血清分离胶促凝采血管的理论基础及临床应用

岳光

       当今分析仪器的自动系列集约化或条型码的运用，增加了系列化项目直接上机检测量。但是由于过去采血后血液自然凝固，血液从离心到测定放置时间长，影响了分析仪的多种功能的充分发挥。为了迅速推进检测技术的快速化，往采血管中添加分离胶、促凝剂缩短了血液凝固时间。分离胶促凝采血管的应用，是采血初级阶段重要质量控制，同时也制备了高品质的血清标本。从保护室内外环境角度考虑，血清分离胶采血管的应用，减少血清杯及塑料试管的用量。目前国内许多公司提供的真空系列采血试管，规范了检验科采血技术，减少了多种多样交叉感染。但是，分离胶促凝采血管的临床实践应用中，出现了涉及到分离胶、促凝剂的基础理论及值得注意的有关问题。必须从基础理论上去理解才能解决实践中出现的问题。本文就血清分离胶促凝管基础理论及临床应用讨论如下。
1 分离胶分离血清、血块的机理
       血清分离胶是由疏水有机化合物和硅石粉组成，具有触变性的粘液胶体，其结构中含有大量氢键，由于氢键的缔合作用形成网状结构，在离心力的作用下用网状结构被破坏变为粘度低的流体，当离心力消失之后又重新形成网状结构这种性质被称为触变性(thizotropy)。即在温度不变的情况下，对这种粘液胶体施加一定的机械力，可从高粘度的凝胶状态变为低粘度的溶胶状态，如果机械力消失又恢复原来高粘度的凝胶状态。由机械力作用产生的凝胶和溶胶的互变现象首先由Freundlich 和Petrifi 命名。为什么由机械力的作用会产生凝胶与溶胶的互变现象呢?触变性是因为分离胶的结构内部含有大量氢键网状结构之故。在常温下氢键比较容易被切断引起再结合。硅石表面具有硅羟基(SiOH)，形成SiO 分子凝聚体(初级粒子)，在这种初级粒子间以氢键连结成链状结合粒子。这种链状硅石粒子与构成分离胶的疏水有机化合物的粒子间更进一步形成氢键而产生网状结构，构成具有触变性的凝胶状分子。分离胶比重维持在1.05，血清比重约1.02，血块比重约1.08，当分离胶与凝固后的血液在同一试管中离心时，由于对分离胶施加离心力而引起硅石凝聚体中的氢键网状结构被破坏变成链状结构，分离胶就成为粘度低的物质，比分离胶重的血块就移到管的底部，分离胶发生返转现象，形成管底部血块/分离胶/血清三层。当离心机停止转动失去离心力后，分离胶中硅石凝聚体的链状粒子间再次由氢键构成网状结构，恢复初始高粘度凝胶状态，在血清和血块间形成隔离层。另外，检验医学实验室广泛采用了一次性疏水性塑料试管，延长了凝血时间。其塑料试管在与Ⅺ 、Ⅻ 凝血因子接触时，被激活能力非常弱，采血后2～4h血液还没有完全凝固，为此要在塑料试管内壁喷涂促凝剂加速血液凝固，能得到高品质的血清标本。
2 血清分离胶促凝管、血浆分离胶抗凝管
       血液促凝剂是为了临床检验中快速分离血清标本而研制的促凝剂，一般常用硅石粉、玻璃粉、炭素粉末及蛇毒等促凝成分，特殊加工成粉剂与球型。粉剂制成无水乙醇悬浮液，喷涂在血清分离胶真空试管内壁上，放鼓风干燥箱中(35℃ )使无水乙醇蒸发干。如果血清分离胶返转性不好，会出现分离胶隔层和血清、血块之间分离不完全，其原因往往是离心前血液没有完全凝固所致，因为血液凝固不完全可使纤维蛋白混杂在隔离层。要使血液完全凝固，必须按说明书正确使用血清分离胶促凝管，才能制备高品质的血清标本。血浆分离胶抗凝管是为了快速血浆生化急诊检验所需，即在分离胶采血管内壁喷涂肝素锂。
3 采血管的材质与采血管壁粘附性
       分离胶采血管的管壁必须与分离胶之间具有牢固的粘附性，其粘附性与采血管的材质有关。玻璃试管的主要成分是亲水性的硅酸盐，采血后玻璃试管内壁可出现吸着水分子的吸水层，所以，分离胶不能直接粘附于玻璃试管的内壁。随着放置时间的延长，红细胞中的钾或者酶等物质，可以通过水分子吸水层向血清中扩散，所以，玻璃采血管在原状态下保存血清的期限以2～3天为宜。塑料采血管材质是疏水性质，其管壁不产生水分子层，分离胶可牢固地粘附着内壁上，红细胞中的钾不能扩散到血清中，因而冷藏保存8天血清钾含量不变。
4 血液凝固时间和促凝剂
       全自动化分析仪每小时可检测600～1000个标本，而实验室分离血清标本的速度与全自动分析仪很不同步，采血技术停留在初始阶段。因为血液凝固速度与玻璃试管和塑料试管和温度密切相关。实验证明：凝血因子中的Ⅺ 、Ⅻ 因子接触玻璃试管壁后被激活，一般采血后在23℃ ～25℃ 室温条件下，30min大部分血液已凝固，完全凝固需要1h。但是，疏水性的塑料试管壁接触Ⅺ 、Ⅻ 因子时，被激活的能力非常弱，需要2～4h血液才能完全凝固，为解决此问题需要向两种试管内壁喷涂促凝剂和加入促凝球，采血后轻轻倒转试管混合3~4次，置室温立放待血液完全凝固后离心。血液收缩呈现血块状，可观察到有血清渗出现象，证明血液完全凝固。
5 血清分离胶采血管离心操作的要求
       如何正确使用分离胶促凝管制备高质量血清标本，离心是至关重要的环节，要采用水平离心机。各个公司的分离胶采血管通常要求：离心速度3 000r/min 5～15min。BD 公司投放中国市场的分离胶采血要求操作步骤：采血后立即轻轻倒转采血试管5次混匀标本，等待标本充分凝固需要放置30min，离心力维持在3000r/min，离心10～15min，使血清与血凝块完全被分离胶分隔；血清标本可直接上机检测或转移至仪器配套试杯中。具备这个条件才能制备出高品质血清标本。如果离心力过低作用于分离胶的力比较弱，而使分离胶返转不佳。相反如离心时间过长，在分离胶凝聚体中由于氢键被切断后再难以形成网状结构，而失去触变性。
6 现市场上的分离胶采血管
       目前国内真空系列试管公司全部采用玻璃采血试管为主流，灌注血清分离胶。目前进入中国市场的三家外国公司部分更新换代塑料采血管，关于塑料采血管材质与检测结果密切相关，日高等用4种分离胶塑料采血管对12种血中抗癫痫药物浓度检测表明：由于塑料试管的材质不周，血清保存数日后药物浓度有所下降。其原因不是分离胶所致而是治疗药物中含有的疏水性化合物吸附干塑料度管壁所致。现今各公司几乎都采用PET(polyethlene terephthalate)即：聚对苯二甲酸乙二(醇)酯，其它也有采用polyprpyrene(聚丙烯)、polyester(聚酯)制造的塑料采血管。都是以优越的素材成型的技术生产的，持有特质的密闭的塑料制品，具有好的密闭性较长时间保持负压度，塑料真空采血的功能发挥得更充分，日本最大参考实验室(SRL)全国有70余所网络营业所，采血的方式、标本、贮存、运输、检查业务等已走向效率化。解决了采血初始阶段塑料试管负压度，管壁破损机率及离心过程发生泄漏等现象在国外有些公司采用强化玻璃试管，防止在运输及试验过程中试管破损率，保护实验室内外环境。
7 关于血清分离胶
       分离胶的成分对血液为不活性物质，对以血清检测为对象的临床化学及免疫学、RIA及EIA 检测项目测定值均无影响。现市场上销售的分离胶基本材料的有机化合物有：聚烯系列(polyolefine)、聚酯系列(polyester)、丙烯基系列(acryl )等，各个公司都有各异，使用最多的是聚烯系列。这些用有机化合物调整比重，持有触变性。因为每个公司硅石粉的混合比列各异，并加入独特的物质混合之以保持其稳定性。所以各个公司的分离胶的透明度、色泽等有多少差异。用灌机灌注血清分离胶时，需要20℃ 室温条件下灌注最为理想，因为在室温低的条件下，分离胶粘度大，灌胶机的差异等因素，可出现速度慢、有气泡的产生。血清分离胶要避免直射日光，在室温条件下保存。
8 血液促凝球和血液促凝剂促凝机理
       凝血机制和促凝剂的关系，是一系列凝血因子相继被激活，最后形成纤维蛋白凝块的过程。由于实验室广泛的采用一次性塑料试管延长了凝血时间的过程，尤其是冬季气温偏低的条件下凝血时间更长，给临床检验及时分离高质量血清标本带来麻烦。
       首先需要说明玻璃试管壁和塑料试管壁与凝血因子的关系，一般是以离心后的血清中纤维蛋白块的容积率，来观察血液凝固效果，玻璃试管壁与凝血因子Ⅺ 、Ⅻ 接触时被激活。实验证明：采血后约30min(23℃)几乎完全凝固，此时纤维蛋白块容积率为20、1h纤维蛋白块容积率为10 、1个半小时为0.5 。但疏水性的塑料试管壁与Ⅺ 、Ⅻ 凝血因子接触时，被激活能力非常弱，血液凝固时间需要2～4h，采血后2h纤维蛋白块容积率几乎80，是血液没有完全凝固所致。血液促凝球和促凝剂是硅石粉、玻璃粉以及其它非生理性的促凝成分经特殊加工制成，它可以激活血浆和血小板中的部分凝血因子，生成凝血活酶(thromboplastin)、纤维蛋白酶(throbin)，促使血液凝固，血液促凝球使用方法：加一粒干试管中，加血液3～4ml 轻轻倒转混合3～4次，放置25～30min，血液促凝剂是喷涂干试管内壁所用。
9 血清分离胶促凝采血管与环境保护
       由于检验科的全自动化和检验项目系列化，每日用一次性塑料注射器采血，塑料试管用量增多，从采血到检验结束需要5种塑料用品，每天如此多的用量对交叉感染，对实验室内、外环境卫生造成更大隐患 血液标本采取和血液分离血清在临床检验质量控制中是至关重要的一环。为了减少医学检验废弃物，国内外许多医院采用一次真空塑料采血试管系列，离心后不需分离标本，可直接上机实现一管操作，使用后可直接高压灭菌或焚烧销毁防止污染环境，是目前减少医学检验塑料用品废弃物最理想的方法。
                                                                                                                编辑：范伟伟