Способ радиоиммунохимического анализа
Изобретение относится к области медицины, в частности к способам количественного анализа биологически (физиологически) активных веществ в пробах различной природы, а именно к способам радиоиммунохимического анализа с использованием тритиевой метки. Готовят реакционную смесь, инкубируют, выделяют продукты реакции и переносят их в жидкий сцинтиллятор, регистрируют информационный параметр, строят калибровочную зависимость, с помощью которой определяют количественное содержание исследуемого вещества в пробе, при этом с использованием трех фотоприемников, соединенных со схемой отборта мажоритарных и тройных совпадений, определяют для различных проб с известным содержанием исследуемого вещества интенсивности М и Т соответственно мажоритарных и тройных совпадений сигналов фотоприемников, рассчитывают параметр А по формуле А =(М+2Т)3/27 Т2 для каждой измеренной пробы, строят калибровочную зависимость по раcсчитанным значениям, а в качестве информационного параметра для пробы с неизвестным содержанием исследуемого вещества используют величину А, определенную для этой пробы. Способ обеспечивает повышение чувствительности радиоиммунохимического анализа.
Изобретение относится к способам количественного анализа биологически (физиологически) активных веществ в пробах различной природы, а именно к способам радиоиммунохимического анализа с использованием тритиевой метки.
Способы радиоиммунохимического анализа известны и для их реализации многими фирмами выпускаются готовые наборы реагентов. Так, известно множество сходных по процедуре выполнения способов радиоиммунохимического анализа стероидов с использованием тритиевой метки, систематизированных в справочном пособии "Методы определения гормонов" (Резников А.Г., Киев: Наукова думка, 1980 г. ). Например, известен описанный на стр. 319 указанной книги способ определения тестостерона, суть которого заключается в приготовлении реакционной смеси (в данном примере этот этап состоит из эфирной экстракции исследуемого вещества (антигена) из плазмы или сыворотки крови, смешивании в отдельных реакционных сосудах определенных количеств экстракта исследуемых проб, проб, содержащих известное количество антигена (стандартов), с антигеном, меченным тритием и антисывороткой), инкубации реакционной смеси (в течение 30 мин при встряхивании на водяной бане при 37oC и затем в течение часа при 2-4oC), выделения продуктов реакции (путем сорбции активированным углем, покрытым декстраном не связавшегося с антителом антигена с последующим осаждением сорбента посредством центрифугирования), переносе выделенных продуктов реакции в жидкий сцинтиллятор (0,5 см супернатанта из каждого реакционного сосуда переносят в соответствующий флакон, содержащий 10 мл жидкого сцинтиллятора ЖС8), регистрации информационного параметра (измеряют в каждом флаконе частоту (скорость счета) сцинтилляций, вызванных тритием, с помощью жидкостного сцинтилляционного счетчика), производят построение калибровочной зависимости анализа (например, путем определения зависимости процента связывания меченого антигена в пробах стандартах от содержания исследуемого вещества в этих пробах), по которой определяют содержание исследуемого вещества в анализируемых пробах. Еще известен способ радиоиммунохимического анализа 25-ОН-витамина Д3 (диагностический набор реагентов для этого анализа выпускается фирмой "BYK", Германия, каталожный N 1800, копия каталожного описания прилагается), суть которого также заключается в приготовлении реакционной смеси, ее инкубации, выделении продуктов реакции и их переносе в жидкий сцинтиллятор, регистрации информационного параметра, построении калибровочной зависимости, с помощью которой определяют содержание исследуемого вещества в пробе. В этом способе приготовление реакционной смеси заключается во внесении в реакционные сосуды 25 мкл экстракта исследуемых проб или стандартных образцов, входящих в количестве 6 шт. в комплект набора, добавлении в каждый из сосудов 10 мкл меченного тритием 25-ОН-витамина Д3 и 100 мкл связывающего белка (антител против 25-ОН-витамина Д3 в фосфатном буфере). Инкубация приготовленной реакционной смеси осуществляется в течение часа при температуре 4oC. Выделение продуктов реакции производится в течение 4 мин при температуре 4oC с помощью суспензии активированного угля, внесенной в количестве 100 мкл в каждый из реакционных сосудов, с последующим отделением активированного угля связавшего непрореагировавшие продукты посредством центрифугирования реакционных сосудов. Затем 400 мкл супернатанта, содержащего продукты реакции (комплексы антиген-антитело), из каждого реакционного сосуда переносят соответственно во флаконы, содержащие жидкий сцинтиллятор, и далее регистрируют информационный параметр - измеряют частоту сцинтилляций, вызванных тритием в каждом из флаконов. После этого производят построение калибровочной зависимости анализа - например, зависимости частоты сцинтилляций от содержания определяемого вещества в пробе, используя для этой цели результаты измерения частоты сцинтилляций в пробах стандартах, содержащих известное количество определяемого вещества. Затем с помощью калибровочной зависимости определяют содержание исследуемого вещества в анализируемых пробах. Известен также способ радиоиммунохимического анализа дегидроэпиандростерона-сульфата (DHEA-S) (прототип). Диагностический набор реагентов для этого анализа (копия описания набора и процедуры анализа прилагаются) выпускается фирмой Radioassay Systems Laboratories Inc. (США). Этот анализ также включает приготовление реакционной смеси, ее инкубацию, выделение продуктов реакции и их перенос в жидкий сцинтиллятор, регистрацию информационного параметра, построение калибровочной зависимости, с помощью которой определяют количественное содержание исследуемого вещества в пробе. Приготовление реакционной смеси в данном случае заключается во внесении в реакционные сосуды 0,5 мл предварительно разбавленной в 4000 раз сыворотки или плазмы исследуемой крови или стандартных образцов, входящих в количестве 7 шт. в комплект набора, добавлении 0,1 мл антисыворотки к дегидроэпиандростерону-сульфату и добавлении 0,1 мл меченного тритием дегидроэпиандростерона-сульфата во все сосуды. Подготавливают также пробу, не содержащую связывающую систему (антисыворотку), для учета неспецифического связывания (NSB) меченого дегидроэпиандростерона-сульфата, что позволяет в дальнейшем учесть это неспецифическое связывание при построении калибровочной зависимости и улучшить точность анализа. Инкубация выполняется в течение от 1 до 24 ч в водяной бане при температуре 4oC при периодическом перемешивании. Выделение продуктов реакции осуществляется после инкубации путем добавления в реакционные сосуды 0,2 мл охлажденной до 4oC суспензии активированного угля, покрытого декстраном, интенсивного перемешивания в течение 20 с и выдержки полученной смеси в течение 20 мин при температуре 4oC с последующим осаждением сорбента центрифугированием в течение 15 мин. Далее весь супернатант из реакционных сосудов декантируют соответственно во флаконы с жидким сцинтиллятором и производят в каждом из флаконов регистрацию информационного параметра - частоты сцинтилляций - CPM (счет за минуту) с помощью жидкостного сцинтилляционного бета-счетчика. После этого по данным измерения частоты сцинтилляций в пробах-стандартах производят построение калибровочной зависимости анализа - зависимости процента связывания меченого дегидроэпиандростерона-сульфата от содержания дегидроэпиандростерона-сульфата в исследуемой пробе (процент связывания - отношение частоты сцинтилляций в пробе к частоте сцинтилляций в пробе с отсутствием исследуемого вещества (нулевой стандарт). При расчете процента связывания учитывается неспецифическое связывание (NSB) путем вычитания из величины частоты сцинтилляций для какой-либо пробы величины частоты сцинтилляций для пробы неспецифического связывания. Учет NSB позволяет улучшить точность анализа, если при построении калибровочной кривой используется та или иная гипотеза о ходе реакций, происходящих при анализе, например, гипотеза о соответствии реакций закону масс-действия. Далее по данным измерения частоты сцинтилляций в исследуемых пробах определяют процент связывания метки для этих проб и с помощью построенной калибровочной зависимости определяют содержание дегидроэпиандростерона-сульфата в этих пробах. Все способы радиоиммунохимического анализа с использованием трития чувствительны к явлению, обусловленному тем, что сцинтилляционная эффективность жидкого сцинтиллятора существенно зависит от состава вводимой в сцинтиллятор пробы. Это явление называется тушением (гашением) сцинтилляций и заключается в том, что количество фотонов в световых вспышках (сцинтилляциях), возникающих при возбуждении сцинтиллятора бета-частицами, излучаемыми в ходе распада радионуклида, содержащегося в меченых пробах, существенно зависит от состава пробы. Обычно при отсутствии тушения сцинтиллянионная эффективность составляет 5-20 фотонов на кэВ поглощенной энергии в зависимости от качества сцинтиллятора. Таким образом, для бета-частиц трития, который является низкоэнергетическим излучателем (максимальная энергия 18,6 кэВ. средняя энергия 5,6 кэВ) наиболее яркие сцинтилляции сопровождаются изотропным излучением примерно 100-400 фотонов в телесный угол 4
Решение системы уравнений (1) дает:
A = (М+2Т)3/27Т2 (2)
Величина параметра A, рассчитанного по формуле (2), не зависит от величины P и, следовательно, не зависит от степени тушения сцинтилляций в пробе. По результатам определения параметра A для всех проб стандартов определяют их коэффициенты связывания B/Bo (%) (с учетом параметра ANSB, определенного для пробы неспецифического связывания), используя в качестве CPM для каждой стандартной пробы величину параметра A для этой пробы, и затем строят калибровочную зависимость B/Bo (%) = f(C) коэффициента связывания B/Bo (%) от концентрации C исследуемого вещества. Калибровочная зависимость может быть построена, например, с использованием интерполяционного кубического сплайна (этот широко распространенный метод и его алгоритм приведены, в частности, в инструкции оператора установки Бета-2 тА0.005.012И). С помощью построенной калибровочной зависимости находят содержание определяемого вещества дегидроэпиандростерона-сульфата в каждой из исследуемых проб, вычисляя для каждой из них параметр A на основании величин М и Т, определенных для этой пробы. Далее для исследуемой пробы вычисляют коэффициент связывания B/Bo (%) для этой пробы, используя в качестве CPM для данной пробы величину параметра A для этой пробы. Полученный коэффициент связывания откладывают на оси ординат и считывают с помощью калибровочной зависимости искомое содержание определяемого вещества в пробе на оси абсцисс. Проведенные испытания полностью подтвердили преимущества заявленного способа перед известными. Так, в силу практической независимости результата анализа от величины тушения сцинтилляций в пробе существенно повышается точность анализа. Это можно характеризовать следующими значениями. Образец контрольной сыворотки, содержащей 100 нг/мл дегидроэпиандростерона-сульфата, был разделен на 6 аликвот. В аликвоты был добавлен реальный тушитель - четыреххлористый углерод в концентрациях, обычно наблюдаемых в крови в динамике развития токсогенного шока при отравлении этим веществом. Далее эти контрольные аликвоты были подвергнуты следующим анализам:
1) традиционным способом с регистрацией в качестве информационного параметра интенсивности мажоритарных совпадений на установке Бета-2;
2) предлагаемым способом с регистрацией мажоритарных М и тройных Т совпадений на установке Бета-2 и расчетом информационного параметра A по формуле A = (М+2Т)3/27Т2. При традиционном способе были получены следующие значения: информационный параметр изменялся в пределах 4041 [CPM] до 151 [CPM] (т.е. в 26 раз) по мере увеличения содержания тушителя в пробе. В тех же пробах при предлагаемом способе параметр A изменялся в пределах 4408 - 5560 (т.е. на 20%). Соответственно этому определение содержания дегидроэпиандростерона-сульфата традиционным способом было совершенно недостоверным (результат колебался от 250 - 4000 нг/мл при истинном содержании 100 нг/мл), в то время как при реализации предлагаемого способа это содержание составило 90-130 нг/мл, т.е. ошибка составила от -10 до 30%, что является высокоточным результатом для подобного измерения. Дополнительно было проведено сравнительное исследование ряда стероидных гормонов в сыворотке крови при различной патологии с помощью предлагаемого и традиционного методов с использованием промышленных диагностических наборов, меченных тритием, с альтернативными методами на основе диагностических наборов, меченных йодом-125. Методы на основе йода-125 также имея ряд недостатков, свободны от ошибки вызываемой тушением. При этом было установлено, что результаты, полученные известными способами с применением трития, отличаются до 5 раз от результатов, полученных предлагаемым способом. Наибольшее различие было именно в пробах, где наблюдалось тушение: гемолизированных, с метаболическим ацидозом, причем величина тушения, контролируемая по отношению М/Т, для каждой пробы, меченной тритиемб не превышала 4, т.е. тушение было весьма умеренным, а его влияние на результат с учетом формы калибровочной зависимости значительным. Различие результатов предлагаемого способа от альтернативного с использованием йода-125 составило не более 17%, что является небольшой величиной для данных видов анализов.
Формула изобретения