaným materiálem je sérum/plasma nebo moč •Pracuje po pacientech při využití principu "RANDOM ACCESS„ - analýzy se provádějí v optimálním časovém rytmu •Stroj se nemusí zastavovat pro doplnění reagencií a vzorků •240 stanovení za hodinu • • Advia Centaur (Siemens) •Reagencie: Kazetový chlazený zásobník s 30 pozicemi - jsou neustále promíchávány. Automatická kontrola hladiny reagencie • •Vzorky: Lineární podavač s kontinuálním přístupem totéž pro kontroly, standardy • •Kyvety: akrylové, na jedno použití • •Kalibrace: Kalibrační křivka se vkládá do analyzátoru pomocí čtečky čárového kódu načtením. Master křivky z příslušného setu • •Doplnění reagencií, špiček, destilované vody, kyvet, vylítí odpadu, odstranění použitých špiček či kyvet za chodu Advia Centaur (Siemens) • ADVIA Centaur je plně automatizovaný chemiluminiscenční analyzátor pro rutinní i statimová vyšetření. • • Výkon: 240 stanovení za hodinu, první výsledek je po 15 minutách, dále každých 15 sekund • • Princip měření: Systém měří kvantitativní množství světla emitovaného během chemiluminiscenční reakce, pevná fáze jsou paramagnetické částice (Fe2O3), magnetická separace, značkovač je AE (acridinium ester), což je chemiluminiscenční látka, která emituje světlo při oxidaci H2O2v alkalickém prostředí. Reakce probíhá během jedné sekundy a je velice citlivá ( 10-15 ). • • • Advia Centaur (Siemens) • Metody: Thyroidní hormony: FT4, TT4,FT3, TT3, TSH, TU, TSH-3, • neonatal TSH, Anti - TPO • Reproduktivní hormony: Prolactin, FSH, Progesteron, hCG, Estradiol, • Testosteron, LH • Anemie: B12, Foláty, RBC Foláty, Ferritin • Tumor markery: AFP, CEA, PSA, komplex PSA, CA 15-3, • /B27.29/, CA 125, CA 19-9, • TDM: Digitoxin, Carbamazepin, Phenobarbital, • Tobramycin, Digoxin, Genamicin • • Kardio markery: CKMB, cTroponin I, Myoglobin • Alergie: total IgE • Ostatní: Kortizol • Infekce: Rubella G, Rubella M, Toxoplasma G, • Toxoplasma M • • cobas e411 (Roche) – dříve Elescys •Analyzátor je plně automatizovaný softwarově řízený systém •Systém je založen na technologii Elektrochemiluminiscence (ECL), dosahující mimořádné citlivosti, širokého měřícího rozsahu a rychlosti stanovení •Jedná se o benchtop analyzátor s kapacitou 86 testů za hodinu •Operační systém je založen na vkládání dat prostřednictvím unikátního dvourozměrného čárového kódu E2010 cobas e411 (Roche) • •cobas e411 je uzavřený systém a používá výhradně systémové reagencie, kalibrátory a roztoky firmy Roche • •cobas e411 se vyrábí ve dvou variantách-Disc a Rack • •Reagenční disk obsahuje 18 pozic pro reagenční soupravy, předzpracující reagencie a diluenty - najednou může být založeno maximálně 15 různých metod v jednotlivých pozicích cobas e411 (Roche) • Dávkování vzorků a reagencií • přístroj je vybaven funkcí detekce hladiny, ale i detekce případné sraženiny či pěny •promíchávání magnetických mikročástic zajišťuje přesnost a integritu dávkování vzorků a reagencií •jednorázové špičky - minimalizují kontaminace •3 zásobníky špiček po 120 ks a 3 zásobníky cupů cobas e411 (Roche) • •Inkubační jednotka 37 ·C ± 0,5 ·C • • Zde probíhá vlastní imunochemická reakce mezi vzorkem a reagenciemi • •Délka inkubace – 9 , 18 nebo 27 minut • •Po ukončení reakce je reagenční cup přemístěn na pozici pro dávkování reakční směsi do měřící cely. cobas e411 (Roche) •Měřící jednotka • •Je klíčovou jednotkou analyzátoru ElecsysÒ 2010 • •Obsahuje fotonásobič, průtokovou měřící celu, magnetickou jednotku a zesilující obvod • •Teplota je udržována na hodnotě 28 ·C ± 0,5 ·C. • • cobas e411 (Roche) •Elektrochemiluminiscence - proces při kterém vysocereaktivní látky reagují na povrchu elektrody a produkují světlo • •Protilátka (příp. antigen) je označena rutenium(II) tris-bipyridylovým komplexem • •K elektrochemiluminiscenci dochází po vložení napětí na elektrodu a reakci s tripropylaminem (TPA) •Imunochemické moduly Roche s výkonem 170 testů/hod. – e601 (cobas 6000), e602 (cobas 8000) – princip stejný • Architekt i 2000 SR, Abbott sejmout0016 ARCHITECT i2000/i2000SR •Systémy ARCHITECT i2000SR/i2000 - plně automatizované systémy poskytující vysoký stupeň flexibility •25 metod, chlazený karusel •Velikost reagenčních souprav 100 a 500 testů •Automatické opakované testování, ředění a reflexe •Detekce kapalin, detekce sraženin •Použití čárových kódů •Možnost integrace s biochemickým analyzátorem ARCHITECT c8000 •Výkon systému je až 200 testů za 1 hodinu (400 pro i4000, 600 pro i6000 a 800 pro i8000) • • Architekt i 2000 SR, Abbott – detail distribučního systému sejmout0014 Architekt i 2000 SR, Abbott - detekce •Technologie ChemiFlex CMIA (chemiluminiscenční imunoanalýza na paramagnetických mikročásticích) •- měření vyzařovaných chemiluminiscenčních emisí v reakční nádobce •Stručný postup: • 1. Změření pozadí po přídavku peroxidu vodíku • 2. Dávkování NaOH (Trigger) do reakční nádobky • 3. Zachycení emitovaného světla a jeho odvedení světlovodem do fotonásobiče (PMT) •Značení patentovaným akridiniem • • Axsym (Abbott) •Velmi rozšířený analyzátor •80-120 testů/ hod •Měřící principy – MEIA, FPIA, REA a ICIA •Robustnost, •Dotyková obrazovka •Doba analýzy 15 - 20 min •Technologie zabraňující tvorbě pěny image: AxSYM / AxSYM Plus 5.0 Axsym - procesní centrum Axsym (Abbott) •MEIA (Microparticle Enzyme Immunoassay) •- Enzymová analýza na mikročásticích • •Vzorek se smíchá s reagenciemi, pak se inkubuje •Separace na skleněných vláknech matrice •Přídavek konjugátu s alkalickou fosfatázou •Přídavek substrátu – 4-methylumbelliferylfosfát (MUP) •Hydrolýza MUP s ALP •Fluorescence methylumnelliferonu • Axsym - reakční nádobka Axsym (Abbott) •FPIA – Fluorizační polarizace • •Polarizační fluorescenční záření emitováno z indikátoru, kterým je značený analyt •Hodnota polarizace emitované fluorescence je úměrná rychlosti rotace molekuly •Rotace je úměrná velikosti molekuly – malé analyty rotují rychleji než komplexy •Měří se změna v polarizaci emitované fluorescence po vytvoření komplexu analyt-protilátka Unicel Dxl 800 (Beckman Coulter) • • kompaktní plně automatický uzavřený systém umožňující provádění imunoanalytických stanovení •založen na použití alkalické fosfatázy jako markeru •paramagnetických mikročástic jako nosiče protilátek resp. antigenů •luminiscenční detekci využívající přeměny dioxetanfosfátu na dioxetan •přístroj má vysokou detekční citlivost při širokém koncentračním rozmezí a velmi dobrou přesnost a reprodukovatelnost výsledků unicelldxi Unicel Dxl 800 (Beckman Coulter) •Výkon: Až 400 testů /hodinu Rychlé uvolnění vzorku ze systému - systém si vytváří vlastní interní alikvot. •Jednoduchá obsluha: Minimální „kontakt“ obsluhy s řídícím softwarem. Doplňování reagencií a spotřebního materiálu prostým provedením úkonu. •Nepřetržitý provoz Doplňování reagencií a spotřebního materiálu za plného provozu (bez nutnosti pauzy). Minimální údržba (5 min.denně) Unicel Dxl 800 (Beckman Coulter) • • •Kontrola integrity vzorků – detekce sraženiny a bublin •Kompatibilita s biochemickými analyzátory Synchron LX® 20, UniCel® DxC s automatizací – preanalycká linka, Power Processor®, •Široká nabídka testů Immulite 2000 (Siemens - DPC) • Účinnost: •Výkon 200 testů •Random Access •24 chlazených reagencií •Automatické opakování "out of range" vzorků • • Maximální integrace: •Primární zkumavky •LIS interface • • Immulite 2000 (Siemens) • •Detekce sraženin • •Enzymově zesílená chemiluminiscence • •Stanovení 3. generace • •Dotyková obrazovka • •Dlouhá doba inkubace – 35 nebo 70 minut • • Immulite 2000 (Siemens) • •Princip měření: • •Ke konjugátu vázanému na reakční kuličce a značenému alkalickou fosfatázou je přidán luminogenní substrát (adamantyl dioxetan fosfát) • •Dojde k odštěpení fosfátu a ze substrátu vzniká nestabilní anion, při jehož rozkladu dojde k emisi fotonů (chemiluminiscenční reakce) • Immulite 2000 - Chemická reakce substrátu LIAISON® XL, DiaSorin •Více než 100 metod •Chemiluminiscenční detekce •Separace na paramagnetických mikročásticích •Až 180 testů/hod •V poslední době rozšířený Pathfast, Mitsubishi chemical •Plně automatizovaný stolní POCT imunoanalyzátor •Kombinuje chemiluminiscenční technologií s Magtration technologií (slovo odvozeno od magnetické filtrace – automatizace při genetickém testování), vysoká citlivost •Reagenční cartridge •Plná krev, plasma nebo sérum •6 vzorků či testů v jednom běhu-17 min. •Stanovení kard. markerů, hCG, CRP, • Presepsinu PATHFAST valuable Cartridge Ferility RAD 120, Radim ~8808604 RAD 120, Radim •Patentovaná technologie nazvaná “Pegasus” • •Pevná fáze - železitan potažený zirkoniem •Částice se silnou vazebnou kapacitou k biologicky aktivním molekulám •Rychlá a efektivní separace • •Fluorescenční detekce při 450 nm RAD 120, Radim - charakteristika •Kontinuální přidávání reagencií a vzorků za chodu •Primarní, sekundarní vzorky, pediatrické kyvety •Produktivita: až 120 testů/hod •Reflex test •Kalibrace – stabilní až 4 týdny •Archív pacientů •Operační systém - Windows Xp •Dotyková obrazovka • • Ukázka obrazovky se statusem inkubátoru, předřeďovacího stojanu a stojanů s kyvetami sejmout0011 Speciální možnost stanovení – autoimunitní markery sejmout0009 Elisys Quattro - HUMAN •Plně automatický ELISA analyzátor středního výkonu Elisys Quattro (HUMAN) Více než 40 ELISA testů Až 7 desek naráz 4 nezávislé inkubátory Čtečka čárového kódu zkumavek Automatická kontrola množství reagencií Homogenní imunochemické analyzátory Kryptor (Brahms) •Využívá pouze homogenní imunoanalýzu •Odpadají promývací a separační kroky •Princip měření: •Neradioaktivní přenos energie z donoru (kryptátová struktura s iontem europia v centru) na akceptor (chem. modif. protein) •Měření signálu emitovaného z imunokomplexu s časovým zpožděním •Měřený vzorek je ozářen dusíkovým laserem, následně donor (kryptát) emituje fluorescenční signál, po něm emituje signál akceptor Dimension Vista 1500 Intelligent Lab Systém - Siemens •Integrovaný systém - (klin. chem., ISE, imuno) •Technologie LOCI - založena na přenosu kyslíku • •První homogenní imunoanalýza s chemiluminiscenční detekcí – novinka • •Vysoká citlivost • /siemens/en_GLOBAL/gg_diag_FBAs/images/product_images/Dimension_Vista/DimensionVista1500_wBarcode_v 2_ca6.jpg /siemens/en_GLOBAL/gg_diag_FBAs/images/product_images/Drug_Testing_Diagnostics/Viva_E_Drug_Testing_ System_ca6.jpg VIVA-E (Siemens) systém na testování drog VIVA – E (Siemens) •Princip: •Technika Emit® II - homogenní enzymatická imunoanalytická technika - 10 min. test, 65 testů/hod •Slouží k analýze v moči a séru •Test založen na kompetici mezi látkou ve vzorku a látkou značenou enzymem glukoso-6-fosfát dehydrogenázou (G6PDH) o vazebná místa na protilátce •Aktivita enzymu klesá při vazbě na protilátku, proto lze koncentraci látky ve vzorku měřit podle změny aktivity enzymu •Aktivní enzym mění nikotinamidadenindinukleotid (NAD) na NADH --} změna absorbance (spektrofotometricky) •Endogenní sérová G6PDH neinterferuje, koenzym NAD působí pouze s bakteriálním enzymem (Leuconostoc mesenteroides) použitým v testu •Metoda je semikvantitativní – skupinový test Nabídka drog prováděných na přístroji VIVA-E •Syva® Emit® DAT Assays • Amphetamines 6 Acetyl Morphine* Barbiturate Benzodiazepine Cocaine Metabolite Cannabinoid Ecstasy Ethyl Alcohol LSD Methadone Methaqualone Opiate Phencyclidine Propoxyphene Analyzátory na multianalýzu Luminex 100 IS, Luminex Corp. LMNX-100IS_web_lg_image • princip flow cytometrie • možnost simultanního měření až 100 analytů • měření v jamce mikrotitrační destičky nebo po přepipetování ve zkumavce (panely – př. cytokiny) • potřeba velmi malého objemu • cenově výhodné • možnost měřit imunochemické metody, mukleové kyseliny, enzymy • Luminex 100 IS, Luminex Corp. •Princip xMAP technologie •100 druhů mikrokuliček (magnetické) rozlišených kombinací dvou fluorescenčních barev •Na každém druhu je navázána molekula vázající specificky jeden analyt •Na kuličku se naváže analyt a druhá protilátka •Kuličky protékají přístrojem •Měří se fluorescence vzniklá po excitaci dvěma lasery – jeden určuje barvu – druh analytu (kvalita) • druhý - množství analytu (kvantita) • evidence Evidence, Randox • Biočipová array technologie • Imunoanalýza založena na simultánní multianalýze • Na biočipu panel příbuzných testů • Princip ELISA Chemická analýza moče • •automatizace od 80. let minulého století •přístroje využívají stanovení parametrů pomocí diagnostických proužků (suchá chemie) •semikvantitativní stanovení bilirubinu, urobilinogenu, bílkoviny, ketonů, hemoglobinu, leukocytů, dusitanů, pH, glukosy a specifické hmotnosti •standardizace měřící procedury •namáčení proužků x pipetování na jednotlivé reakční zóny •analýza na principu reflexní fotometrie Chemická analýza moče •Reflexní fotometrie: •zdroj světla - světlo emitující diody •emitují světlo o různých přesně definovaných vlnových délkách – světlo pak dopadá v různých úhlech na reagenční zóny diagnostického proužku •světlo je odráženo na fotodiodu , která slouží jako detektor •intenzita odraženého světla závisí na vybarvení reakční zóny (od bílé zóny se odráží prakticky 100%, čím tmavší zóna, tím víc světla je absorbováno) Chemická analýza moče •Příklady analyzátorů: •pro malé laboratoře - • Miditron Junior, Urisys 1800 (Roche Diagnostic) • Aution Mini (Arkray) • •vysokokapacitní – • Urisys 2400 (Roche Diagnostic) • Aution Max (Arkray) Urisys 2400 (Roche Diagnostic) • •plně automatický močový analyzátor pro střední a velké laboratoře •kazety s 400 vyšetřovacími proužky •snadné vkládání vzorků ve stojanech, posuv po pásovém dopravníku •identifikace vzorků integrovanou čtečkou čárového kódu •pozice pro statimové vzorky •minimální objem vzorku 1.5ml • Průtoková cytometrie •UF 100 (Sysmex) •vzorek moče je automaticky naředěn a obarven a obklopen kapalinou neobsahující žádné buňky •prochází měřící celou, kde je ozářen argonovým laserem •fluorescence a rozptyl světla vznikající po ozáření se detekuje a je specifická pro jednotlivé buňky •výsledky jsou vydány jako počet buněk /ul (erytrocyty, leukocyty atd.) •nevýhoda - jednotlivé částice nemůže obsluha prohlížet Grafický výstup z přístroje UF 100 (Sysmex) IQ 200 (IRIS) – mikroskopická analýza •plně automatizovaná mikroskopická analýza •60 vzorků/hod •možnost prohlížení částic na obrazovce •možnost přeřazení do jiné kategorie •přístroj rozlišuje 12 základních kategorií (např. erytrocyty, leukocyty, epitelie, válce) a umožňuje tvorbu podkategorií •archivace zobrazení IQ 200 (IRIS) •Princip přístroje: •tenká vrstvička vzorku sendvičovitě uzavřená mezi vrstvy suspendované tekutiny se dostává do mikroskopu, který je spojen s digitální kamerou. •kamera s využitím stroboskopu zachytí 500 obrázků z jednoho vzorku - výsledný obraz je digitalizován •jednotlivé obrazy částic jsou izolovány do rámečků – každá částice zvlášť Erytrocyty – zobrazení z IQ 200 Kompletní systém močové analýzy •IQ 200 (Iris) v kombinaci s Aution Max AX-4280 (Arkray) • • zjednodušení provozu • vložíme vzorek a získáme kompletní výsledek IQAX System Front view FUS-2000, DIRUI http://www.dirui.com.cn/Y02/zyj_img_cp/s2000_1b.jpg •Přístroj je hybridní močový analyzátor • •Provádí chemickou analýzu i automatizované mikroskopické vyšetření moče • •Princip je stejný jako u systému iQ 200 – Aution Max, ale zařízení je umístěno v jednom přístroji •Pro obě metodiky je využit jeden pipetor • •Čínský výrobce LabUMat and UriSed 2 77 Elektronika – dodává DOT diagnostic a Biovendor • LabUMat - UriSed UriSed 2 •Hlavní výhody přístroje: •není potřeba žádných drahých reagentů, pro provoz stačí pouze destilovaná voda k promývání pipety •každý vzorek je prohlížen v jednorázové kyvetě •pokud analýza proběhne standardní cestou, výsledky mohou být jednoduše porovnány •výsledkem jsou jasné, ostré obrázky jednotlivých částic močového sedimentu. Obsluha si může prohlédnout obrázky libovolného vzorku pro kontrolu. •lze si prohlížet obrázek jednotlivé částice nebo celého zorného pole. Mohou být prohlédnuty všechny částice, nejen ty, které přístroj rozpoznal. •všechny obrázky jsou pak uloženy v databázi, odtud mohou být kdykoli vyvolány •vyrábí maďarská firma • • Urised 3 •Automatický analyzátor močového sedimentu – nově s fázovým kontrastem • •Speciální kombinace jasného obrazu a fázového kontrastu • •Výkon 120 vzorků/hod. • •Mnohonásobné zvětšení pro prozkoumání trojnásobného množství vzorku v porovnání s UriSed 2 • •Kompatibilita s LabUMat 2 • cobas 6500 - automatická močová linka C:\Users\27232\Desktop\Cobas_u6500_u601u701_web[1].jpg cobas 6500 - automatická močová linka •Složena z analyzátoru cobas u 601 a analyzátoru cobas u 701 • •cobas u 601 - automatizované vyšetření moči pomocí testovacích proužků • •cobas u 701 • - automatizované mikroskopické vyšetření • močového sedimentu s výhodou reálných snímků • - posouvá zlatý standard v oblasti mikroskopického • vyšetření moči standardizací a automatizací všech • manuálních kroků • • http://is.muni.cz/do/rect/el/estud/lf/js15/mikroskop/web/index.html E-learning: Databáze Mikroskopické analýzy moče - Mikroskopické nálezy barveného sedimentu - Mikroskopické nálezy nativního sedimentu - Nálezy z automatického analyzátoru iQ 200