中国血细胞分析仪配套试剂发展概况与展望

孤独狼

       传统血液学常规检查方法是借助于显微镜进行人工血液红细胞、白细胞计数和血涂片染色后显微镜进行肉眼人工白细胞分类，每检测一份标本至少要20分钟才能出检测报告，不仅检测项目少，且费时费力，准确性、可靠性受到一定影响，难以进行质量控制。到20世纪50年代血细胞分析仪(Automated Heamatology Analyzer)问世以来，血细胞自动分析从单一的电阻抗技术发展成为多种技术的融合包括物理学、化学、免疫学、流式细胞术、信息处理技术、如体积传导光散射（VCS）、多角度偏振光散射（MAPSS）等，使对各种血细胞分析结果更加准确可靠；自动化方面，血细胞自动分析已由单一半自动不分类到的三分群/五分类（3/5-part differential）发展为血细胞自动分析的流水线，即将全血细胞计数（CBC）、网织红细胞（Ret）计数、外周血推片和染色等过程实现全自动化，临床应用方面，血细胞自动分析的检测参数由单一的血细胞计数结果发展为可向临床诊断，鉴别诊断、治疗和预后监测提供数二十多个参数。近年来，我国在血细胞自动分析领域也取得了十分可喜的成绩。目前，各级医院、乡镇、社区医疗机构血细胞分析仪已逐步得到普及，CBC 检测结果的精密度和准确度明显提高；大中型医院检验科拥有多台血细胞分析仪，有的大型或教学医院还拥有血细胞自动分析的流水线；同时，各级医院已基本建立血细胞自动分析的质控程序，大大提高了全血细胞计数（CBC）的工作效率。　
1、血细胞分析仪的工作原理
       1947年，美国科学家库尔特(W.H.Coulter)发明了粒子计数技术，它根据不导电颗粒经过阴阳电极间的充满电解质溶液的小孔时，会产生的瞬间电阻变化，来感知颗粒的大小和数量，91212称为电阻法原理，又称库尔特原理。50年代初应用于血细胞计数，依据血细胞非特异性的性质，对电解质溶液中悬浮颗粒(血细胞)在通过小孔时引起的电阻变化进行检测，现市售的血液分析仪基本都采用该原理设计。另一种方法是光散射测量法，同电阻抗法一样，全血标本首先按一定比例稀释成细胞悬液，在鞘液的作用下，形成细胞流，细胞被排列成单列快速通过光学检测区，当液流中的细胞与测定光束相交时，由于血细胞组成与鞘液不同，引起光散射变化，从不同角度检测散射光信号，可以获得与细胞体积结构有关的信息，以此来进行细胞计数及体积测定。  
2、血细胞分析仪配套试剂的类型  
      血细胞分析仪在分析计数过程中采用库尔特原理，根据细胞在测试过程中产生的脉冲幅度与仪器设备的阀值比较而得出。作为全血其细胞数量达1012个/L之多，直接通过小孔计数难以将每个细胞所形成的脉冲信号区分开来，为此必须对全血进行稀释，以便于仪器计数，这就需要仪器使用最基本的试剂——稀释液，以便对全血进行稀释。全血中白细胞数量约为109个/L，而红细胞计数达1012个/L，前者小于后者1000倍。如采用电阻抗法计数时，仪器只能识别有多少个颗粒，而无法识别哪个为红细胞，哪个为白细胞。为了进行血细胞计数与分类，仪器设计采用另一种试剂——溶血剂，它可以将红细胞溶解掉 (溶血作用)，再进行计数，就得出全血中白细胞数量。每份标本测定完毕之后，都要对仪器管道、小孔、计数池等进行清洗，以免相互干扰。所以仪器还要用到起清洗作用的试剂——清洗剂。有些仪器功能较强，对白细胞还可进行五分类，此时还用到了鞘液、染色液等试剂。  
3、血细胞分析仪配套试剂的作用  
        根据稀释液在使用过程中所起的作用，要求其是具有酸碱缓冲作用，适当的离子强度和电导率的等渗液。适当的离子强度和与血浆相同的渗透压能在一定时间内完整地保持血细胞原来的体积 而合适的电导率能保证获得与细胞体积，相应的脉冲大小 溶血剂则是一类强的表面活性剂，它的作用一方面是溶解红细胞，进行白细胞分类与计数，另一个作用是溶解红细胞，释放出血红蛋白(HGB)，形成稳定的血红蛋白衍生物，进行血红蛋白的测定。不同种类的溶血剂对白细胞形状、大小影响不同，如十六烷基三甲基溴化铵能使白细胞膜皱缩，胞体缩小，而皂素能使白细胞体积增大。同一种溶血剂浓度高低不同，对白细胞体积影响也不同，通常是随着溶血剂浓度增高，白细胞体积缩小，测量时脉冲也变小。随着溶血剂的用量增加或溶血时间的延长，白细胞破裂，皱缩在细胞核周围的胞浆颗粒及胞膜脱落，而仅剩细胞核。清洗剂则主要是清洗管道，避免标本之间污染。
4、血细胞分析仪配套试剂质量要求  
        血细胞分析仪配套试剂尽管与原装试剂在成份与剂量上不同，但对同一份血液所产生的脉冲信号应该相同，白细胞分类直方图应该重合，细胞分类结果应一致，在红细胞、血小板测定体系中，细胞数MCV、MPV等参数在两种试剂中所得结果应是相同的，空白计数符合仪器标准，溶血剂溶解血细胞的速度、程度应相同，血红蛋白与溶血剂作用后生成的血红蛋白衍生物的吸收光谱与氰化高铁血红蛋白法(HICN)应相似，吸收峰最好在540nm。配套试剂成份不应损坏机器的部件或影响使用寿命。  
5、血细胞分析仪配套试剂的质量控制  
       血细胞分析仪配套试剂做为一种新型产品，其试剂质量的高低、质量的控制等问题成为研制者、使用者都十分关注的问题。早在2002年南昌百特公司参与了由国家药品监督管理局北京医疗器械质量监督检测中心牵头、全国医用临床检验实验室和体外诊断系统标准化技术委员会主持，有技术专家和江西特康、广东浩江等研发、生产厂家在江西井冈山召开的《血细胞分析仪应用试剂的行业标准》制定研讨会，共同提出了血细胞分析仪应用试剂的行业标准 (草稿)，该标准对配套试剂从外观和性状、外部标识、净含量、pH值、空白计数、电导率值、渗透压等指标给出具体要求，《血细胞分析仪应用试剂第1部分：清洗液》、《血细胞分析仪应用试剂第2部分：溶血剂》、《血细胞分析仪应用试剂第3部分：稀释液》由国家食品药品监督管理局2003年6月20日发布，2004年1月1日实施，这无疑对控制试剂质量提供参考依据。但是，值得探讨的是，由于不同系列试剂的化学成分之间差别较大，行业标准所规定的指标只给出了一个范围，如稀释液的电导率值应符合标准值±0.5mS/cm。标准值要根据适用仪器的设计要求给出，但应保持在12.00~ 17.00mS/cm 的范围内(20±1℃)，有些指标的控制效果与试剂质量之间的相互关系尚需进一步探讨。
6、国外血细胞分析仪配套试剂生产情况
       血细胞分析仪配套试剂之所以叫配套试剂，是因为必须与仪器配套使用而得名的。因此，在国外一般生产仪器的厂家都推出与自己仪器相配套的试剂，例如: 美国Beckman-Coulter公司只生产适用于T系列(二分类系列)、JT、MD、Onyx(三分类系列)以及MAXM、STKS (五分类系列)的试剂 美国Abbott公司生产适用于Cell-DYN 610、1600、1700(二分类、三分类)试剂和CD3200、3500、3700 (五分类)试剂 日本Sysmex公司生产适用于KX-21(三分类)试剂以及NE(1500、8000)、SF3000、SE-9000、XE－2100(五分类)试剂。以上三家公司是世界著名的血细胞分析仪与配套试剂生产公司，除此而外，日本光电Celltac公司生产MEK系列仪器及试剂，分别适用于三分类(MEK 6108)和五分类(MEK 8108)，瑞士罗氏(Roche)公司与法国ABX公司合作生产COBAS MOCROST系列——MINOS(三分类)、AELIOS、ARGOS、VEGA(五分类系列)仪器及配套试剂。一般而言，血细胞分析仪性能改进从两方面进行，一是对仪器硬件、软件性能改进，改进后试剂仍沿用过去的，一般不发生变化，如Coulter公司将JT机型升级到JT-IR Sysmex公司将K1000升级到K4500 Abbott公司将CD1400升级到CD1700，试剂仍通用。第二种改进是引入新的原理，此时，试剂可能就要发生变化或引入新的试剂，例如Coulter公司JT三分类血细胞分析仪使用试剂有稀释剂、溶血剂和清洗剂，在此基础上，采用了容量电导光散射法(Volume Conductivity Light Scatter，VCS)以后，测定功能由原来三分类升级到五分类，试剂也在原有三种的基础上再增加两个，分别是鞘液和染色液。 过去，血分析对Hb的测定均采用了氰化血红蛋白法，所以试剂都含有氰化钾，对使用者的健康及环境构成威胁。20世纪90年代，Sysmex公司将SLS测定血红蛋白法应用于血细胞分析仪，避免了氰化钾对人体的危害，由于SLS为阴离子表面活性剂，而DTMAC为阳离子表面活性剂，因而对白细胞和Hb的测定要分管路进行，从而造成诸多使用上的不便和麻烦。这一新技术产品的推出，促进了其他生产厂家的技术改进，出现了新的测定方法，如细胞化学法与激光技术等。  
7、国内血细胞分析仪配套试剂的开发情况
       我国血细胞分析仪配套试剂的研发始于20世纪80年代，真正实现产业化于20世纪90年代， 南昌百特公司在1994年全国检验杭州会议上率先提出并实现血细胞分析仪配套试剂国产化，并于1996年将生产的CELL－DYN1600／1700、COULTERJT－IR血细胞分析仪稀释液和CELL－DYN1600／1700、COULTERJT－IR血细胞分析仪溶血剂率先获得卫生部临床检验中心临床检验体外诊断试剂质量检定“技术指标达到卫生部颁发的暂行质量要求” 合格的报告，之后，刘东海报道了适用于Coulter 三分类仪器的配套试剂。过复康针对CD 1600三分类血细胞分析仪进行试剂研制，丛玉隆教授相继推出数种机型的配套试剂，并推广使用。与此同时，南昌百特公司、烟台卓越公司、陕西开元生物公司等厂家也相继推出适用于二分类和三分类的血细胞分析仪配套试剂，结束了国内无血细胞分析仪配套试剂、生产厂家的历史，使血细胞分析仪配套试剂生产真正实现了国产化。  
       一直致力于打造“中国第一血球品牌”的南昌百特公司，已拥有了CD、Coulter、AC、BT、HC、CA、KX-21、ABX、HL、BC、TECOM等系列三分群血细胞分析仪配套试剂，配套HL系列血细胞分析仪的《血球计数仪用校准品》、《血球计数仪用质控品》。并不断完善血细胞分析仪配套试剂、校准品、质控品、品种的数量和质量，“百特牌”血球仪诊断试剂1999年4月荣获中华人民共和国国家知识产权中国专利技术博览会《金奖》。进入到21世纪，南昌百特、深圳迈瑞、江西特康、山东兰桥、山东卓越、广东浩江等厂家生产Coulter STAX、Sysmex SF 3000系列、CD、ABX等系列高档五分类血细胞分析仪配套试剂也已隆重推出。
       回顾我国血细胞分析仪配套试剂的发展历程，血细胞分析仪配套试剂的研发工作较国外尚有一定差距，为了使配套血细胞试剂在质量和产销量上有一个飞跃，全面达到国际先进水平，尚须从以下几方面努力工作：  
        7.1 尽快研究建立并完善血细胞分析仪配套试剂质量控制体系。  
        7.2 积极研发适用于血细胞分析仪配套试剂及仪器的质控物和校准物，以保证测定结果的准确性和精确度。  
        7.3 随着我国血细胞分析仪技术水平的不断提高，既可以进行白细胞五分类计数，又避免了剧毒物品对人体及环境危害，符合环保的三分群、五分类试剂将成为试剂研发的方向。
        7.4 加大对研发力量的投入，加大产品技术开发和基础研究力度。  
        7.5 加大人员培训，使血细胞自动检测分析系统及配套试剂产品更加规范化、标准化。  
        7.6 在全国范围内尽早建立血细胞分析的溯源体系。  
8 、血细胞分析仪 配套试剂市场前景展望
        8.1 由于国内市场起步晚，产业化发展相对滞后，所以同国外公司相比，虽然国内生产血细胞分析仪配套试剂厂家数量在100家以上，但国内企业普遍规模小，品种少，年销售额超过5000万元的血细胞分析仪配套试剂生产企业寥寥无几，销售额超过3000万元也不多。由于国家食品药品监督管理局2007年将体外诊断试剂《血细胞分析仪配套试剂》的医疗器械分类管理由Ⅱ类改为Ⅰ类。血细胞分析仪配套试剂生产门槛降低，加剧了市场的竞争，各企业的平均盈利水平都大幅度下降，但随着生活水平提高，医疗保险体制改革以及中央政府对乡镇和社区医疗机构的大力扶持，人们对体外诊断试剂在预防与诊断、治疗疾病过程中重要性认识的增加，市场规模必然会进一步扩大。面对行业竞争的加剧，平均利润的降低，以及国外企业的虎视眈眈，迫切需要我们体外诊断血细胞分析仪配套试剂厂家做强、做大、上规模、上效益，牢固树立品牌意识，培养打造国内或国际名牌，进而积极推动产品的外销，扩大参与企业间的国际竞争。谁先掌握了适合中国国情的体外诊断血细胞分析仪和配套试剂，谁就在未来的市场竞争中占据了非常有利的地位。
        8.2 日前发布的《2009～2013年中国诊断试剂行业市场调查深度调研及竞争策略分析报告》指出，目前，国内体外诊断试剂市场已经发展到每年30～40亿人民币的销售额 ，约占全球市场的1／14。血液试剂产品占12％，约为4～5亿人民币，根据专家估计，未来五年国内体外诊断试剂市场以年增长高达20％的速度递增。随着新医改扩容、国家科技产业政策扶持影响，国内体外诊断试剂市场拥有广阔的发展前景。  
        8.3  我们深信随着国内血细胞分析仪配套试剂厂家加大研发投入，加强企业的科学管理和产品质量的提高，品种的扩大，价格比使用进口原装血细胞分析仪配套试剂低的优势，国内市场使用进口原装血细胞分析仪配套试剂的比例由目前的70％市场，在3～5年内降为30％，国外进口原装三分群血细胞分析仪配套试剂将基本退出国内市场，大量的国产血细胞分析仪配套试剂将代替进口原装血细胞分析仪配套试剂，血液分析检查成本费用将大大降低。
                                                                                                        编辑：范伟伟