均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)的研究進展及其在POCT中的應(yīng)用前景分析

李陽敏 陳宇寧 劉小花

【摘要】 均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)由于靈敏度高、信號范圍廣、檢測結(jié)果精準、無需洗滌等優(yōu)點越來越多的受到關(guān)注。即時檢測（point-of-care testing，POCT）順應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)需求，由于其檢測快速、方便攜帶的優(yōu)點而得到快速發(fā)展，然而檢測結(jié)果準確率低、重復(fù)性差，成為POCT發(fā)展的巨大阻礙。本文就均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)的研究進展及其在POCT上的應(yīng)用前景進行分析，旨在為該技術(shù)的臨床應(yīng)用提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù);研究進展;POCT 應(yīng)用前景

【中圖分類號】 R249 ? ? ? ?【文獻標識碼】B ? ? 【文章編號】2095-6851（2020）06-132-02

1 均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)的發(fā)展

上世紀90年代中期，美國科學(xué)家Ullman等人和美國德靈公司發(fā)現(xiàn)了光氧通道免疫分析技術(shù)（Luminescent Oxygen Channeling Immunoassay，LOCI），揭示了單線態(tài)氧分子能量傳遞發(fā)光原理。1999年，美國PerkinElmer公司獲得了開發(fā)LOCI技術(shù)的專有權(quán)并基于該技術(shù)建立了AlphaScreen/AlphaLISA（Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay），用于藥物的研究與開發(fā)，此外也開發(fā)了多款免疫檢測試劑盒，用于研究關(guān)鍵的生物學(xué)通路和多種疾病狀態(tài)的生物標志物。2004年，我國在學(xué)習(xí)國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，對LOCI技術(shù)從試劑及設(shè)備進行了改進并開發(fā)了光激化學(xué)發(fā)光檢測系統(tǒng)（Light initiated chemiluminescence assay， LiCA），廣泛應(yīng)用于多種抗原物質(zhì)的檢測。2018年，包德泉等人在LOCI技術(shù)的基礎(chǔ)上做了進一步創(chuàng)新，在微球的包被材料及方法做了進一步優(yōu)化，開發(fā)了可以提升單線態(tài)氧分子能量的均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)，其在靈敏度、檢測范圍、準確率、精密度上均表現(xiàn)出較好的優(yōu)點。

2 均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)原理及特點

均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)（homogeneous chemiluminescence immunoassay ）是基于納米微球的化學(xué)發(fā)光、以時間分辨熒光為檢測模式的新型免疫學(xué)檢測技術(shù)，以其獨特的能量轉(zhuǎn)移機制和化學(xué)發(fā)光原理可實現(xiàn)均相免清洗，快速，高靈敏和高通量檢測。

3 均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)的應(yīng)用及其在POCT上的應(yīng)用前景

3.1 均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)的應(yīng)用

均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)應(yīng)用廣泛，不僅可以在免疫、分子診斷領(lǐng)域?qū)乖?、抗體、核苷酸等進行定量分析，在藥物篩選、食品安全檢測等方面也扮演著重要的角色。

3.1.1 免疫診斷領(lǐng)域

1996年，Ullman等人發(fā)現(xiàn)利用LOCI技術(shù)可以對臨床上的重要分析物（環(huán)孢霉素、地高辛、雌二醇、葉酸、茶堿或TSH）等進行定量分析，并且樣品用量少、反應(yīng)時間短、靈敏度高、無需將結(jié)合物分離。隨后，該技術(shù)便被用于多種生物標志物的檢測。Poulsen 、Gruson等人的研究表明AlphaScreen技術(shù)對預(yù)測心力衰竭的NT-proBNP 、血漿胰島素、纖連蛋白血管緊張素I等生物標志物含量的檢測具有較好的檢測結(jié)果，其檢測時間短、樣本用量少、檢測范圍廣且檢測結(jié)果精準。趙衛(wèi)國等人也基于LICA技術(shù)原理開發(fā)出來的試劑對肌紅蛋白、甲胎蛋白、心肌肌鈣蛋白等的含量進行了檢測，均表現(xiàn)出較好的靈敏度、準確度及精密度。目前，該技術(shù)已用于心肌標志物、腫瘤標志物、甲狀腺激素、乙肝病毒抗原抗體、干擾素抗體、人胰島素等的檢測。此外，LOCI技術(shù)也被應(yīng)用到了食品過敏反應(yīng)的分子解析診斷中，Yan等人的研究表明LOCI技術(shù)為精確測定血清中的IgE含量的優(yōu)良方法。

3.1.2 分子診斷領(lǐng)域

1999年，Patel 等人將LOCI技術(shù)與PCR擴增相結(jié)合，將寡脫氧核苷酸與乳膠微粒結(jié)合，通過連接探針與不同的DNA靶標雜交，從而實現(xiàn)了對DNA進行定量分析。SNP遍布于人類基因組中，SNP位點的發(fā)掘?qū)τ诩膊〉脑\斷和治療具有重要意義，Beaudet等將LOCI技術(shù)與等位基因特異性擴增和等位基因特異性雜交結(jié)合后，建立了單核苷酸多態(tài)性分析平臺，可對基因組DNA每個基因型進行精確定量，該技術(shù)靈敏度較高，大大減少了基因分型所需要的試劑及DNA樣本量，為實現(xiàn)高通量基因分型檢測提供了可行性。

3.1.3 藥物篩選

激酶是高通量藥物篩選中最重要的靶點之一，激酶抑制劑對治療炎癥性疾病、免疫紊亂和癌癥具有重要作用。Greg等人的研究表明AlphaScreen技術(shù)可以較好的用于激酶定量檢測以及激酶抑制劑等藥物的高通量篩選。LOCI技術(shù)在細胞生物學(xué)領(lǐng)域用于測定信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的含量，Niebel等人發(fā)現(xiàn)可以檢測G蛋白開關(guān)的激活狀態(tài)：定量測定細胞裂解物中活化的GTPases，為確定不同的GTPases在不同生物學(xué)環(huán)境中的激活狀態(tài)提供指導(dǎo)。Wang等人對cAMP濃度檢測研究發(fā)現(xiàn)，無需腺苷酸環(huán)化酶激活劑的刺激也能檢測到細胞中微量的cAMP的濃度，為藥物的發(fā)現(xiàn)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究提供了技術(shù)指導(dǎo)。

3.2 均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)在POCT上的應(yīng)用前景

隨著人類對健康要求的提高，檢驗醫(yī)學(xué)面臨越來越多的挑戰(zhàn)，要求更快的檢驗結(jié)果、更低的檢測成本、更便攜的檢測設(shè)備。操作簡單、攜帶方便、檢測快速、可以由非檢驗專業(yè)人員操作且就近患者實施檢測的POCT應(yīng)運而生。2017年底，國家衛(wèi)生計生委、國家中醫(yī)藥管理局發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)進一步改善醫(yī)療服務(wù)行動計劃（2018-2020年）的通知》中提出在地級市和縣的區(qū)域內(nèi)，建立胸痛中心、卒中中心、創(chuàng)傷中心、危重孕產(chǎn)婦救治中心、危重兒童和新生兒救治中心，這五大中心的建立均為在危急狀態(tài)下進行救治，周轉(zhuǎn)時間的縮短異為重要，POCT為五大中心提供了優(yōu)良的選擇。然而，POCT自誕生以來，對于其檢測結(jié)果僅僅設(shè)置最低標準，檢測結(jié)果準確率往往與臨床檢驗存在一定誤差，結(jié)果不穩(wěn)定，限制了POCT的進一步發(fā)展。

均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，然而目前基于均相化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)研發(fā)用于檢測的儀器均為大型儀器，體積龐大，占地面積較廣，不能隨身攜帶至診療現(xiàn)場，使技術(shù)的應(yīng)用場景受到了極大的限制，所以儀器的微型化將是LOCI技術(shù)未來的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語

隨著醫(yī)學(xué)水平的提高，對于臨床檢測的結(jié)果要求也越來越高，只有高度精準化的設(shè)備才能適應(yīng)未來的需求。均相化學(xué)法技術(shù)作為化學(xué)發(fā)光技術(shù)中的新型技術(shù)，以其獨特的原理實現(xiàn)了徹底免洗，同時也實現(xiàn)了檢測結(jié)果的精準，這在免疫分析方法上是一重大革新，然而該技術(shù)只能應(yīng)用于大型儀器，使得應(yīng)用場景受到了限制，作為體外診斷細分領(lǐng)域之一的POCT發(fā)展的困境使得該技術(shù)成為理想選擇，二者相輔相成。

二十一世紀，科學(xué)技術(shù)得到飛速發(fā)展，隨著信息化、智能化時代的到來，分析技術(shù)將融入更多的先進科技。均相化學(xué)發(fā)光免疫技術(shù)作為一種先進技術(shù)與生物化學(xué)、免疫學(xué)、光電子學(xué)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等各領(lǐng)域的先進技術(shù)的結(jié)合將是進一步發(fā)展的必然要求，未來將形成智能化的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)檢測精密自動化，通過網(wǎng)絡(luò)化、個性化的智慧信息數(shù)據(jù)給患者進行個性化的檢測分析，可以達到精準治療，互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的融合，通過云端第一時間拿到檢測結(jié)果，可以實現(xiàn)快速診斷和治療。

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