Qu'est-ce qu'un analyseur de protéines spécifique exactement ?

De nos jours, de nombreux laboratoires et services ambulatoires d'hôpitaux sont équipés d'un ou plusieurs analyseurs de protéines spécifiques dédiés, et il existe un personnel de test spécial pour tester en continu les échantillons de sang/urine sur la machine. Peut-être que la plupart des gens ordinaires entendent le plus parler des examens hospitaliers tels que les analyses de routine sanguine, d'urine et biochimiques, et ne savent peut-être pas grand-chose sur les tests de protéines spécifiques. Qu'est-ce qu'un analyseur de protéines spécifique ? Pourquoi de plus en plus d’hôpitaux sont-ils équipés de cet instrument ? Quelle est la différence entre un analyseur de protéines spécifique et d’autres instruments ?

1. Qu’est-ce qu’une protéine spécifique ?
Les protéines spécifiques, également appelées protéines spéciales, font référence à une série de protéines présentes dans le sérum humain ou d'autres fluides corporels. Ils sont dérivés de cellules tissulaires et remplissent différentes fonctions dans les fluides corporels. Ils augmentent ou diminuent généralement à des degrés divers au cours des maladies, fournissant ainsi des informations diagnostiques importantes aux cliniciens. Les protéines spécifiques peuvent être classées en différentes catégories en fonction de leurs fonctions dans l'organisme, telles que les protéines spécifiques au système immunitaire, les protéines spécifiques aux rhumatismes et aux rhumatoïdes, les protéines spécifiques à l'urine, les protéines spécifiques à la réponse en phase aiguë, les protéines spécifiques à la surveillance de l'état nutritionnel, les protéines spécifiques au système nerveux, et des protéines spécifiques des lipides ;
Des protéines spéciales proviennent de cellules tissulaires, avec une teneur élevée, une composition complexe et des fonctions étendues. L'analyse des changements dans la quantité et la qualité de protéines spéciales est d'une grande valeur pour comprendre la maladie, clarifier sa pathogenèse, ainsi que pour le diagnostic et le traitement précoces des maladies cliniques.

2. Quelles sont les méthodes de détection de protéines spécifiques ?
Il existe diverses protéines spécifiques dans différents fluides corporels tels que le sérum, le liquide céphalo-rachidien et l'urine dans le corps humain. Leur détection quantitative est devenue un moyen important pour le diagnostic clinique des maladies, le suivi de l'évolution de la maladie et l'évaluation de leur efficacité. Des protéines spécifiques ont une bonne antigénicité et sont généralement détectées selon le principe de la réaction antigène-anticorps. La détection de protéines spécifiques dans les fluides corporels a toujours été une préoccupation majeure pour les gens :

L'étape de développement du test d'immunoprécipitation classique :
La plage de mesure est étroite, la sensibilité est faible et l'opération est lourde
●1897 : Kraus a découvert qu'une réaction de précipitation visible se produisait après que le liquide de culture bactérienne ait été mélangé à l'antisérum correspondant ;
●1902 : Ascoli établit le test de précipitation annulaire ;
●1905 : Bechhold a mélangé l'anticorps dans de la gélatine puis y a ajouté l'antigène spécifique correspondant. La liaison spécifique de l'antigène et de l'anticorps peut provoquer une précipitation dans la gélatine ;
●1964-1965 : Oudin a présenté le test d'immunodiffusion unidirectionnelle en éprouvette, et Mancini a proposé le test d'immunodiffusion unidirectionnelle sur plaque (c'est-à-dire la méthode de diffusion unique dans la norme des frais de service médical) ;
●1953 : Grabar et W Williams ont rapporté l'immunoélectrophorèse (immunoélectrophorèse à contre-courant, immunoélectrophorèse par fusée et électrophorèse par immunofixation) ;

Le saut qualitatif de l’analyse immunochimique :
Plage linéaire précise, rapide et large
●1959 : Schultze et al. a rapporté la méthode turbidimétrique, qui analysait quantitativement la quantité de complexe antigène-anticorps en mesurant la réduction de la lumière transmise (une méthode couramment utilisée dans les analyseurs biochimiques) ;
●1967 : Ritchie et coll. a proposé l'utilisation de la diffusion laser pour mesurer le complexe antigène-anticorps formé par le complément C3 et l'haptoglobine, et l'a appelé méthode turbidimétrique. Cette méthode a raccourci la méthode classique d'immunoprécipitation sur gel qui prenait des dizaines d'heures à quelques heures pour obtenir les résultats de mesure (le prédécesseur de la méthodologie spécifique de l'analyseur de protéines) ;
●1977 : Sternberg et al. proposé une méthode turbidimétrique plus rapide, appelée méthode turbidimétrique de taux ;
●Après 1977 : méthode turbidimétrique dérivée de la méthode turbidimétrique chronométrée.

Les gens accordent de plus en plus d’attention au développement de méthodes et d’instruments de détection spécifiques liés aux protéines. Dès le début, il n’existait aucun instrument d’analyse de protéines spécifique. Certains éléments ont pu être détectés sur l’analyseur biochimique, mais seules les grandes protéines moléculaires ont pu être détectées. En raison des limites de la méthode, la précision des mesures de l’analyseur biochimique ne peut être garantie. Plus tard, de nombreux fabricants de produits de diagnostic clinique ont commencé à développer des analyseurs de protéines spécifiques semi-automatiques. Bien que les principes méthodologiques soient divers (turbidimétrie par diffusion, méthode du gold label, méthode d'immunofluorescence, etc.) et que la rapidité soit rapide, le nombre de canaux était faible et une opération manuelle était nécessaire. Aujourd'hui, la technologie des analyseurs de protéines spécifiques entièrement automatiques est mature et peut intégrer de nombreuses fonctionnalités telles qu'une automatisation complète, un débit élevé, des éléments de détection complète, une machine dédiée et même une inspection conjointe en ligne.

La méthode de détection de l'analyseur de protéines spécifiques entièrement automatique est principalement l'immunoturbidimétrie, qui est principalement divisée en trois types suivants :
Turbidimétrie par immunotransmission : après la combinaison de l'antigène et de l'anticorps, un complexe immun se forme, et les agrégats complexes et la turbidité apparaissent dans un certain laps de temps. Lorsque la lumière traverse la solution, elle peut être absorbée par le complexe immunitaire. Plus il y a de complexes immuns, plus la lumière est absorbée. La quantité de lumière absorbée est positivement corrélée à la quantité de complexes immuns dans une certaine plage. Le contenu de l'objet à tester est converti par le changement de l'intensité de la lumière transmise ;

Turbidimétrie par immunodiffusion : lorsqu'une certaine longueur d'onde de lumière est irradiée le long de l'axe horizontal et traverse la solution, elle rencontre les particules du complexe antigène-anticorps. La lumière est réfractée par les particules et déviée. L'angle de déviation de la lumière est étroitement lié à la longueur d'onde de la lumière émise ainsi qu'à la taille et au nombre des particules du complexe antigène-anticorps. L'intensité de la lumière diffusée est positivement corrélée au contenu du complexe, c'est-à-dire que plus il y a d'antigènes à tester, plus il se forme de complexes et plus la lumière diffusée est forte. Le contenu de l'objet à tester est converti par le changement de l'intensité de la lumière diffusée ;

Immunoturbidimétrie améliorée au latex : cette méthode utilise de minuscules particules de latex pour lier les anticorps, et les antigènes correspondants dans la phase liquide sont combinés pour produire des changements dans la lumière diffusée/lumière transmise afin de déterminer la teneur en antigène. La précision de détection des protéines plasmatiques peut être grandement améliorée en combinant des particules de latex.

Il convient de noter que la distribution de l'intensité de la lumière diffusée en néphélométrie dépend de la relation entre la taille des particules et la longueur d'onde du complexe antigène-anticorps, et est divisée en diffusion Rayleigh ou Mie [2] :
●Diffusion Rayleigh : si le diamètre des particules est inférieur à la longueur d'onde de la lumière incidente, une diffusion Rayleigh se produira, c'est-à-dire que la lumière diffusée sera diffusée presque symétriquement dans toutes les directions, entraînant une diminution de l'efficacité lumineuse de la mesure ;
●Diffusion Mie : si le diamètre des particules est supérieur à la longueur d'onde, une diffusion Mie se produira. À mesure que la taille des particules augmente, la lumière diffusée sera principalement concentrée vers l’avant ;
Lorsque des particules de latex sont utilisées, le diamètre du complexe antigène-anticorps est généralement d> 1 000 nm et les particules sont généralement plus grandes que la longueur d'onde. Par conséquent, la diffusion Mie est principalement générée, la valeur du signal correspondante est également plus élevée et la mesure est plus précise.

3. Quels sont les composants d’un analyseur de protéines spécifique ?
Un analyseur de protéines spécifique est un système analytique utilisé pour détecter quantitativement les protéines dans les fluides corporels tels que le sérum, le plasma et l'urine humains. Comme la plupart des instruments de diagnostic in vitro, il se compose d'un système d'échantillons, d'un système de réactifs, d'un système de réaction, d'un système de contrôle de la température, d'un système de liquide, d'un système d'exploitation et d'un système de traitement de données.
Il convient de mentionner que la position d'injection d'échantillon comprend généralement l'injection de plateau tournant d'échantillon et l'injection de piste d'échantillon, parmi lesquelles le type de plateau tournant peut maintenir le tube/tasse d'échantillon et d'autres conteneurs au centre, mais il est plus courant sur les analyseurs biochimiques ; le type de piste est actuellement largement utilisé dans les analyseurs de protéines spécifiques entièrement automatiques. Grâce à des pistes standardisées, le traitement par lots des portoirs d'échantillons peut être réalisé. Dans le même temps, afin de mieux détecter les échantillons de sang total, des technologies entièrement automatisées telles que la lecture automatique des codes-barres, l'échantillonnage par ponction à capuchon fermé et l'agitation automatique des tubes d'origine sont progressivement intégrées, ce qui permet d'économiser considérablement la charge de travail des agents d'inspection. De plus, les pistes standardisées constituent également une base matérielle pour la chaîne de montage ou la détection en ligne.

4. Quel est le principe de réaction de détection d’antigène-anticorps et de protéine ?

La détection de protéines spéciales utilise la réaction d'échantillons et de réactifs pour former des complexes antigène-anticorps, puis utilise la turbidimétrie par diffusion pour détecter la concentration correspondante. La courbe p de Heidelberger-Kendall montre la relation entre le niveau d'antigène et le signal de mesure dans des conditions de niveau d'anticorps constant, qui peut être divisée en trois étapes :

▲ Excès d'anticorps : il y a un excès d'anticorps dans la coupelle de réaction et de nombreux sites de liaison inactifs. Chaque antigène ajouté se liera immédiatement et induira une réticulation supplémentaire. La relation entre le niveau d'antigène et le signal de mesure à ce stade est proportionnelle ;
▲ Intervalle équivalent : lorsque les concentrations d'antigène et d'anticorps dans la coupelle de réaction sont fondamentalement égales, la réaction de réticulation ici est la plus forte et la solubilité du complexe antigène-anticorps est la plus faible ;
▲ Excès d'antigène : lorsque la quantité d'antigène dans la coupelle de réaction dépasse l'anticorps, car le nombre d'anticorps n'est pas suffisant pour lier tous les antigènes, la solubilité du complexe immun augmente à nouveau, ce qui signifie que le signal de mesure est plus petit, et il existe une situation dans laquelle le résultat du test n'est pas trop élevé mais indique un niveau faible (également connu sous le nom d'effet de bande arrière HOOK).
Afin de résoudre le problème de l'excès d'antigène provoquant une déviation des résultats lors du test d'échantillons à haute concentration, certains analyseurs de protéines spécifiques ont commencé à lancer les fonctions de détection d'excès d'antigène et de dilution automatique des échantillons de grande valeur, qui comprennent trois étapes : pré-réaction , contrôle de la turbidité et dilution de l'échantillon : lors de l'étape de pré-réaction, une partie de l'échantillon réagit d'abord avec la quantité totale de réactif. Si le seuil n'est pas dépassé lors de l'étape de pré-réaction, une quantité normale d'échantillon sera ajoutée pour la mesure. La valeur calculée est évaluée à l'aide d'une courbe de référence. Si la croissance du signal de valeur d'origine dépasse considérablement le seuil, la mesure sera automatiquement remesurée avec la dilution de deuxième niveau. Lors du contrôle de turbidité, si la valeur originale d'un certain signal de mesure dépasse le seuil défini, le résultat de la mesure sera marqué d'une invite. L'analyseur diluera ensuite l'échantillon selon un rapport prédéfini ou différent avant le test pour éviter l'effet HOOK.