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ADVIA 2120i 全自动血细胞分析仪白细胞检测原理及散点图分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-27  来源:检验视界网  作者:李洪文   浏览次数:160
核心提示:1590 年荷兰人米德尔堡和詹森设计制造了最原始的显微镜,1610年伽利略使用望远镜观察小的物体并将其放大,后来被列文虎克改进成为原始的显微镜。……
作者:鄂尔多斯市中心医院检验科 李洪文

影子

1590 年荷兰人米德尔堡和詹森设计制造了最原始的显微镜,1610年伽利略使用望远镜观察小的物体并将其放大,后来被列文虎克改进成为原始的显微镜。


图1列文虎克 图2 列文虎克发明的显微镜

1855 年发明了用于计数血细胞的计数板, 目前仍然使用的改良Neubauer 计数板就是应用最为广泛和持续时间最为长久的经典一种。


图3 改良Neubauer 计数板

美国阿人Wallance H. Coulter 发现了库尔特原理(Coulter principle )。根据这个原理,Coulter 将其引入到血液细胞计数上。


图4库尔特原理(Coulterprinciple ) 图5 Wallance H. Coulter

1953年和他的兄弟约瑟夫(Joseph )成功的设计和制造出了可以计数血细胞的专用仪器。


图6 华莱士•库尔特和约瑟夫•库尔特  图7 早期血细胞计数仪

技术的进步目前这类仪器可以提供除了血细胞计数以外的更多参数的联合测定和分析,因此我们一般将这类仪器统称为血液细胞分析仪(Hematology Analyzer) 。

白细胞五分类血细胞分析仪原理简介

(1)应用VCS技术的血液细胞分析仪,主要有MAXM 、STKS、HMX 等型号。
(2) 采用阻抗、激光散射和荧光染色技术进行五分类的仪器:这种技术主要应用在Sysmex 研制和开发的系列血液分析仪。
(3) 激光散射和细胞化学染色技术:该类型仪器的最新型号为西门子公司的Advia120 型和新近推出的Advia 2120 i型。
(4)多角度偏振光散射法应用于白细胞五分类(MAPSS技术): 开发和采用这种技术的为ABBOTT公司生产的CD-3200、CD-3500、CD3700、CD4000 。
(5)采用图像分析的单纯细胞分类仪,以80年代日本日立公司生产的-8200 为代表。

ADVIA 2120i全自动血细胞分析仪白细胞检测原理


图8 西门子Advia 2120 i全自动血细胞分析仪外观1


图9 西门子Advia 2120 i全自动血细胞分析仪外观2


图10 西门子Advia 2120 i全自动血细胞分析仪液路图

1、Flowcytometry 流体细胞学原理

血样在反应槽中与试剂进行前处理,再经由仪器流路控制进入Flowcell进行测定,Flowcell测定的原理主要应用特定的光源打在血球上产生散射,并利用设置在不同角度的讯号侦测器,侦测光线散射的情况,经由讯号分析与运算可得到相关的血球特性信息(例:体积、内容物浓度、细胞核密度),配合多个不同的Flowcytomtry装置所收集足够的血球讯息,就能得到完整的血球计数或血球分类的结果。


图11 Flowcytometry 流体细胞学原理

2、MIE光散射理论

MIE光散射理论:光线照射在颗粒上所造成之光散射强度测定公式如下
 
S =F(λ,α,τ,φ,β)
S:散射光強度 λ:使用波長 α:折射率 τ:容積 φ:偵測角度 β:形狀因子

应用以上公式,固定其中几个影响因子,可测定出血球或特定颗粒的折射率与体积

若将血球球状化、应用固定波长的光源、设置两个固定角度的光线侦测器(高角度H、低角度L),带入这个公式:

SL=F1(λ,α,τ,φL,β)
SH=F2(λ,α,τ,φH,β)

分解此连立方程序可得到容积与折射率的计算方式:

容积 α=f1(λ,SL,SH,φL,φH,β)
折射率τ=f2(λ,SL,SH,φL,φH,β)

应用MIE光散射理论,将可测定出血球的体积(容积)与血球的内容物浓度(折射率)。


图12 MIE光散射理论

3、UFC(Uni-Fluidics Circuit)整合流路系统

整合流路系统是将传统血球计数仪中所应用的管路、反应槽、控制阀、试药运送、管路清洗等功能加以整合,利用UFC材质的去极性与无孔洞的特性,增加仪器的稳定度与降低定期保养工作频率。


图13 UFC(Uni-Fluidics Circuit)整合流路系统

4、过氧化物酶法分类白细胞(The Perox Method)

反应:破坏红细胞、加热固定白细胞、过氧化物酶染色。

第一步:全血12ul加入250ul Perox Diluent 1,反应槽加温到68℃进行红血球破坏的反应。

第二步:同时加入125ul Perox Diluent2 ,主成分为4 Chrolo-1Naphol 呈色剂,及250ul Perox Diluent3,主要成分H2O2为过氧化反应中的底物。


图14 过氧化物酶法分类白细胞示意图


图15 过氧化物酶法分类白细胞显色原理


图16 散射光信号测量细胞体积,吸光度反应过氧化物酶活性强弱,活性越强吸光度越大。

各类细胞的过氧化物酶活性(强度)

粒细胞系:原粒细胞呈阴性或弱阳性,阳性反应物为粗颗粒聚集状。自早幼粒细胞及以后各阶段中性粒细胞均为阳性反应,并随细胞成熟程度其反应渐加强,嗜酸粒细胞为强阳性反应,嗜碱粒细胞呈阴性或弱阳性反应。

成熟单核细胞、组织细胞呈阴性或弱阳性反应。幼红细胞、淋巴细胞、浆细胞、巨核细胞及血小板均为阴性反应。


图17 过氧化物酶法分类白细胞分类散点图

X轴表示过氧化物酶染色吸光度强度,MPO越强,越靠右侧,因此黄色散点(8)表示酶反应强度最强的成熟嗜酸性粒细胞,而染色阴性的有核红(2)、淋巴细胞及嗜碱细胞(4)、大未染色细胞(5)在最左侧。单核(6)、中性粒细胞(7)分布在中间区域。Y轴表示细胞体积大小,细胞体积越大,越靠上方区域分布。


图18 嗜碱细胞检测原理示意图

全血12UL加入BASO Diluent 500ul,稀释倍数41.6倍,Baso Diluent为强酸性溶液可将红血球、血小板、及Basophil以外的所有白血球(裸核化)加以破坏,再经由流体控制将Basohpil及裸核化的白血球送入Flowcell,当血球经过激光照射后,应用MIE Theory、测定高角度及低角度讯号变化,即可测定出血球体积与核密度。低角度散射光变化可测出血球体积,高角度光则为核密度。
 

图19 BASO 通道白细胞分类散点图

Y轴表示低角度光,反应细胞体积大小,X轴表示高角度光,反应核密度大小或分叶程度。嗜碱细胞因为保留完整的细胞膜,体积相较之下比其他白血球的裸核大,因此分布在细胞分布图的上方,其余的裸核则聚集在细胞分布图的下半部分,并且依照其细胞核的密度分布,越靠近X轴的左边表示核密度低、少分叶,越靠近X轴的右侧表示核密度高、分叶多。

异常散点图分析

(1)提示核左移(Left Shift Flag)


图20 左图为嗜碱通道正常散点图,右图嗜碱通道核左移散点图,粉色散点向左挤压蓝色散点。

(2)提示出现髓系幼稚细胞


图21 左图过氧化物酶散点图向上向左移位;右图嗜碱细胞通道散点图粉色散点区域变短、左移。

(3)提示出现异型淋巴细胞


图22 过氧化物酶散点图(左图)大未染色区域(1)散点密度增高,嗜碱细胞通道细胞散点图(右图)示在嗜碱细胞饱和区域浅蓝色散点密度增加。

(4)提示 MPO缺乏


图23 髓过氧化物酶缺乏散点图,左侧上下两图正常对照散点图;右上图过氧化物酶散点图粒细胞区域散点缺如而同时嗜碱细胞通道细胞散点图(右下),显示分类基本正常,提示MPO缺乏。

(5)提示出现有核红


图24 红线标记区域(1)散点密集,提示外周血出现有核红细胞。

(6)提示血小板聚集


图25 左图正常过氧化物酶散点图,右图红线所示区域(1)散点明显增多,提示血小板聚集,在血小板减少鉴别中特别有意义。

【本文系作者李洪文授权检验视界网发表,并经检验视界网编辑,转载请注明作者、出处和本文链接

 
 
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