¿Qué es exactamente un analizador de proteínas específico?

Hoy en día, los laboratorios y departamentos ambulatorios de muchos hospitales están equipados con uno o más analizadores de proteínas específicos y cuentan con personal de pruebas especial para analizar continuamente muestras de sangre/orina en la máquina. Quizás la mayoría de las personas comunes y corrientes son las que más escuchan sobre los elementos de los exámenes hospitalarios, como la rutina de sangre, la rutina de orina y los exámenes bioquímicos, y es posible que no sepan mucho sobre las pruebas de proteínas específicas. ¿Qué es un analizador de proteínas específico? ¿Por qué cada vez hay más hospitales equipados con este instrumento? ¿Cuál es la diferencia entre un analizador de proteínas específico y otros instrumentos?

1. ¿Qué es una proteína específica?
Las proteínas específicas, también llamadas proteínas especiales, hacen referencia a una serie de proteínas presentes en el suero humano u otros fluidos corporales. Se derivan de células de tejidos y realizan diferentes funciones en los fluidos corporales. Por lo general, aumentan o disminuyen en diversos grados durante las enfermedades, lo que proporciona información de diagnóstico importante para los médicos. Las proteínas específicas se pueden clasificar en diferentes categorías según sus funciones en el cuerpo, como proteínas específicas del sistema inmunológico, proteínas específicas del reumatismo y reumatoide, proteínas específicas de la orina, proteínas específicas de la respuesta de fase aguda, proteínas específicas de seguimiento del estado nutricional, proteínas específicas del sistema nervioso, y proteínas específicas de lípidos;
Proteínas especiales provienen de células de tejidos, con alto contenido, composición compleja y amplias funciones. Analizar los cambios en la cantidad y calidad de proteínas especiales es de gran valor para comprender la enfermedad, aclarar su patogénesis y diagnosticar y tratar precozmente enfermedades clínicas.

2. ¿Cuáles son los métodos de detección de proteínas específicas?
Existen varias proteínas específicas en diferentes fluidos corporales, como el suero, el líquido cefalorraquídeo y la orina, en el cuerpo humano. La detección cuantitativa de ellos se ha convertido en un medio importante para el diagnóstico clínico de enfermedades, el seguimiento del curso de la enfermedad y la evaluación de la eficacia. Las proteínas específicas tienen buena antigenicidad y generalmente se detectan mediante el principio de reacción antígeno-anticuerpo. La detección de proteínas específicas en los fluidos corporales siempre ha sido una área de gran preocupación para las personas:

La etapa de desarrollo de la prueba clásica de inmunoprecipitación:
El rango de medición es estrecho, la sensibilidad es baja y la operación es engorrosa
●1897: Kraus descubrió que se producía una reacción de precipitación visible después de mezclar el líquido de cultivo bacteriano con el antisuero correspondiente;
●1902: Ascoli estableció la prueba de precipitación anular;
●1905: Bechhold mezcló el anticuerpo en gelatina y luego le añadió el antígeno específico correspondiente. La unión específica del antígeno y el anticuerpo puede provocar precipitación en la gelatina;
●1964-1965: Oudin informó sobre la prueba de inmunodifusión unidireccional en tubo de ensayo y Mancini propuso la prueba de inmunodifusión unidireccional en placa (es decir, el método de difusión única en el estándar de tarifas de servicios médicos);
●1953: Grabar y W Williams informaron sobre la inmunoelectroforesis (inmunoelectroforesis contracorriente, inmunoelectroforesis en cohete y electroforesis por inmunofijación);

El salto cualitativo del análisis inmunoquímico:
Preciso, rápido y amplio rango lineal
●1959: Schultze et al. informó el método turbidimétrico, que analiza cuantitativamente la cantidad de complejo antígeno-anticuerpo midiendo la reducción de la luz transmitida (un método común utilizado en analizadores bioquímicos);
●1967: Ritchie et al. propusieron el uso de dispersión láser para medir el complejo antígeno-anticuerpo formado por el complemento C3 y la haptoglobina, y lo denominaron método turbidimétrico. Este método acortó el método clásico de inmunoprecipitación en gel que tardaba de decenas de horas a unas pocas horas en obtener los resultados de la medición (el predecesor de la metodología del analizador de proteínas específico);
●1977: Sternberg et al. propuso un método turbidimétrico más rápido, llamado método turbidimétrico de velocidad;
●Después de 1977: método turbidimétrico derivado del método turbidimétrico cronometrado.

La gente presta cada vez más atención al desarrollo de métodos e instrumentos de detección específicos relacionados con proteínas. Desde el principio no existía ningún instrumento analizador de proteínas específico. Se pudieron detectar algunos elementos en el analizador bioquímico, pero solo se pudieron detectar proteínas moleculares grandes. Debido a la limitación del método, no se pudo garantizar la precisión de la medición del analizador bioquímico. Posteriormente, muchos fabricantes de diagnóstico clínico comenzaron a desarrollar analizadores de proteínas específicos semiautomáticos. Aunque los principios metodológicos eran diversos (turbidimetría de dispersión, método de etiqueta dorada, método de inmunofluorescencia, etc.) y la velocidad era rápida, el número de canales era pequeño y se requería operación manual. Hoy en día, la tecnología de los analizadores de proteínas específicos totalmente automáticos está madura y puede integrar muchas características, como automatización total, alto rendimiento, elementos de detección completos, máquinas dedicadas e incluso inspección conjunta en línea.

El método de detección del analizador de proteínas específico totalmente automático es principalmente la inmunoturbidimetría, que se divide principalmente en los tres tipos siguientes:
Turbidimetría de inmunotransmisión: después de que el antígeno y el anticuerpo se combinan, se forma un complejo inmunológico y los agregados complejos y la turbidez aparecen dentro de un cierto período de tiempo. Cuando la luz pasa a través de la solución, el complejo inmunológico puede absorberla. Cuantos más complejos inmunes haya, más luz se absorbe. La cantidad de luz absorbida se correlaciona positivamente con la cantidad de complejos inmunes dentro de un cierto rango. El contenido del objeto a probar se convierte mediante el cambio en la intensidad de la luz transmitida;

Turbidimetría por inmunodispersión: cuando una determinada longitud de onda de luz se irradia a lo largo del eje horizontal y pasa a través de la solución, encuentra las partículas del complejo antígeno-anticuerpo. La luz es refractada por las partículas y desviada. El ángulo de desviación de la luz está estrechamente relacionado con la longitud de onda de la luz emitida y el tamaño y número de las partículas del complejo antígeno-anticuerpo. La intensidad de la luz dispersada se correlaciona positivamente con el contenido del complejo, es decir, cuantos más antígenos se prueban, más complejos se forman y más fuerte es la luz dispersada. El contenido del objeto a probar se convierte mediante el cambio en la intensidad de la luz dispersada;

Inmunoturbidimetría mejorada con látex: este método utiliza pequeñas partículas de látex para unir anticuerpos y los antígenos correspondientes en la fase líquida se combinan para producir cambios en la luz dispersada/luz transmitida para determinar el contenido de antígeno. La precisión de la detección de proteínas plasmáticas se puede mejorar enormemente combinando partículas de látex.

Cabe señalar que la distribución de intensidad de la luz dispersada en nefelometría depende de la relación entre el tamaño de partícula y la longitud de onda del complejo antígeno-anticuerpo, y se divide en dispersión de Rayleigh o Mie [2]:
●Dispersión de Rayleigh: si el diámetro de la partícula es menor que la longitud de onda de la luz incidente, se producirá dispersión de Rayleigh, es decir, la luz dispersada se dispersará casi simétricamente en todas las direcciones, lo que dará como resultado una disminución en la eficiencia luminosa de la medición;
●Dispersión de Mie: Si el diámetro de la partícula es mayor que la longitud de onda, se producirá dispersión de Mie. A medida que aumenta el tamaño de las partículas, la luz dispersada se concentrará principalmente en la dirección de avance;
Cuando se utilizan partículas de látex, el diámetro del complejo antígeno-anticuerpo es generalmente d>1000 nm y las partículas suelen ser más grandes que la longitud de onda. Por lo tanto, se genera principalmente dispersión de Mie, el valor de la señal correspondiente también es mayor y la medición es más precisa.

3. ¿Cuáles son los componentes de un analizador de proteínas específico?
Un analizador de proteínas específico es un sistema analítico que se utiliza para detectar cuantitativamente proteínas en fluidos corporales como suero, plasma y orina humanos. Como la mayoría de los instrumentos de diagnóstico in vitro, consta de un sistema de muestra, un sistema de reactivos, un sistema de reacción, un sistema de control de temperatura, un sistema de líquido, un sistema operativo y un sistema de procesamiento de datos.
Vale la pena mencionar que la posición de inyección de muestra generalmente incluye la inyección con plataforma giratoria de muestra y la inyección con pista de muestra, entre las cuales el tipo de plataforma giratoria puede mantener el tubo/taza de muestra y otros contenedores en el centro, pero es más común en analizadores bioquímicos; El tipo de pista se utiliza actualmente ampliamente en analizadores de proteínas específicos totalmente automáticos. A través de pistas estandarizadas, se puede realizar el procesamiento por lotes de racks de muestras. Al mismo tiempo, para detectar mejor las muestras de sangre total, se integran gradualmente tecnologías totalmente automatizadas, como el escaneo automático de códigos de barras, el muestreo por punción con tapa cerrada y la agitación automática de los tubos originales, lo que ahorra en gran medida la carga de trabajo de los trabajadores de inspección. Además, las pistas estandarizadas también proporcionan una base de hardware para la línea de montaje o la detección en línea.

4. ¿Cuál es el principio de reacción de detección antígeno-anticuerpo y proteínas?

La detección de proteínas especiales utiliza la reacción de muestras y reactivos para formar complejos antígeno-anticuerpo y luego utiliza turbidimetría de dispersión para detectar la concentración correspondiente. La curva p de Heidelberger-Kendall muestra la relación entre el nivel de antígeno y la señal de medición en condiciones de nivel de anticuerpo constante, que se puede dividir en tres etapas:

▲ Exceso de anticuerpos: hay un exceso de anticuerpos en la copa de reacción y hay muchos sitios de unión inactivos. Cada antígeno agregado se unirá inmediatamente e inducirá más entrecruzamiento. La relación entre el nivel de antígeno y la señal de medición en esta etapa es proporcional;
▲ Intervalo equivalente: cuando las concentraciones de antígeno y anticuerpo en el recipiente de reacción son básicamente iguales, la reacción de reticulación aquí es la más fuerte y la solubilidad del complejo antígeno-anticuerpo es la más baja;
▲ Exceso de antígeno: cuando la cantidad de antígeno en la copa de reacción excede la cantidad de anticuerpos, debido a que la cantidad de anticuerpos no es suficiente para unir todos los antígenos, la solubilidad del complejo inmunológico aumenta nuevamente, lo que significa que la señal de medición es más pequeña. y hay una situación en la que el resultado de la prueba no muestra un nivel demasiado alto sino que indica un nivel bajo (también conocido como efecto HOOK después de la banda).
Para solucionar el problema del exceso de antígeno que provoca la desviación de los resultados al analizar muestras de alta concentración, algunos analizadores de proteínas específicos han comenzado a lanzar las funciones de detección de exceso de antígeno y dilución automática de muestras de alto valor, que incluyen tres pasos: pre-reacción , control de turbidez y dilución de la muestra: en la etapa de prerreacción, primero se hace reaccionar una parte de la muestra con la cantidad total de reactivo. Si no se excede el umbral en la etapa previa a la reacción, se agregará una cantidad normal de muestra para la medición. El valor calculado se evalúa utilizando una curva de referencia. Si el crecimiento de la señal del valor original excede significativamente el umbral, la medición se volverá a medir automáticamente con la dilución de segundo nivel. Durante la verificación de turbidez, si el valor original de una determinada señal de medición excede el umbral definido, el resultado de la medición se marcará con un mensaje. Luego, el analizador diluirá la muestra según una proporción preestablecida o diferente antes de realizar la prueba para evitar el efecto GANCHO.