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IVD核心原料有哪些,怎么保存?

体外诊断试剂的原料可以分为两大类,一类是具有生物活性的可以特异性识别待测靶分子或催化其反应的生物大分子原料。另外一类是不直接参与反应的各类有机和无机的小分子物质的非生物活性原料。

体外诊断试剂原料是指用于生化、免疫或分子诊断等试剂的反应体系原料,主要指核心反应体系。按照性质不同,体外诊断试剂原料可以分为:抗原和抗体、酶与辅酶以及其他原料。上游原料决定了体外诊断试剂检测水平质量的好坏,可以说这些关键原材料的选择和研制,影响体外诊断试剂各项性能水平(如灵敏度、稳定性)和应用价值,筛选到合适的原材料是研发的首要环节。也是体外诊断试剂成本构成最主要的部分。

1,那么生物活性原材料主要包括哪些呢?

第一类是抗原:包括蛋白质,多糖,多肽,脂,小分子化合物等,有天然抗原和人工抗原,从生物组织或细胞直接获得的为天然抗原,通过基因工程,化学合成等方法制备的抗原为人工抗原。

第二类是抗体,主要包括单克隆抗体和多克隆抗体。

第三类是酶,在体外诊断试剂原料中统称为工具酶。

其他原料:

其他原料包括胶体金、酶底物系统、发光物质等信号体系,NC膜、酶标板、磁珠等反应体系载体,以及各种生物活性材料和精细化学原料等,起到帮助呈色、提供载体场所或提升原料性能等作用,以保障诊断反应稳定且顺利进行。

2,生物活性原料研发的基本原则

抗原的研发无论是天然抗原还是重组抗原,抗原是制备抗原类体外诊断试剂的原料,包括原核/真核重组抗原、天然抗原等,通过基因工程重组技术、蛋白纯化技术、细胞生物学技术以及化学合成技术等方法制备,适用于传染病诊断、食品安全诊断、消化道疾病诊断以及免疫系统疾病诊断等。都是通过纯化的方式获得,针对重组抗原更重要的抗原分子的设计,表达载体和宿主的选择。

抗体的研发包括多克隆抗体和单克隆抗体,通过免疫技术、杂交瘤细胞技术、细胞发酵技术等方法储备,用于心血管疾病诊断、肿瘤诊断、传染病诊断等。多克隆抗体主要通过免疫原和免疫动物,以及免疫剂量,免疫程序进行优化,单克隆抗体相对复杂还需要后期的杂交技术,细胞培养,细胞筛选,再次免疫来获得识别特异性表位的抗体。当然有很多抗体得到后可以进行测序,通过基因重组的方式来大规模获得。

酶和辅酶是制备荧光定量PCR及基因诊断等分子诊断试剂、免疫诊断试剂及生化诊断试剂的原料,包括逆转录酶、DNA聚合酶、碱性磷酸酶等,广泛适用于基因检测、肿瘤诊断、传染病诊断、凝血诊断、肝肾功能生化诊断等多种检测领域。酶的获得也是主要通过纯化的方式来进行。因此蛋白纯化技术和抗体制备技术作为两项关键的核心技术是生物活性原料开发的关键。会涉及到生物化学,分子生物学,免疫学,微生物学,基因工程,蛋白质工程,酶工程等多种学科。


3,生物活性原料的规模化制备

包括原材料准备,预处理,初纯和精纯。

原材料准备可以直接选择动植物的组织或细胞,或是通过基因工程手段得到的工程细胞和工程菌。


原材料预处理,通常而言可以采用高速匀浆,液氮研磨或超声等机械方式来破碎组织和细胞,也可以通过低渗,反复冻融,酶消化或表面活性剂处理等非机械方式,但要注意的是破碎的强度,太小释放不充分,太大又会导致生物活性原料变性。破碎后的原料会呈现浑浊,可以通过高速离心,滤膜过滤等方式去除或者采用饱和硫酸铵沉淀后去除。


初纯阶段主要通过沉淀和离心过滤的方法,常用的有硫酸铵沉淀法,优球蛋白沉淀法,等电点沉淀法等非变性沉淀法,或者利用有机溶剂,酸碱,热等变性沉淀法。


精纯主要依据分子大小,形状,表面电荷分布,亲疏水性以及特异性结合等性质进行的各种层析分离,主要包括离子交换层析,分子筛交换层析,亲和层析,疏水层析以及电泳等技术进行分离。


4,生物活性原料的保存

影响生物活性原料溶液状态保持的因素包括pH、离子强度、污染或残留的蛋白酶、保存的温度和反复冻融的次数。可以通过添加一系列的,缓冲体系,低温保存,表面活性剂,蛋白酶抑制剂,防腐剂,还原剂等来维持原材料的稳定。这里最常用的技术就是冻干技术。


5,生物活性原料的质量控制

质量控制最关键的是对每批纯化后的原料进行浓度,纯度鉴定,通过Elisa,蛋白定量,SDS-PAGE等方法进行,最终的体外诊断试剂的生物活性原料应该是高纯度,高活性且状态均一的成品,应保证外观,浓度,纯度,均一性和生物活性。

原料,是诊断试剂的核心。在绝大多数项目的优质原料乃至顶尖原料唾手可得、原料来源与国际大厂比肩的今天,中国的体外诊断工业可以将更多精力和智慧集中在改进和优化工艺上,精雕细琢,终能打造蜚声国际的精品。


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