酶標(biāo)儀性能評價與鑒定方法

1、酶標(biāo)儀性能評價與鑒定方法的理論基礎(chǔ)及其解釋成軍 孫關(guān)忠 鄭懷竟（南京軍區(qū)醫(yī)學(xué)檢驗質(zhì)控中心、解放軍第117醫(yī)院檢驗科 杭州310013衛(wèi)生部臨床檢驗中心）摘自陜西醫(yī)學(xué)檢驗1998.13(4)12摘要 為提高酶標(biāo)儀檢測結(jié)果的室內(nèi)重復(fù)性和增強室間可比性，對已建立的酶標(biāo)儀性能評價與鑒定的基本方法進行了詳細解釋和補充，以供同行在評價、鑒定儀器時參考與應(yīng)用。關(guān)鍵詞 酶標(biāo)儀 性能 評價 鑒定近年來，酶標(biāo)儀在臨床實驗室中的應(yīng)用越來越普及，使得酶免疫分析法（EIA）的自動化程度及精確性愈來愈高，尤其是近幾年，進口的、國產(chǎn)的單、多通道全自動酶標(biāo)儀的種類及型號發(fā)展非常迅猛，是臨床實驗室自動化程度繼生化分析儀、血細胞

2、計數(shù)儀、血凝儀等之后的又一次更新和提高。然而，國內(nèi)外有關(guān)酶標(biāo)儀性能系統(tǒng)評價的方法甚少，有的評價指標(biāo)簡單且不全面，有的對其性能評價所采用的方法不盡一致，導(dǎo)致不同儀器之間、廠家與用戶之間、用戶與用戶之間的評價指標(biāo)缺乏可比性，這是由于酶標(biāo)儀在制造工藝（多通道檢測器）、測定原理（垂直光路光度測定法）與其它水平光路光度測定的儀器（721分光光度計）之間存在著很大的差別。因此，我們對國內(nèi)外幾個不同廠家和型號的儀器經(jīng)過系統(tǒng)研究論證，初步建立了一套較為完善的酶標(biāo)儀性能評價指標(biāo)與鑒定的基本方法。經(jīng)初步應(yīng)用，效果滿意，應(yīng)廣大讀者和用戶的要求，擬將酶標(biāo)儀性能評價與鑒定方法的理論及其原理作一介紹和補充，以供同行在評價

3、、鑒定和使用儀器時參考，從而為進一步提高檢測結(jié)果的室內(nèi)重復(fù)性和室間可比性提供可靠的保證。1.方法與原理1.1濾光片波長精度檢查及其峰值測定1.1.1方法及其衡量的標(biāo)準(zhǔn)：用高精度紫外可見分光光度計（波長精度±0.3 nm）對不同波長的濾光片進行光譜掃描，檢測值與標(biāo)定值之差即為濾光片波長精度，其差值越接近于零且峰值越大表示濾光片的質(zhì)量越好，波長精度越高。1.1.2理論基礎(chǔ)：酶標(biāo)儀的濾光片質(zhì)量好壞，直接影響儀器的靈敏度高低，而濾光片的質(zhì)量又是以其波長精度及其峰值指標(biāo)來衡量的，因此濾光片波長精度及峰值是衡量酶標(biāo)儀的重要參數(shù)之一，這在廠家的儀器說明書中雖未曾提及，但在儀器的實際使用過程中，我們

4、發(fā)現(xiàn)對濾光片波長精度和峰值進行檢查是重要的也是必要的，通過檢查可以發(fā)現(xiàn)濾光片的波長標(biāo)定值與實測值的符合程度，可以發(fā)現(xiàn)濾光片的質(zhì)量是否符合要求。1.2靈敏度和準(zhǔn)確度的監(jiān)測1.2.1方法：靈敏度：精確配制6 ug/ml重鉻酸鉀（干燥）溶液（0.05 mo1L硫酸溶解），加入200 ul重鉻酸鉀溶液于小孔杯中，以0.05 mo1L硫酸溶液作空白，于450 nm（參比波長650 nm）測定，其吸光度應(yīng) 0.01 A。準(zhǔn)確度：準(zhǔn)確配制：1mmo/L對硝基苯酚（提純品）水溶液，然后以10 mmo1L氫氧化鈉溶液25 倍稀釋之，加入200 ul稀釋液于小孔杯中，以10 mmo1L NaOH溶液作空白，于40

5、5 nm（參比波長650 nm）檢測，其吸光度應(yīng)在0.4 A（0.3950.408 A）左右。1.2.2說明：儀器的靈敏度和準(zhǔn)確度主要受兩個因素影響：一是濾光片波長的精度，二是檢測器的質(zhì)量。通常情況下，濾光片原因?qū)е聝x器的靈敏度和準(zhǔn)確度下降比較容易檢查；而檢測器質(zhì)量差異則不易被發(fā)現(xiàn)，因此我們采用上述兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液對儀器檢測器的質(zhì)量進行定期監(jiān)測，從而保證了儀器檢測結(jié)果的可靠性。對于儀器準(zhǔn)確性的測定，我們采用了文獻報道的方法，經(jīng)過多次在不同型號儀器間進行反復(fù)測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)物溶液在450nm波長處有一較為恒定的測定值，由于酶標(biāo)儀與其它分光光度計的光學(xué)原理不完全相同，故是否可以作為評價酶標(biāo)儀準(zhǔn)

6、確性的參考方法還有待同行進一步研究考證。1.3通道差與孔間差檢測1.3.1方法及其表達方式：通道差檢測：取一只酶標(biāo)板小孔杯（杯底須光滑、透明、無劃痕、無污染）以酶標(biāo)板架作載體，分別加入三種不同濃度的甲基橙溶液 200 ul先后置于8個通道的相應(yīng)位置，蒸餾水調(diào)零，采用雙波長（測定波長490nm，參比波長630或650nm，以下均相同）連續(xù)測三次，觀察其不同通道之間測量結(jié)果的一致性可用極差值來表示其通道差。孔間差的測量：選擇同一廠家、同一批號酶標(biāo)板條（8條共96 孔）分別加入200 ul甲基橙溶液（吸光度調(diào)至0.065 0.070 A）先后置于同一通道，蒸餾水調(diào)零，采用雙波長檢測，其誤差大小用&#

7、177;1.96s衡量。1.3.2理論解釋：為了提高酶標(biāo)儀的檢測速度，根據(jù) 96孔酶標(biāo)板的規(guī)格特點，目前大多數(shù)廠家的中、高檔酶標(biāo)儀均采用8通道的檢測器（部分中、低檔酶標(biāo)儀目前仍采用單通道）因而它們每個通道的檢測能力是不盡相同的，它是儀器內(nèi)部的固有誤差，與所測溶液濃度成正相關(guān)（不同檢測器對不同濃度溶液的響應(yīng)能力不同），所以通道差是衡量酶標(biāo)儀性能良好與否的重要指標(biāo)之一；其衡量指標(biāo)用極差表示，這與廠家推薦的指標(biāo)是一致的；極差值越接近于零，通道差越小，說明同一樣品于不同通道檢測結(jié)果的一致性越好。由于不同廠家、不同批號酶標(biāo)板之間的質(zhì)量差異，導(dǎo)致孔與孔之間的檢測結(jié)果也不完全一致，這與水平光路光度計的比色皿

8、質(zhì)量是否符合要求一樣，因此我們認為孔間差是儀器外部的固有誤差，只有準(zhǔn)確測知孔間差，并對結(jié)果作出相應(yīng)的校正，才能使檢驗結(jié)果更符合實際情況、更準(zhǔn)確可靠；采用的評價指標(biāo)（士1.96 s）也是有利于結(jié)果校正的。另外，在設(shè)計孔間差測量的操作方法上，我們將200 ul甲基橙溶液吸光度調(diào)至 0.0650.070 A，是充分考慮到加樣器的誤差（上海求精公司，200 ul，士2CV），其目的是使加樣誤差控制在儀器的分辨率（0.01 A）以下，這樣也就避免了孔間差結(jié)果不因加樣誤差而導(dǎo)致假性增高。1.4零點飄移1.4.1方法：取八只小孔杯，分別置于八個通道的相應(yīng)位置，均加入200 ul蒸餾水并調(diào)零，采用雙波長或單波

9、長（490 nm）每隔30 min測定一次，觀察8個通道 4h內(nèi)的吸光度變化。其與零點的差值即為零點飄移。1.4.2測量原理：酶標(biāo)儀的零點飄移通常是很小的，這是由于儀器在讀數(shù)之前，先要做8個通道的本底測量（Io）然后再讀取樣品板的各孔測定值（I），根據(jù) Beer's law光吸收值=1ogl0（IoI），每次讀數(shù)經(jīng)過如此的自動校正，使得讀數(shù)誤差大大降低，這樣的測讀方式無疑是非常正確的的；另外有的儀器是應(yīng)用"DRL DYE"檢測試條來進行絕對吸光度的校準(zhǔn)的，因此在采用單波長測量時，會導(dǎo)致吸光度的假性增高，這種儀器可采取兩種方法進行校正，一是選擇一合適的參比濾光片進行雙

10、波長測定，二是引入修正參數(shù)，即在吸光度模式下單波長讀取1個空白孔，其測試值和預(yù)測值之差值即為修正參數(shù)。所以零點飄移是評價儀器在一定時間內(nèi)零點吸光度的變化趨勢，與波長無關(guān)，它間接地反映了儀器內(nèi)部檢測系統(tǒng)在單位時間內(nèi)處于工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性及儀器的機械性能情況（連續(xù)進板、檢測、退出），故它是評估儀器內(nèi)部電路系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)（檢測器）及機械系統(tǒng)良好與否的指標(biāo)。1.5精密度評價1.5.1方法及評價指標(biāo)：每個通道三只小杯，分別加入200 ul高、中、低三種不同濃度的甲基橙溶液，蒸餾水調(diào)零，采用雙波長作雙份平行測定，每日測定兩次，連續(xù)測定20天。分別計算其批內(nèi)精密度、日內(nèi)批間精密度、日間精密度和總精密度及相應(yīng)

11、的CV值。1.5.2理論依據(jù)：1984年美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)委員會發(fā)表了EP5一T文件并于1992年進行了第二次修訂：臨床化學(xué)儀器精密度性能的用戶評價。該評價方案在生化分析儀、血細胞計數(shù)儀等儀器和試劑的評價中得到了廣泛的應(yīng)用，使評價儀器的方法得到了統(tǒng)一；而該法應(yīng)用于酶標(biāo)儀的評價在國內(nèi)外則尚未見有類似的報道，我們采用該法對酶標(biāo)儀進行系統(tǒng)評價，結(jié)果是比較滿意的。各指標(biāo)的意義為：批內(nèi)精密度系由20d中每天兩批，每批兩次之差（即"批內(nèi)"）經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理后所得的結(jié)果；日內(nèi)批間精密度系由20d中每天兩批測定結(jié)果均值之差（即"批間"）經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理后所得的結(jié)果；日間精密度表

12、示20 d中每天所測均值的標(biāo)準(zhǔn)差即標(biāo)準(zhǔn)誤，反映了每日均值的離散度；總精密度則是對批內(nèi)、批間和日間精密度進行加權(quán)統(tǒng)計的結(jié)果。其中以批內(nèi)精密度和總精密度的應(yīng)用最為廣泛，與傳統(tǒng)的批內(nèi)精密度的計算方法（即對同一標(biāo)本在同一天內(nèi)同時重復(fù)測定多次）相比，前者更符合實驗室的實際情況，更有代表性，也更加合理；而總精密度則客觀地全面地反映了實驗室的總體變異情況。1.6線性測定1.6.1方法：精確稱取甲基橙配制5個系列濃度的溶液，采用雙波長平行檢測8次求其均值。計算回歸方程、相關(guān)系數(shù)r及標(biāo)準(zhǔn)估計誤差Sy,x，并用±1.96 Sy,x表示樣品的95測量范圍。1.6.2評價指標(biāo)解釋：線性測定也是評價儀器的重要

13、手段之一，因為它是儀器開展定量工作的基礎(chǔ)和前提，某些廠家用標(biāo)準(zhǔn)估計誤差s來衡量線性，這與實驗室通常所采用的相關(guān)系數(shù)r是一致的，因此在進行線性評估時，我們同時報告r和Sy,x，目的是為了增強用戶與廠家之間的可比性。1.7雙波長評價1.7.1方法：在運用酶標(biāo)儀檢測樣品時，由于溶液中的小氣泡、杯底的水紋印及劃痕、小孔杯之間透明度的差異等等，這些都是儀器測定過程中最常見的干擾因素，而標(biāo)本中的干擾組份（如溶血、黃道）因洗滌而對測定結(jié)果影響則較小，因此我們將文獻中的雙被長評價方法改為：取同一廠、同一批號酶標(biāo)板條（每個通道 2條共24孔）每孔加入200 ul甲基橙溶液（吸光度調(diào)至0.0650.070 A）先

14、后于8個通道分別采用單波長（490 nm）和雙波長（測定波長490 nm、參比波長630 650 nm）進行檢測，計算單波長和雙波長測定結(jié)果的均值、離散度，比較各組之間是否具有統(tǒng)計學(xué)差異以考察雙波長清除干擾因素的效果。1.7.2說明：雙波長測定過程中，由于標(biāo)本中干擾組份的存在以及小孔杯本身質(zhì)量等原因，常常導(dǎo)致測定結(jié)果的假性增高，而酶標(biāo)儀提供的雙波長測定功能則可以消除干擾組份或因素對測定結(jié)果的影響對于標(biāo)本中干擾組份的清除，在選擇參比波長時，我們應(yīng)對于擾組份的光譜進行研究，以正確選擇參比波長；而對于小孔杯本身質(zhì)量問題等干擾因素的消除，只要選擇遠離測定波長的參比波長即可以了、這對保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性

15、是非常重要的。2.小結(jié)2.1目前，國內(nèi)外有關(guān)酶標(biāo)儀性能評價與鑒定方法的報道尚不多見，由于酶標(biāo)儀在臨床實驗室中的應(yīng)用越來越普及，因而，建立一套完善的酶標(biāo)儀性能評價方法并對儀器進行全面的較為系統(tǒng)的綜合評價乃是臨床實驗室工作人員的當(dāng)務(wù)之急，這對進一步增強儀器之間的可比性和保證ELA法的工作質(zhì)量是至關(guān)重要的，同時將其評價指標(biāo)引入到檢測結(jié)果的校正工作中，合理地作出各個定性試驗項目的可信限與界值，對正確判讀結(jié)果和開展定量檢測工作具有一定的指導(dǎo)意義。2.2在對酶標(biāo)儀進行評估時，還應(yīng)對儀器的自動化程度及售后服務(wù)有一個比較全面的了解。自動化程度如儀器的分辨率（一般為0.001 A）、報告的方式（通常提供46種以上的格式）、可提供濾光片的最大數(shù)目（有些廠家可根據(jù)用戶要求訂做）、是否提供用戶自編程序及外接微機的