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Vivid血浆分离膜在POCT行业中的应用

在不使用离心机的情况下,从全血样本中分离出高质量的血浆。

血液作为体外诊断的主要样本来源,血浆或血清的分离是快速检测的第一步。在不使用离心机的情况下,从全血样本中分离出高质量的血浆,是开发即时(床旁)诊断产品的前提条件之一,以满足终端用户对产品操作简便、快速和准确性的要求。

 

然而,全血分离的复杂性和难点在于仍然没有商业化可以分离小量体积(10-100 μL)的过滤系统。借助膜材过滤分理出高质量的血浆并非易事,因全血样本体积少,血浆回收率低,且极易溶血造成下游背景深或非特异性反应等干扰。

 

选择合适的血浆分离膜可有效地产生与离心法同等质量的血浆,并支持优化侧向层析和微流控等产品的诊断流程。

选择血浆分离膜时应当考虑哪些关键参数?

为满足即时检验产品灵敏度和准确率的要求,在选择血浆分离膜时,应当考虑以下因素:

 

  • 全血承载量

并非所有的血浆分离膜都能承载同样体积的全血,为了达到最佳的分离效果,需了解膜材单位面积的样本承载量(体积/cm²),以确保样本被完全吸收。

 

  • 血浆回收率

血浆分离膜材应有效滤除红细胞,高效分离出所需血浆。精确控制膜材厚度,确保其持有尽量小的膜空腔体积,可使同等的全血样本可产出尽量多的血浆。

 

不同材质的膜材对非血浆成分如血细胞的滤除效率不同,可分离出的血浆量也会不同。较常使用的材质如不对称聚砜和玻璃纤维,聚砜的血浆回收率高可达60~80%,而玻璃纤维的仅能部分滤除血细胞,相对比较而言,其血浆回收率仅30-50% 5。若玻纤需达到同等回收率,需更大的样品体积。

 

  • 溶血

血浆分离膜材应最大限度降低溶血,防止产生背景色、干扰下游反应。溶血会影响诊断检测的效果,导致血清或血浆中呈现明显的粉红色,增加免疫分析的背景。较多文献报道,溶血还会改变临床相关标记物。血液标本发生溶血后, 红细胞大量的破坏,存在于红细胞内的酶类释放到细胞外,进而导致AST、CK、CK-MB、LD、α-HBDH 等心肌酶显著升高,影响临床对指标判读的准确性6

 

在电化学发光双抗体夹心法测定的过程中,溶血会影响cTn、Mb、CK-MB等心肌类指标的检测7

 

对于核酸类检测,全血样本中的血细胞及其他组分如血红蛋白和乳铁蛋白,一定程度上可抑制DNA聚合酶,降低PCR效率,影响定量结果8

 

因此,有必要使用高效的膜材防止溶血,同时,可滤除干扰物质以保证精准的检测结果。玻璃纤维材料常会发生溶血,干扰下游分析。此时,选择一款可最大限度降低溶血的材料,且了解检测本身可承受的最大程度溶血,这一点极为重要。

 

  • 分离时间

如果检测有时间限制,需了解膜材的血浆分离时间。不同材质的膜材,分离时间会有所不同。

 

  • 非特异性结合

玻璃纤维材料虽常用于血浆分离,但因其会非特异性吸附一些目标分析物,如脂类(胆固醇),而限制其某些应用。对血浆分离膜材进行非特异性吸附的评估,以确保目标分析物不被结合于膜材基质内,从而保证下游检测的准确性。聚砜材质的血浆分离膜不会非特异性吸附心肌标志物5

 

 

 

颇尔Vivid血浆分离膜 一步法血浆分离

Vivid血浆分离膜具有良好的分离性能,可快速高效地从全血样本中分离出血浆。在两分钟内即产生高质量血浆,血浆回收率大于60%~80%(理论值),低溶血风险。

 

  • 可靠的性能

Vivid血浆分离膜属不对称聚砜材质,具有一定机械强度,通过不对称孔径进行尺寸排阻过滤,将全血衍生物如红细胞、白细胞、血小板截留在膜基材内(图1),快速有效地从全血中分离出高质量血浆,低溶血、低吸附(如肌钙蛋白),血浆回收率最高可达80%。

 

 

图1

 

  • 高血浆回收率

Vivid 血浆分离膜的血浆回收率高达80%(理论值)(图2),而玻璃纤维产率一般在30-50%之间5。血浆回收率并不取决于全血上样量,还与血浆分离膜单位面积的样本承载量有关。

 

图2

 

  • 低溶血

Vivid血浆分离膜的溶血风险明显低于玻纤介质。

 

  • 低非特异性结合

经验证,聚砜材质的血浆分离膜对目标分析物的非特异性吸附较低。

 

含有等量肌钙蛋白I(1 ng / mL)的新鲜全血,经Vivid 血浆分离膜(实验组)和离心法(对照组)分离血浆后,测定血浆中肌钙蛋白I的浓度。数据表明(图3),实验组中肌钙蛋白I的浓度大于等于对照组中肌钙蛋白I的浓度,表明血浆分离膜对对关键心肌标志物的非特异性吸附较低。

 

图3

 

  • 低样本量

Vivid血浆分离膜精确控制膜材厚度,确保其持有尽量小的膜空腔体积,可使同等的全血样本可产出尽量多的血浆。

 

  • 兼容性

血浆分离膜材是否能兼容下游金标垫、硝酸纤维素膜也极为重要。

 

Arman Nabatiyan 等人已成功验证聚砜膜材的血浆分离效果,可成功应用于POCT检测HIV12。在一款直径为15.6mm装置中,上层为Vivid血浆分离膜,用于分离血浆;下层为A/D玻纤,提供毛细拉力,收集血浆;该装置可在3-5min从75μL全血中有效分离血浆,回收率超过65%;数据表明,Vivid血浆分离膜分离所得血浆量与离心法所得血浆量基本一致,且可用于下游检测HIV。

Vivid 血浆分离膜有3种不同全血样本承载量和血浆回收率的膜材供选择

 

 

参数规格

 

参考文献

5 Pall Media Guide, 6/08, 10k, GN07.1603, PN 33522

6 石俊平,溶血标本对心肌酶类检验结果的准确性分析,中国实用医药2015年8月第10卷第23期 China Prac Med, Aug 2015, Vol. 10, No.23

7 胡孝彬,溶血对电化学发光法检测心脏标志物的影响,实用医技杂志2015年2月第22卷第2期Journal of Practical Medical Techniques,February 2015, Vol. 22, No. 2

8 Al-Soud, W. A.; Radstrom, P. J. Clin. Microbiol. 2001, 39, 485−493.

12 Arman Nabatiyan∗, Zaheer A. Parpia, Robert Elghanian, David M. Kelso,Membrane-based plasma collection device for point-of-care diagnosis of HIV Arman Nabatiyan∗, Zaheer A. Parpia, Robert Elghanian, David M. Kelso. Journal of Virological Methods 173 (2011) 37–42

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