全血化学发光多重标志物快速检测在心血管疾病精准诊断中的应用解决方案

【摘要】我国心血管疾病的发病率和死亡率居高不下，准确、快速地进行心血管疾病相关标志物的检测是亟待解决的临床需求。目前的检验系统主要服务于两种应用场景，一种是定位于中心实验室，这些系统配置的设备结果准、通量大、自动化程度高，但临床标本需要经过转运和复杂流程才能发布结果，周转时间长；另一种是定位于临床科室的即时检测系统，其设备体积小、易操作、出结果快，但往往准确性不足。因此，理想的检验设备需要具备结果准、速度快、体积小、使用方便的特点。乐准生物的全血芯片式化学发光系统通过“一卡多检全流程化学发光芯片”、“全血化学发光”、“微流控多腔室加样”、“微量超声混匀”、“人工智能管控”、“冻干试剂”、“内标”等7项技术创新，真正做到了满足心血管疾病和炎症相关指标的临床检验需求。

【关键词】心血管疾病标志物；生物芯片；多重检测；化学发光；全血

在我国，心血管疾病发病率仍处于持续上升趋势，据初步推算，我国现有心血管疾病患者人群高达3.3亿。心肌梗死、恶性心率失常、心力衰竭、心源性休克等每年造成数百万人死亡，是造成患者死亡的主要疾病[1]。基于如此高的发病率和死亡率，心血管疾病的生物学标志物在疾病诊疗过程中的临床价值越来越重要，应用越来越广泛，这对心血管疾病的快速检测与早期诊疗发挥了重要作用。

一、心血管疾病相关生物标志物临床应用与需求

我国已有多个临床指南或专家共识用于指导心血管疾病相关生物标志物的检测与临床诊疗。2021年发布的《心肌肌钙蛋白实验室检测与临床应用中国专家共识》指出：cTn是诊断心梗的首选标志物，同时对灵敏度提出了较高要求，需在20%~50%的健康人群外周血中能够稳定检测到cTn，并定期评估仪器的分析灵敏度和功能灵敏度[2]；《规范应用心肌肌钙蛋白和利钠肽现场快速检测专家共识（2020年）》指出： BNP/NT-proBNP可用于心衰患者的诊断、分级、治疗监测、评估预后等，要求在急慢性心力衰竭诊断阈值附近对应的变异系数（CV）应低于10%[3]。

《急诊胸痛心血管标志物联合检测专家共识》提出：在所有危重症患者中，推荐使用cTn、BNP/NT-proBNP、D-dimer三项标志物联合检测作为重症监测、评估、预后判断和治疗决策的指标[4]。《中国胸痛中心认证标准》文件指出：对于急性胸痛患者，应在抽血后20分钟内获得患者的cTn、D-dimer等指标的检测结果[5]。

由此可见，心血管疾病相关标志物临床意义重大，对于准确性和时效性均有较高要求，而目前的检验设备很难同时满足全部要求。

二、心血管疾病实验室检测技术发展现状及存在的问题

早期的医学检验都是由临床医生进行操作，而随着测试量不断增大、精度要求越来越高，医院形成了专门的科室用于检验患者标本，发展到现在已经形成了两个趋势：中心实验室和床旁检测。诊断产品供应商为了满足两种检验场景需求，提供了两种类型的检测产品。面向中心实验室的产品结果准确、通量大、自动化程度高，但报告时间长、仪器体积大，操作维护保养复杂，需专业人员操作；面向临床的床旁设备则报告速度快、操作简便，但灵敏度低及结果的准确性差的不足限制其应用。

心肌梗死、恶性心率失常、心力衰竭等心血管疾病由于发病突然、抢救时间窗短， 因此要求心血管疾病相关标志物的检验结果准确，出结果速度快。医院现在利用急诊化验、门诊化验和床旁诊断设备来加快出结果速度，但实际效果仍不理想。多数医院的门、急诊检验周转时间（Total Around Time，TAT）超过1小时，而床旁诊断设备尽管出结果速度快，但由于方法学限制，灵敏度太低，结果准确性差。

纵观检验设备的发展史，便携式血糖仪是为数不多真正得到广泛应用的即时检验设备之一，但其也经历了“临床医生检验——中心实验室检验——床旁检验”的曲折路线。结果准、速度快、体积小、使用方便是便携式血糖仪成功的关键因素，也是理想的检验仪器需要具备的特点。

三、乐准生物全血芯片式化学发光系统心血管疾病标志物检测快速诊断解决方案

湖南乐准生物历时6年研发的全新“一卡多检”全血芯片式化学发光免疫分析系统（见图1）为心血管疾病和感染性疾病生物标志物的检测提供了理想的解决方案。本产品是二类体外诊断创新技术产品，真正做到了“速度快、结果准、体积小、操作简单”。

本系统采用微流控技术，将7个完整流程的化学发光反应转移至一张芯片内，只需要一份全血样本可同时检测6个项目和1个内标，在15分钟内输出结果。通过化学发光方法学的先进性保证了结果的准确，通过全血上样和联合检测提高了检验效率，完美契合心血管疾病生物标志物的检测和临床快速诊断需求。

乐准全血芯片式化学发光系统支持全血检测，在芯片内部利用磁吸附和生物膜过滤技术将全血中的细胞与血浆分离，省去了离心操作，通过精准的微流控加样技术定量血浆进行反应。采取了微腔室超声混匀技术，能将反应液迅速升温至37℃，极大缩减了混匀及免疫反应时间。创新性地增加了人工智能管控，在仪器内部每一个工位均有视觉分析系统对芯片内的动作进行监管，确保加样、混匀、清洗等步骤100%可靠。

在试剂方面，首次实现了化学发光试剂冻干，使芯片能在常温下保存超过30天，结果更稳定。芯片内含有内标试剂，无需定标操作，对于操作人员更加省事。

乐准全血芯片式化学发光系统支持cTnI、CK-MB、MYO、BNP、NT-proBNP、D-dimer、PCT、IL-6等项目的多项组合检测，仪器宽度仅29.7cm，占地面积仅0.18m2，小巧灵活，具备准确、快速、简便的优势，既能满足急诊检验、门诊检验对检测速度、准确性方面的要求，又能给胸痛中心、心内科、ICU、CCU等临床科室提供精准、快速、便利的检测服务，是目前心血管疾病生物标志物检测和快速诊断最好的解决方案之一。

图1. 湖南乐准生物全新“一卡多检”全血芯片式化学发光免疫分析系统

参考文献

《中国心血管健康与疾病报告2022》编写组, 胡盛寿, 王增武.《中国心血管健康与疾病报告2022》概述[J]. 中国心血管病研究, 2023, 21(7): 577-600.

中国医师协会检验医师分会心血管专家委员会. 心肌肌钙蛋白实验室检测与临床应用中国专家共识[J]. 中华医学杂志, 2021, 101(37):15.

叶绍东, 黎励文, 蔺亚晖, 周洲, 唐熠达. 规范应用心肌肌钙蛋白和利钠肽现场快速检测专家共识 (2020年) [J]. 中国循环杂志 2020年35卷11期, 1045-1051页, ISTIC PKU CSCD, 2020.

马岳峰, 张国强. 急诊胸痛心血管标志物联合检测专家共识[J]. 实用休克杂志 (中英文), 2022 (002): 006.

中国胸痛中心联盟, 中国胸痛中心执行委员会. 中国胸痛中心认证标准 (第六版).

【乐准生物公司简介】湖南乐准生物科技有限公司成立于2017年10月，位于长沙市高新区，是一家专业从事生物芯片、检测仪器及配套试剂研发、生产、销售、服务为一体的国家级高新技术企业。公司注重产学研结合，与湖南大学、中南大学等知名高校建立了长期合作关系，还与湖南大学联合创建了“湖南省生物芯片国际科技合作基地”，并与中南大学联合创建了“湖南省生物医学智能计算工程研究中心”。公司先后承担了湖南省先进制造业关键技术“揭榜挂帅”项目、湖南省重点领域研发计划等课题，已申请各类专利104项，其中发明专利41项，国际专利2项。