1、雅培 c16000 全自动生化分析仪上的试剂交叉携带污染发现及解决方案 张小轶 孙芙蓉 邹本辉 扈锡涛 蒋琳 杜晓艳 王存新 北京工业大学生命科学与生物工程学院 中生北控生物科技股份有限公司 摘 要： 为了解决临床生化检测中隐蔽的交叉携带污染, 提出了一种合理普适的交叉携带污染评估和解决方案.该方案采用雅培 c16000 全自动生化分析仪, 设计合理普适的交叉携带污染测定试验及特殊的污染清洗程序, 对体外诊断市场中占有率较高的中生试剂的交叉携带污染情况进行评价, 通过对 31 个临床常规检测试剂盒的 930 个组合进行交叉携带污染试验, 对隐蔽性的交叉携带污染提出判定标准, 并对具有交叉携带污
2、染的组合用提出的特殊的清洗程序进行清洗.结果表明, 传统标准仅识别出 10 个具有交叉携带污染的组合, 而提出的新标准比传统标准额外识别出了 5 个交叉携带污染组合.对以上 15 组具有交叉携带污染的组合用提出的特殊的清洗程序进行清洗, 其污染率绝对值全部显著降低, 且交叉携带污染情况全部得到消除.关键词： 全自动生化分析仪; 体外诊断试剂盒; 交叉携带污染; 清洗程序; 作者简介：张小轶 (1974) , 女, 副教授, 主要从事计算机辅助药物设计、生物大数据分析方面的研究, E-mail:收稿日期：2017-04-21基金：北京市教育委员会科研计划面上项目 (km201410005030)
3、 ;北京市教育委员会北京市属高校青年拔尖人才项目 (Xiaoyi Zhang) Detection and Solution of Reagent Carryover Contamination in the Automatic Biochemistry AnalyzerZHANG Xiaoyi SUN Furong ZOU Benhui HU Xitao JIANG Lin DU Xiaoyan WANG Cunxin College of Life Science and Bioengineering, Beijing University of Technology; BIOSINO B
4、io-Technology Abstract： In order to solve the concealment carryover contamination in clinical chemistry assay, a versatile judgment standard and a solution for reagent carryover contamination were designed. The reagent carryover contamination of 930 combinations between 31 types in-vitro diagnostic
5、kits of Bio Sino were evaluated by using automatic biochemical analyzer ( Abbott c16000) , and a new judgment standard was put forward which is conducive to finding out those concealed carryover contaminations. Then a special cleaning procedure was designed. Results showed that 10 combinations with
6、carryover contamination were identified by using traditional standard, and 5 more combinations with carryover contamination were picked out by using the new standard. The special cleaning procedure was used to the 15 combinations, in which the contamination rates of the 15 combinations were all sign
7、ificantly reduced and carryovercontaminations of them were all eliminated.Keyword： auto biochemistry analyzer; in-vitro diagnostic reagent kits; carryover contamination; cleaning procedure; Received： 2017-04-21临床生化检测通过对人体体液等检测获取人体重要生化参数指标, 能为医生救治病人提供有力的诊断依据.检验结果必须保证极高的可靠性、准确性, 才能保证疾病的临床有效诊断和有效治疗1.全自
8、动生化分析仪是生化指标分析的必备仪器, 在各级医院广泛应用.如何提高检验的准确度、精密度和灵敏度, 成为当今需要解决的重要问题.由于全自动生化仪在分析的过程中需要进行多项目及多样本的高速处理, 且仪器设计了如样本针、试剂针、比色杯、搅拌棒等共用的机械部分, 因此, 不同项目的试剂或样本残留对其他项目造成不良影响, 很容易发生交叉污染, 而试剂针交叉携带污染是发生几率较高的2.为了评价仪器的交叉污染率, 已有一些相关工作报道3-5了交叉污染的复杂情况:如试剂成分之间有直接影响, 即上一个检查项目所用试剂的残留含有对下一个测试试剂有影响的成分;试剂成分之间有间接影响, 即上一个检查项目中残留的试剂
9、成分对下一个项目的底物有影响, 造成最终很难对检测结果进行评价.因此, 设计一个合理普适的携带污染评估和解决方案至关重要.此外, 在生化测试中发现, 试剂间的交叉污染现象存在一定的隐蔽性, 如 MG 在 TG、CK、AMY 测定时存在交叉污染, 导致测定值偏高, 可能使医生误判该患者患有肾脏疾病, 但单独检测时检测值往往是正常的6, 测试人员用常规的 Westgard 多规则质量控制时不容易发现4.这会严重影响生化检验的最终结果, 从而影响临床医生对患者病情的判断, 导致严重的后果.然而, 过去对于试剂间污染的隐蔽性问题, 极少有研究涉及, 目前尚未看到合理的判定标准.本研究用雅培 c1600
10、0 全自动生化分析仪, 通过设计合理普适的携带污染测定试验方法, 对中生试剂的交叉污染情况进行评价, 提出了解决污染隐蔽性问题的方案, 可最大程度减少污染带来的结果误判问题, 提高检查结果的准确性, 为疾病的诊断和治疗提供保障, 也为厂家进一步改进仪器性能提供有益的参考.1 材料1.1 仪器雅培全自动生化分析仪 c16000.1.2 试剂盒选择医院常规检测项目, 如肝病、肾病、糖尿病、心肌疾病等项目中普遍使用的中生 31 套体外诊断试剂盒:ALT (速率法, 液体 I 型) 、AST (速率法, 液体I 型) 、LDH (LD-L 速率法, 液体 I 型) 、CK (速率法, 液体 I 型)
11、、GGT (速率法, 液体 I 型) 、ALP (速率法, 液体 I 型) 、AMY (EPS 法, 液体 I 型) 、TG (GPO-PAP 法, 液体 I 型) 、CHO (COD-PAP 法, 液体 I 型) 、GLU (HK 法, 液体 I 型) 、GLU (GOD 法, 液体 I 型) 、T.Bili (重氮法, 液体 I 型) 、D.Bili (重氮法, 液体 I 型) 、CRE (苦味酸法, 液体 I 型) 、CRE 酶法, 液体 I 型) 、UREA (酶偶联速率法, 液体 I 型) 、UA (尿酸酶比色法, 液体 I 型) 、ALB (溴甲酚绿法, 液体 I 型) 、TP (
12、双缩脲法, 液体 I 型) 、IRON (亚铁嗪法, 液体 I 型) 、P (磷钼酸紫外法, 液体 I 型) 、CA (邻甲酚酞络合酮比色法, 液体 I 型) 、MG (二甲苯胺蓝法, 液体 I 型) 、DHDL-C (清除法) 、DLDL-C (清除法) 、CO 2 (酶终点法) 、Ig G (透射比浊法) 、ADA (酶动力学法) 、TBA (酶循环法) 、CK-MB (速率法) 、HBDH (速率法) .1.3 校准品中生生化多项校准品, 批号:120031;中生 DHDL-C (清除法) 校准品, 批号:110111;中生 DLDL-C (清除法) 校准品, 批号:110121;中生
13、CO2 (酶终点法) 校准品, 批号:110811;中生 ADA (酶动力学法) 校准品, 批号:120271;中生 TBA (酶循环法) 校准品, 批号:110292;Kimiya Ig G (透射比浊法) 校准品, 批号:A206.1.4 质控品中生生化多项质控品, 批号:120041;日本积水医疗 DHDL-C 和 DLDL-C 质控品, 批号:823RKI;中生 CO2 (酶终点法) 质控品, 批号:120872;中生 ADA (酶动力学法) 质控品, 批号:120271;朗道 TBA (酶循环法) 质控品, 批号:729UN;Kimiya Ig G (透射比浊法) 质控品, 批号:H
14、192;罗氏质控品, 批号:168309.1.5 人血清由北京昌平区医院提供的混合人血清.1.6 清洗剂雅培原装酸性清洗剂 (Acid) 、碱性清洗剂 (Alkaline) 、清洗剂 A (DA) 、清洗剂 B (DB) 、水浴添加剂.2 方法2.1 试剂交叉携带污染的测试、评估方案2.1.1 试剂交叉携带污染的测试方案将中生 31 种试剂盒进行两两组合.由于某种试剂作为受者或供者对测试结果的影响不同, 即受者 a 与供者 b 组合与受者 b 与供者 a 组合所得交叉污染测试结果可能不同, 因此, 将每个试剂盒作为受者进行组合测试, 也作为供者进行组合测试, 共有 930 个组合.每种试剂盒对
15、另一种试剂盒的交叉携带污染测试程序7如表 1 所示.表 1 试剂交叉携带污染测试程序 Table 1 Reagent carryover contamination testing program 下载原表 对这 930 个组合, 每对组合按表 1 的序号 15 依次进行测试, 并循环 5 次, 即每对组合共测试 25 次.930 个组合共测试 23 250 次.其中第 1 和第 3 步, 材料和样本都是生理盐水.虽同为生理盐水, 但放置位置不同, 材料的生理盐水放置在试剂仓, 样本的生理盐水放置在样本仓, 目的是为了分别清洗试剂针和样本针.2.1.2 确定携带污染的判定标准已有广泛使用的携带
16、污染的判定标准:|污染率|5%为有携带污染, |污染率|5%或受者 CV允许 CV 时, 表明试剂盒或仪器的性能不能满足标准需要, 无需进行交叉携带污染测试.允许偏移是指同一实验室用同种方法, 在多次独立检验中, 分析同一样品所得结果的均值与靶值之间的差异.而允许 CV 是指同一实验室用同种方法, 在多次独立检验中分析同一样品所得结果的离散程度.CV 的计算方法为10表 2 交叉携带污染判断新标准 Table 2 New judgement standard of carryover contamination 下载原表 式中:SD 为受者的标准偏差; 为受者的平均值.根据标准 1 的判断,
17、930 个试剂盒组合中存在交叉携带污染的组合 (见表 3) .这些组合均为受者 CV5%且|污染率|5%, 表明试剂盒之间存在交叉携带污染情况.表 3 存在交叉携带污染的组合 1Table 3 Combinations containing carryover contamination 1 下载原表 对其余 920 个组合, 根据标准 2 做进一步的判断.结果显示, 另有 5 个组合, 它们的|污染率|5%, 在 2%5%, 但根据受者 CV允许 CV, |污染率|允许偏移, 仍然判断为有污染的组合.结果见表 4.表 4 中污染率数值-3.60%表明 P 受到 GLUGOD 污染后实际测量值
18、降低, 其余2.08%、4.55%、2.31%及 2.19%表明 ALB、TP 受到污染后的实际测量值升高.表 4 存在交叉携带污染的组合 2Table 4 Combinations containing carryover contamination 2 下载原表 由以上结果可见, 用标准的污染率5%作为判断标准, 31 种试剂盒的 930 个组合中, 只有 10 个组合被评估为出现了交叉携带污染, 而根据我们提出的新的交叉污染判断标准, 共有 15 个组合交叉携带污染.这 5 个额外发现具有交叉携带污染的组合为 P-GLUGOD、ALB-Ca、ALB-GGT、TP-CO 2和 TP-HBD
19、H.以 P-GLUGOD 为例, 如果以传统标准, 将会导致忽略这种污染的存在.而用新的判定标准却发现, GLUGOD 对 P 产生负影响 (污染率为-3.6%) (见表 4) , 而该污染最终会导致 P 测值的偏低.此外, 以传统标准, 也会忽略 ALB-Ca、ALB-GGT、TP-CO 2、TP-HBDH 污染的存在.若用我们提出的新标准发现, Ca 和 GGT 会对 ALB 产生正影响 (见表 4) , CO2和 HBDH 对 TP 也产生正影响, 即最终会导致ALB 和 TP 的测定结果比实际值偏高.已知 ALB 及 TP 的降低与肝病的严重程度成正相关10, 测值偏高则会造成病人肝病
20、转好的假象, 可能导致医生对病情的估计失误11-12.3.2 试剂盒交叉携带污染解决方案的评估对判定为交叉携带污染的 15 个组合, 基于 2.2 设置的合理的测试顺序及特殊的清洗程序, 最终确定了供者携带污染的试剂针 (R1、R2) 、清洗剂类型、清洗剂用量和清洗次数等参数.将确定的这些参数按照受者相同的情况进行排列, 结果见表 5.结果可见, 有些试剂只受 R1 或 R2 的影响, 有些试剂不仅受 R1 的影响, 同时也受 R2 的影响, 如 MG 同时受供者 GLUHK 的 R1 和 R2 影响, ADA 也同时受供者 MG的 R1 和 R2 影响.为对以上清洗的效果进行验证, 通过将产
21、生交叉携带污染的试剂组合再次执行2.1.1 的试剂交叉携带污染的测试程序, 最终计算出污染率、CV, 结果见表 6.表 5 清洗参数设置 Table 5 Cleaning parameters setting 下载原表 表 6 中污染率数值为-0.57%、-0.02%及-1.33%, 表明受者受到供者污染后实际测量值降低;其余污染率值均为正值, 表明受者受到供者污染后的实际测量值升高.从表 6 的结果可以看出, 产生交叉携带污染的 15 组试剂盒, 在设置了特殊的清洗程序后, 消除污染的效果非常明显.15 个组合的|污染率|全部显著降低, 均小于 5%.通过比较表 6 与表 3、4 可以看出,
22、 |污染率|下降尤为显著的是 TBA-TG组合, 其污染率由原来的 47.55%下降为 3.25%.而其余 14 个组合的|污染率|也明显下降, 全都下降到小于 3.25%.根据提出的新的交叉携带污染判定标准, 当|污染率|5%时, 还需要根据标准 2和标准 3 做进一步判断, 才能最终确定这些组合是否真的消除了交叉携带污染.由表 6 可见, 最终 115 组合的|污染率|全部小于 5%, 受者 CV 也全部都小于允许 CV, |污染率|全部小于允许偏移, 可见这 15 个组合均满足标准 3, 说明这15 个组合的污染情况均得以消除.表 6 清洗效果的验证 Table 6 Verificati
23、on of cleaning effection 下载原表 3.3 新标准及特殊的清洗方法的普适性评价结果在日立 7180、AU480 临床生化检验仪上对提出的新标准及特殊清洗方法进行进一步的验证, 结果表明该标准科学有效, 该清洗方法效果良好.在 7180、AU480上设置特殊清洗, 清洗效果见表 7 和表 8.从表 7 和表 8 的结果可以看出, 在 7180 及 AU480 仪器上产生交叉携带污染的 9组试剂盒, 在设置了特殊的清洗程序后, 消除污染的效果非常明显.9 个组合的|污染率|全部显著降低, 均小于 5%且小于允许偏移.因此提出的污染判断的新标准及特殊的清洗方法同样适用于 71
24、80 及 AU480 全自动生化分析仪.4 结论1) 针对试剂间的交叉携带污染存在一定的隐蔽性, 本文提出了交叉携带污染判断的新标准.通过对 930 个试剂盒组合进行交叉携带污染试验, 结果表明新的标准除了发现了 10 个常规方法可以识别的交叉携带污染组合外, 还额外发现了 5个隐蔽的交叉携带污染组合.提出的新标准弥补了传统标准的漏洞, 更有效地识别污染, 更加有利于提高临床生物化学检测的准确性, 为医生提供准确的检测结果, 使其对患者病情的评估及治疗更合理.表 7 7180 仪器特殊清洗效果 Table 7 Special cleaning effect on 7180 instrument
25、 下载原表 表 8 AU480 仪器特殊清洗效果 Table 8 Special cleaning effect on AU480 instrument 下载原表 2) 针对试剂盒间存在交叉携带污染, 提出了特殊而有效的清洗程序:考虑试剂盒的开盖稳定性及试剂间的干扰情况对试剂进行排序;依次用 DA、0.5%Acid 清洗 R1, 再选择 10%DB 清洗 R1, 进一步选择用 DA 和 0.5%Acid 同时清洗 R1 和 R2;最后确定清洗剂用量及清洗次数等参数.将根据新标准发现的 15 个产生交叉携带污染的试剂组合进行清洗后, 对它们再次进行试剂交叉携带污染的测试.结果表明, 15 个组合
26、的|污染率|全部显著降低, 且交叉携带污染情况全部得到消除.3) 提出的污染判断的新标准及特殊的清洗方法具有普适性.通过在日立7180、AU480 临床生化检验仪上对以上新标准及特殊清洗方法经过进一步的验证, 结果表明该标准科学有效, 该清洗方法效果良好.由于全自动生化分析仪在仪器构造、硬件配置、运行方式及清洗剂种类等方面基本相同, 因此这一新标准及清洗方式对其他品牌的全自动生化分析仪具有普适性.参考文献1朱红梅, 吴美辉, 罗丹, 等.临床生化检验测量不确定度的评估J.检验医学与临床, 2012, 8 (9) :922-923.ZHU H M, WU M H, LUO D, et al.Ev
27、aluation of measurement uncertainty in clinical biochemistry detectionJ.Lab Med Clin, 2012, 8 (9) :922-923. (in Chinese) 2于嘉屏.全自动生化分析仪及其试剂间化学污染对检测结果的影响J.中华检验医学杂志, 2007, 30 (11) :1301-1302.YU J P.Effect of chemical contamination of automatic biochemical analyzer and reagent on detection resultsJ.Chin
28、ese Journal of Laboratory Medicine, 2007, 30 (11) :1301-1302. (in Chinese) 3顾国宝, 陈洁, 李燕, 等.全自动生化仪使用中项目间交叉污染的探讨J.上海医学检验杂志, 2002, 17 (3) :176-177.GU G B, CHEN J, LI Y, et al.Discussion on crosscontamination between projects in automatic biochemical instrumentationJ.Shanghai Journal of Medical Laborato
29、ry Science, 2002, 17 (3) :176-177. (in Chinese) 4柯培锋, 刘冬冬, 徐建华, 等.全自动生化分析仪携带污染的发现及其解决方案J.广东医学, 2014, 35 (11) :1728-1731.KE P F, LIU D D, XU J H, et al.Automatic biochemical analyzer carry contamination found its solutionJ.Guangdong Medical, 2014, 35 (11) :1728-1731. (in Chinese) 5赵笔辉.应用日立 7180 全自动生化
30、分析仪的检测时序处理交叉污染J.检验医学, 2016, 31 (2) :140-143.ZHAO B H.The application of Hitachi 7180 automatic biochemical analyzer to detect the sequential processing of cross contaminationJ.Laboratory Medicine, 2016, 31 (2) :140-143. (in Chinese) 6王传发.日立 7600 生化分析仪检测血清镁中的试剂交叉污染及其消除措施J.检验医学, 2010, 25 (6) :465-467.
31、WANG C F.Reagent cross contamination Hitachi 7600biochemical analyzer to detect the serum magnesium and its elimination measuresJ.Laboratory Medicine, 2010, 25 (6) :465-467. (in Chinese) 7BONENO J, FOKAKIS M, ARMBRUSTER D.Reagent carryover studies:preventing analytical error with open clinical chemi
32、stry systemsJ.Laboratory Medicine, 2005, 36 (11) :705-710. 8胡远明, 熊石龙, 石凌波, 等.Beckman+AU5811 生化分析仪交叉污染实验设计与应用J.广州医药, 2015, 46 (2) :16-19.HU Y M, XIONG S L, SHI L B, et al.The design and application of beckman AU5811 automatic biochemical analyzers cross contamination experimentsJ.Guangzhou Medical Journal, 2015, 46 (2) :16-19. (in Chinese)
