Поиски оптимального алгоритма проведения иммуноферментного анализа в автоматическом режиме

3675

Развитие клинико-лабораторной диагностики во всем мире идет по пути автоматизации аналитического процесса. Особенно актуальным представляется внедрение высокотехнологичных методов для выявления возбудителей и маркеров социально значимых инфекций: вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), вируса гепатита В (ВГВ), вируса гепатита С (ВГС), сифилиса. Использование автоматических и полуавтоматических режимов исследования позволяет повысить качество проводимых исследований, но при этом повышаются требования к качеству анализируемых образцов:

  • использование стандартных пробирок;
  • увеличение минимально необходимого объема сыворотки для исследования;
  • отсутствие сгустков и нитей фибрина в сыворотке;
  • наличие штрихкода на пробирке.

Кроме того, для автоматизации ИФА необходимо приобретение соответствующих расходных материалов и дорогостоящее плановое обслуживание, что требует разработки таких алгоритмов работы, которые обеспечили бы максимально эффективную эксплуатацию приборов при минимальных экономических затратах.

Использование единой биопробы (пробирки с разделительным гелем) для одновременного исследования маркеров нескольких инфекций обладает рядом преимуществ:

  • снижение количества ошибок на преаналитическом этапе;
  • повышение безопасности процедуры забора крови для пациента и медперсонала;
  • снижение расходов;
  • уменьшение объема взятой крови;
  • упрощение документооборота.

Представляет интерес выяснить эффективность исследования нескольких маркеров из одной биопробы (пробирки) с использованием автоматического и полуавтоматического режимов для выполнения ИФА.

Для проведения исследований в автоматическом режиме использовали анализатор Evolyzer 150/8 (Tecan, Швейария). При проведении ИФА в полуав¬томатическом режиме использовали пипетирующую станцию EvocEvocEvocEvoclinical 200/8 (Tecan, Швейцария) и микропланшетный фотометр модель 680 (Bio-Rad LABORATORIES, США). Исследования выполняли в клинико-иммуноло-гической лаборатории по диагностике ВИЧ-инфекции КВКД №1 Департамента здравоохранения Москвы.

Для проведения сравнительного анализа эффективности использовали несколько алгоритмов работы:

  • алгоритм I - выявление 4 маркеров (ВИЧ, ВГВ, ВГС и сифилиса) в одной биопробе;
  • алгоритм II - исследование 2 маркеров (ВГВ и ВГС) в одной биопробе;
  • алгоритм III - исследование 1 маркера (ВИЧ).

При оценке эффективности алгоритма исследования учитывали следующие параметры:

  • стоимость расходных материалов;
  • производительность ИФА-анализатора;
  • производительность пипетирующей станции;
  • время, необходимое на пробоподготовку;
  • объем сыворотки, необходимый для исследования.

При автоматическом режиме исследования хронометрию проводили от этапа штрихкодирования до получения результатов ИФА, при полуавтоматическом - от этапа шрихкодирования до окончания внесения образцов в микропланшет.

Хронометрические замеры осуществляли при выполнении одинакового количества исследований - 768 (8 планшетов), что является средней нагрузкой для Evolyzer 150/8 за 1 смену в лаборатории. В случае алгоритма I указанное количество исследований (768) соответствует использованию 2 планшетов для выявления маркеров 4 инфекций, при алгоритме II - 4 планшетов для выявления маркеров 2 инфекций, при алгоритме III - 8 планшетов для выявления маркеров 1 инфекции.

Использование одной пробы сыворотки крови для одновременного выявления маркеров нескольких инфекций позволяет сократить число используемых одноразовых наконечников на этапе внесения образцов в лунку. Как видно из табл. 1, за счет внесения сыворотки одним наконечником в несколько планшетов сокращается расход наконечников. Алгоритм I представляется в этом плане наиболее экономичным - расход наконечников составляет 0,6 шт./на исследование, что меньше, чем при использовании алгоритмов II и III. При оценки экономической целесообразности данного алгоритма следует отметить, что при работе по алгоритму I для выполнения 50 000 исследований за квартал затраты на закупку наконечников составляют около 290 тыс. рублей. Для выполнения аналогичного объема исследований в случае алгоритмов II и III ежеквартальные расходы составят 390 тыс. и 640 тыс. рублей соответственно.

Хронометрия проведения ИФА при помощи автоматического анализатора показала, что выполнение одинакового количества исследований при разных алгоритмах работы различно по своей эффективности (таблица).

Сравнительный анализ эффективности использования различных алгоритмов проведения ИФА в автоматическом и полуавтоматическом режимах

Исследуемые характеристики

Алгоритм I

Алгоритм II

Алгоритм III

Расход одноразовых наконечников на 1 исследование, шт.

0,6

0,8

1,3

Производительность в автоматическом режиме, исследований в час

270

230

170

Производительность в полуавтоматическом режиме, исследований в час

1350

880

520

При одновременном выявлении маркеров 4 инфекций (алгоритм I) производительность прибора оказалась в 1,6 и 1,2 раза выше, чем при анализе такого же количества проб на выявление маркеров одной и двух инфекций соответственно. Аналогичная закономерность прослеживается при работе в полуавтоматическом режиме: при алгоритме I скорость пипетирования -1350 образцов в час, что в 1,5 и в 2,6 раз быстрее, чем в случае алгоритмов II и III. Увеличение производительности приборов при одновременном выявлении 4 маркеров инфекции связано с сокращением времени, необходимого для сканирования и пипетирования образцов.

При анализе эффективности алгоритма исследования следует учитывать временные затраты, связанные не только с аналитическим, но и с преаналитическим этапом. Автоматизация ИФА требует обязательного присвоения штрихкода каждому образцу в процессе пробоподготовки. При исследовании маркеров 4 инфекций из одной биопробы штрихкодирование пробирки производится однократно. Если же сыворотка от одного пациента аликвотируется для исследования маркеров гепатита, ВИЧ и сифилиса в разные пробирки, то помимо расхода пробирок это означает трехкратное увеличение суммарного времени и трудозатрат на этапе штрихкодирования образцов.

При автоматизации ИФА минимально необходимый для анализа объем сыворотки увеличивается на 300-400 мкл за счет "мертвого объема". При параллельном выявлении маркеров 4 инфекций минимально необходимый объем составляет 500-600 мкл. При определении маркеров инфекций у одного пациента в разных пробирках "мертвый объем" следует учитывать для каждой биопробы, что означает увеличение общего объема сыворотки, получаемой от пациента, до 1100-1200 мкл.

В настоящей работе мы ограничились изучением тех аспектов алгоритма постановки ИФА, которые связаны с автоматизацией ИФА.

Производительность ИФА-анализаторов и пипетирующих станций зависит от большого числа факторов, среди которых важную роль играет комбинация нескольких тестов при одновременном исследовании. Проведенное хронометрирование показало, что производительность приборов возрастает с увеличением количества исследований, проводимых из одной биопробы.

Высокое качество доставляемого материала является необходимым условием автоматического проведения анализа, поскольку наличие сгустков и фибриновых нитей препятствует корректной работе пипетирующего манипулятора. По данным Л.П. Зениной, использование вакуумных систем забора крови уменьшает количество дефектных сывороток в 7,5-10 раз. Автоматическое пипетирование сыворотки предполагает увеличение минимального объема сыворотки за счет "мертвого объема". При этом недостаточное количество биопробы является наиболее частой причиной исключения образца из исследования на автоматическом анализаторе.

Приобретение одноразовых наконечников составляет существенную статью расходов. Выявление маркеров 4 инфекций из одной пробы позволяет в 2,2 раза сократить расходы на одноразовые наконечники по сравнению с выполнением аналогичного числа исследований на 1 инфекционный маркер.

Таким образом, алгоритм выявления маркеров 4 инфекций из одной биопробы является наиболее целесообразным в условиях автоматизации ИФА.

Список использованной литературы

1. Гудер В.Г., Нарайанан С., Виссер Г., Цавта Б. Пробы: от пациента до лаборатории. Git Verlag, 2001. 43 с.

2. Долгов В.В., Луговская С.А., Почтарь М.Е. Применение вакуумных систем BD VAKUTAINER для лабораторного анализа: Методические рекомендации. М., 2007. С. 13-14.

3. Долгов В.В., Ройтман А.П. Порядок применения закрытых систем для лабораторного использования венозной крови: Методические рекомендации. М., 2005. 13 с.

4. Зенина Л.П. Целесообразность применения вакуумных систем в КДЛ // Медицинский алфавит. Лаборатория. 2010. № 4. С. 24.

5. Кишкун А.А. Современные технологии повышения качества и эффективности клинической лабораторной диагностики. М., 2005. 359 с.

В.А. Науменко,
канд. мед. наук, врач клинической лабораторной диагностики;
Е.В. Ефремова,
канд. биол. наук, врач клинической лабораторной диагностики;
А.С. Гусев,
врач клинической лабораторной диагностики;
В.М. Дронова,
канд. мед. наук, заведующая клинико-иммунологической лаборатории;
Н.Н. Потекаев,
д-р мед. наук, профессор, главный врач
Кожно-венерологический клинический диспансер №1 Департамента здравоохранения г. Москвы;
А.В. Судницын,
руководитель службы технической поддержки ООО "Текан"

Читайте в ближайших номерах журнала «Справочник заведующего КДЛ»
    Читать >>


    Ваша персональная подборка

      Подписка на статьи

      Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно.

      Рекомендации по теме

      Мероприятия

      Мероприятия

      Повышаем квалификацию

      Посмотреть

      Самое выгодное предложение

      Самое выгодное предложение

      Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

      Живое общение с редакцией

      А еще...








      Наши продукты






















      © МЦФЭР, 2006 – 2017. Все права защищены.

      Портал zdrav.ru - медицинский портал для медицинских работников. Новости и статьи для главных врачей, медицинских сестер, заместителей главного врача, специалистов по качеству медицинской помощи, заведующих КДЛ, медицинских юристов, экономистов ЛПУ, провизоров и руководителей аптек.

      Информация на данном сайте предназначена только для медицинских работников. Ознакомьтесь с соглашением об использовании.
      Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-64203 от 31.12.2015.

      Политика обработки персональных данных

      
      • Мы в соцсетях
      Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы продолжить чтение статей на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — журнал в формате pdf

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы продолжить чтение статей на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      ×
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      ×
      Сайт предназначен для медицинских работников!

      Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
      Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

      — 9400 статей
      — 4000 ответов на вопросы
      — 80 видеосеминаров
      — множество форм и образцов документов
      — бесплатная правовая база
      — полезные калькуляторы

      Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      ×