Оснащение сОвременнОй лабОратОрии

Оснащение современной лаборатории
Современное оборудование и материалы
для иммунохимических исследований
С.Г. Ивашкина
канд. мед. наук, руководитель подразделения
специалистов по продукции Отдела аналитических систем,
В.А. Крюкова
ведущий эксперт Отдела преаналитики и клинической биохимии,
Медицинская компания ОМБ, г. Москва
Иммунохимический анализ в настоящее время прочно вошел в повседневную практику работы КДЛ. Развитие методов иммунохимического анализа (появление новых
принципов детекции сигнала и новых технологий при создании тест-систем) позволило существенно расширить спектр исследований, используемых в клинико-лабораторной практике, за счет введения тестов, которые ранее могли выполняться
только в единичных случаях в силу своей сложности, высокой стоимости и продолжительности выполнения. При разработке новых модификаций методов иммунохимического анализа для использования в КДЛ целью является не только повышение
чувствительности и специфичности тестов, но и возможность их максимальной
автоматизации, а также сокращение промежутка времени от назначения исследования клиницистом до выхода результата из лаборатории. Поэтому
широко распространенные еще несколько десятилетий назад ручные
иммунохимические методы в настоящее время постепенно вытесняются полуавтоматическими и автоматическими (рис. 1, 2). При использовании этих технологий реакция может проводиться на микропланшетах или
в пробирках.
При проведении реакции на микропланшетах может быть использована любая степень автоматизации. Применение
открытых систем дает пользователю несколько большую степень свободы с точки
зрения возможности выполнения любых
иммунохимических исследований при
наличии соответствующих тест-систем.
Но качество исследований сильно зависит Рис. 1. Автоматический иммунохемиот качества реагентов и возможности их люминесцентный анализатор
адаптации.
IMMULITE 2000
29
Оснащение современной лаборатории
Проведение реакции в пробирках проводится обычно в закрытых системах,
имеющих определенный спектр тестов, который можно выполнить с использованием каждого конкретного анализатора. В таких системах только производитель разрабатывает и поставляет реагенты для своей аналитической системы, адаптирует их
и предоставляет пользователям не только характеристики самой системы, но и референтные диапазоны получаемых результатов конкретно для этой системы. При
использовании закрытых автоматизированных систем у лаборатории существенно
больше возможностей для проведения полноценного контроля качества в соответствии с имеющимися рекомендациями.
Меню тестов для каждого анализатора индивидуально, определяется перечнем
реагентов, выпускаемых производителем, и варьирует в зависимости от прибора.
Широкое меню предлагаемых тестов позволяет не только выполнять практически весь
спектр исследований, необходимых в повседневной работе (гормоны репродуктивной
сферы, щитовидной железы, маркеры инфекции, онкомаркеры и т. д.), но и внедрить
в широкую клинико-лабораторную практику те исследования, которые ранее были
недоступны для неспециализированной лаборатории (инсулиноподобный фактор
роста, белок, связывающий инсулиноподобный фактор роста – 3, аутоантитела, широкий спектр интерлейкинов и многие другие).
Современные автоматические анализаторы различаются по количеству реагентов, с которыми можно работать одновременно.
Несомненным преимуществом исследований, проводимых в “пробирочном” варианте, является возможность выполнения единичных исследований, одновременное
определение спектра аналитов, необходимого для каждого конкретного пациента, выполнение срочных анализов (результаты могут быть получены уже через 15–18 мин).
Различается производительность автоматических систем. На рынке в настоящее
время представлены автоматические анализаторы с различной производительностью:
от менее 100 до более 200 тестов в час.
Принимая во внимание все вышеизложенное, при выборе прибора необходимо
учитывать поток анализов, востребованность различных видов исследований, которая зависит от профиля ЛПУ, сроки, в течение которых необходимо выдать результаты клиницистам, себестоимость теста и многие другие факторы. Вероятно,
нерационально приобретать прибор с высокой производительностью, если даже
в перспективе нет возможности обеспечить его полную загрузку.
Несомненным преимуществом использования автоматических систем является
высокое качество выполняемых исследований, отсутствие влияния ошибки оператора
на качество полученного результата, большая производительность при низких трудозатратах.
Проведение лабораторного исследования
состоит из трех этапов: преаналитического,
аналитического и постаналитического. При
осуществлении контроля качества в лаборатории (как внутреннего, так и внешнего)
оценивают качество проведения аналитического этапа, т. е. качество работы аналитичес- Рис. 2. Автоматический иммунокой системы. Однако не имеет смысла про- хемилюминесцентный анализатор
водить иммунохимические исследования ADVIA Centaur СP
30
Справочник заведующего КДЛ / № 12 декабрь 2008
на высокотехнологичном оборудовании с использованием качественных реагентов,
имеющих оптимальные характеристики (чувствительность, специфичность, воспроизводимость) в биологическом материале, который был неправильно получен,
транспортирован и сохранен.
Организация преаналитического этапа при проведении иммунохимических
исследований определяется следующими основными факторами:
~ клинической задачей исследования (выбор биологического материала, скорость
получения результата);
~ аналитической системой (тип аналита, реакции, детекции и т. д.);
~ режимом работы лаборатории и объемом выполняемых тестов.
По степени автоматизации преаналитического этапа иммунохимических исследований можно выделить несколько уровней организации.
0 уровень. Специализированный “короткий” (минимальные сроки хранения
и транспортировки) преаналитический этап для экспресс-диагностики или специализированных исследований (аллергопанели), которые используют закрытый индивидуальный картриджный метод для каждого анализа. Может иметь специфику по типу
биоматериала для исследования (цельная кровь, плазма, слезная жидкость, слюна)
и методикам пробоподготовки.
1 уровень. Ручные методы на преаналитическом этапе используются в лабораториях, выполняющих исследования на неавтоматизированных системах планшетного ИФА-анализа или автоматических анализаторах “пробирочного” типа при
небольших объемах работы.
В этом случае особое значение имеют способы центрифугирования, аликвотирования и хранения проб. На этом уровне обязательными условиями, соблюдение
которых позволит избежать преаналитических ошибок и повысить качество иммунохимического исследования, должны быть: правильная организация регистрации
и маркировки первичных и вторичных пробирок, входной и промежуточный контроль качества проб, отбраковка или дополнительная обработка проб.
С целью улучшения качества исследуемого биоматериала рекомендуется применение специальных пробирок для взятия крови с разделительным гелем (рис. 3, 4).
Для иммунохимических исследований могут быть использованы пробирки с гелем,
содержащие активатор свертывания, гепарин или ЭДТА
в зависимости от типа проводимых тестов. При горизонтальном центрифугировании гель проникает между мате10 мин
риалом исследования (сыворотка, плазма) и остальными
при
1800 g
компонентами крови (сгусток, клетки), после чего возможСывоны существенное увеличение сроков хранения образца
ротка
в первичной пробирке (до 48 ч в холодильнике) и любые
Гель
способы транспортировки.
При использовании планшетных ИФА тест-систем
Гель
необходимо выполнение ряда специальных преаналитических операций (дозирование, инкубация, перемешивание, отмывка) по методикам производителя. Существен- Рис. 3. Установка
ное значение приобретают ошибки на преаналитическом разделительного геля
этапе: в маркировке, дозировании и разведении образ- в вакуумных пробирках
цов и реагентов, контаминация системы химическими при центрифугировании
31
Оснащение современной лаборатории
и биологическими агентами, нарушения температурного режима, необходимость накопительного хранения проб и реагентов для отдельных методик.
2 уровень. Частичная автоматизация преаналитических процессов в лабораториях, использующих анализаторы закрытого типа или автоматические ИФА-анализаторы (специальные преаналитические операции в них автоматизированы).
Рис. 4. Специальные роторы
Особое значение для качества выполнения преанаи подвески для центрифугиролитических операций при большом объеме работы
вания первичных пробирок
имеет создание единых правил преаналитического
в штативах анализатора
этапа и использование лабораторной информационной системы (ЛИС) на всех стадиях процесса.
При взятии проб крови для иммунохимических исследований в других ЛПУ
необходимо создание внелабораторной базы для проведения ряда процессов (правильного перемешивания, инкубации, центрифугирования биопроб для формирования разделительного гелевого барьера), а также организации перевозки проб
в специальных герметичных транспортных контейнерах, которые помещаются
в сумку-холодильник. Контролировать выполнение внелабораторных преаналитических операций должна лаборатория, проводящая исследования.
Преаналитические операции от момента поступления проб в лабораторию до
их установки в анализатор могут выполняться вручную (что существенно снижает
эффективность исследований), либо отдельные операции могут быть автоматизированы (применение устройств и блоков для сортировки проб, считывания информации, открывания крышек, аликвотирования, центрифугирования, формирования
потоков загрузки проб в анализаторы). Лаборатории также могут использовать
комплексные автоматические блоки пробоподготовки.
Выбор дополнительного оборудования для автоматизации процессов преаналитического этапа в конкретной лаборатории определяется объемом ее работы
и экономическими условиями.
Исследование аналитов, работа с которыми требует специальных условий – охлаждения на всех стадиях процесса или добавления нестандартных стабилизаторов
пробы, возможно с помощью специальных закрытых систем для взятия крови.
Использование специальных пробирок для иммунохимического определения гомоцистеина, нестабильных гормонов с апротинином (ингибитором протеаз) и
нестабильных компонентов свертывающей системы со стабилизатором СТАD
(буферный цитрат, теофиллин, аденозин, дипиридамол) продлевает срок хранения
“проблемных” аналитов и позволяет лаборатории проводить их исследование
в автоматическом режиме вместе с остальными пробами.
3 уровень. Автоматизированные преаналитические операции включены
в общий цикл работы единой лабораторной автоматизированной системы (для
лабораторий с очень большим объемом исследований).
В настоящее время производители лабораторного оборудования предлагают
два варианта автоматизации лабораторий.
Первый – комплексная автоматизированная лабораторная система, включающая в себя все стадии лабораторного процесса (преаналитическую, аналитическую
32
Справочник заведующего КДЛ / № 12 декабрь 2008
и постаналитическую) для основных типов клинических лабораторных исследований.
Этот вариант требует создания специального проекта под конкретную лабораторию
и закупки сразу всего комплекса оборудования.
Второй – комплектация отдельно расположенных иммунохимических анализаторов и преаналитического автоматического блока. Такой блок выполняет идентификацию проб, сортировку, центрифугирование и аликвотирование, комплектование
РЭК-штативов и отправку в анализатор согласно задаче, полученной через лабораторную информационную систему.
Обязательным условием работы автоматизированной лаборатории является
унификация контейнеров, в которых находятся пробы (первичные пробирки для
венозной крови, первичные микропробирки, установленные в несущие пробирки, и вторичные пробирки для
аликвотирования), по размерам, типу крышек и форме.
Необходимо иметь систему маркировки, сочетающую
основную цветовую кодировку пробирок по типу проводимых исследований и типу биоматериала с дополнительной маркировкой, отражающей отличие проб по
объему, применяемому стабилизатору, срочности исполнения (рис. 5).
Не менее важным для автоматизированной лаборатории является выбор технологии работы с пробирками,
которая может быть реализована двумя способами.
Первый – работа с закрытыми на всех стадиях Рис. 5. Съемные цветные
процесса первичными и вторичными пробирками, флуоресцирующие кольца
имеющими специальную “антиаэрозольную” крышку с для срочных и специальных
эластичной резиновой мембраной в центре (рис. 6). При проб
этом пробоотборник дозирующего устройства аликвотирующего прибора или
анализатора протыкает мембрану крышки и осуществляет перенос пробы закрытым
способом. В этом случае обеспечивается полная безопасность работы с потенциально инфицированным биоматериалом, находящимся в первичной пробирке, на всех
стадиях лабораторного процесса – от взятия крови до утилизации проб. Также
уменьшается вероятность химической и биологической контаминации образца, что
является важным для качества результата исследования. Технически оптимальным
для данной технологии является использование
пробирок, имеющих на корпусе специальный
фиксатор для такой крышки.
Второй способ – работа с открытием пробирок
во время технологического процесса позволяет
обеспечить сохранность дорогостоящих пробоотборников, содержащих специальные датчики. Способ
широко распространен в лабораториях, однако
длительный контакт пробы с внешней средой при
проведении полного технологического процесса в
Рис. 6. Антиаэрозольная
открытых пробирках может привести к существенкрышка вакуумной пробирки
ному искажению результатов ряда тестов. Только
с встроенным желтым
частично проблема может быть решена при использо­
маркировочным кольцом
33
Оснащение современной лаборатории
ва­нии закрытых боксов в конструкции преаналитических и транспортных блоков автоматизированной лабораторной системы.
В настоящее время предлагается новый вариант решения проблемы “открытых
проб” при проведении иммунохимических исследований. Специальная конструкция
первичных и вторичных пробирок, имеющих на корпусе винтовой фиксатор крышки,
позволяет многократно открывать и закрывать пробирку с пробой при ручном способе пробоподготовки (рис. 7). Такая фиксация обеспечивает безопасность работы на
всех стадиях преаналитического этапа, а также реализацию полностью “закрытого”
автоматического типа лабораторного процесса. Но по желанию пользователя в автоматическом преаналитическом блоке может быть создан специальный режим, в котором такая пробирка будет открываться после полного
цикла пробоподготовки непосредственно перед установкой в анализатор. В случае необходимости аликвотирования проб в соответствующем блоке может
осуществляться дополнительный рабочий цикл, в котором пробирка будет открываться перед дозированием, а затем автоматически закрываться новой крышкой
и уже в закрытом виде проходить на следующий этап
обработки. Закрытие крышек может также осуществляться после проведения анализа в накопительном
блоке, откуда пробирка поступает на утилизацию или
Рис 7. Пробирки с винтовым на другие стадии лабораторного процесса (дополнификсатором крышки
тельные тесты, контрольное хранение).
В современных условиях лаборатория в состоянии обеспечить клинициста широким спектром лабораторных данных. Это гарантируется использованием высокопроизводительных автоматических иммунохимических анализаторов с широчайшим
меню тестов, которые минимизируют возможность ошибки и позволяют обеспечить
высокое качество на аналитическом этапе. Но не менее важным для лаборатории является комплексная организация преаналитического этапа, обеспечивающая высокое
качество лабораторных исследований.
Список литературы
1. Приказ Минздрава России от 26.05.2003 № 220 «Об утверждении отраслевого
стандарта “Правила проведения внутрилабораторного контроля качества количественных методов клинических лабораторных исследований с использованием контрольных материалов”».
2. Приказ Минздрава России от 07.02.2000 № 45 “О системе мер по повышению
качества клинических лабораторных исследований в учреждениях здравоохранения
Российской Федерации”.
3. Гудер В.Г., Нарайанан С., Виссер Г. и др. Пробы: от пациента до лаборатории.
Влияние факторов преаналитического этапа на качество результатов лабораторных
исследований, Мюнхен, 2-е издание, GIT VERLAG, 2001. С. 38–49, 58–64.
4. Кишкун А.А. Современные технологии повышения качества клинической
лабораторной диагностики. М.: РАМЛД, 2005. С. 43–64, 181–300, 322–353, 358–393.
34