优化光学技术自动化的血液学分析仪

自动化的细胞计数和表征的结果发生了革命性改变血液学分析初始开发在1960年代以来。尽管许多检测方法仍在使用、光学技术代表了自动化的关键创新以来血液学分析介绍。^{1、2、3、4}

光、散射和在特定的角度,发现细胞捕获信息的数组大小、结构、内在的复杂性,核分割和细胞质造粒。特别是创新扩张光学流式细胞术使实验室获得更高质量的结果,为更准确和快速的临床决策。

最常见的技术是电阻抗,无线电频率(RF)电导率、光学散射光(光流式细胞术),细胞化学和荧光。这些检测方法的优化组合提供一个精确的自动化全血细胞计数(CBC),包括白细胞(WBC)微分,在一个短的周转时间。

WBC差异的进化

自动WBC微分提供了绝对和相对浓度(%)五种不同类型的白细胞(中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱细胞粒细胞、淋巴细胞和单核细胞)出现在正常的血液。这对感染的诊断和评估提供信息,免疫系统或骨髓疾病,和hemato-oncological疾病。传统上,白细胞微分一直由人工计数和分类的100年或200年白细胞血涂片染色。⁵这种方法,虽然非常不精确⁶,仍被视为WBC微分方法的引用⁷后,可能作为反射测试执行自动化CBC分析。

今天,白细胞差异通常上执行自动化的血液学分析仪。虽然自动化WBC微分高度精确和可靠的病理细胞类型,没有手动微分经常需要确认存在不成熟或活性细胞,爆炸和其他病理细胞类型。图1显示了白细胞微分技术的发展在1950年代开始以来。

图1:自动化白细胞(WBC)微分计算技术开发时间表。

阻抗和细胞化学

电阻抗是一个细胞计数和分级技术基于测量阻抗的变化(阻力)产生的粒子(即血液细胞)。它是第一个自动化技术来计算细胞和白细胞的大小,测量红细胞(红血球)和血小板(plt)。当细胞通过一个孔径的大小,它们导致电导率变化的粒子的大小成正比(库尔特原理⁸,图2)。

阻抗技术可以提供一个由三部分组成的WBC微分,细胞分为三种尺寸:淋巴细胞,中档细胞和粒细胞(图2 b),但它不允许粒细胞分化的子类型。这种技术的局限性在于它是基于纯粹的测量单元格大小,所以异常细胞,如有核红细胞(NRBCs)、PLT,巨大的PLT或un-lysed红细胞,是不可分割的,可能会干扰正常的细胞群。

当前一些血液学分析仪仍然依靠阻抗技术,虽然与其他技术提高微分白细胞计数。利用高频信号,定义为射频电导率,允许不同的白细胞亚种群之间的歧视。⁸射频信号通过细胞,产生一个响应有关核组成,细胞质密度和其他内部结构的差异。这项技术的目的是减轻固有阻抗技术的局限性。


图2:(A)表示,库尔特原理(阻抗)。(B)由三部分组成的白细胞(WBC)由阻抗微分。

细胞化学的染色是另一个技术用来区分细胞含有髓过氧化物酶(一种溶酶体酶位于azurophilic中性粒细胞的颗粒及其前体,嗜酸性粒细胞和单核细胞)和peroxidase-negative细胞包括淋巴细胞和嗜碱性粒细胞。⁹

光学技术

光学流式细胞术提供了几个优势传统的阻抗方法。在光学光散射测量,一束激光通过稀释血液标本流是由水力聚焦投射到流动单元。每一个细胞经过,聚焦的光线分散在各个方向和光电探测器探测到的信号转换成电脉冲。电子信号传输到计算机进行存储和分析。

信号提供细胞特征的信息,如大小,内部的复杂性,核lobularity /分割和胞质粒度,用于识别细胞。细胞具有类似光散射属性形成一个集群的分布图,可以分开使用先进的软件算法。一些分析程序只使用两个角度的光,而其他人使用多角度光散射分析。

越探测器(定位在不同的角度),用于收集信号在每个细胞,细胞的生成更多的信息特征,从而增加细胞识别的准确性。光学技术的使用导致的能力提供五点白细胞分化和根据仪器的复杂性,一些当前分析器可能会报告6部分的白细胞差异,包括不成熟的粒细胞(IG)计数。¹⁰添加检测荧光信号的能力进一步增强了光学技术的潜力。荧光流式细胞仪捕捉光线发出内部细胞组件与荧光染料染色的细胞通过流动细胞在激光束的前面。荧光是经常与多角度集成光学光散射方法进一步提高白细胞微分亚型分类。

地图技术

多角度偏振散射分离(地图™)技术使用四个光散射检测器来确定各种细胞功能。去极化的光探测器的应用是该方法的一个独特之处,并允许为特定的嗜酸性粒细胞粒细胞的识别。四个探测器生成以下信号:

• 0°或轴向光损失(所有):与大小有关
• 0°到10°中间角散射(IAS):细胞相关的复杂性
• 90°极化散射(PSS):有关核lobularity /分割
• 90°极化散射(DSS):与嗜酸性粒细胞颗粒有关。

这些信号与形态特征,可以确定视觉在显微镜下的彩色幻灯片。这四个测量的各种组合用于分类的白细胞亚种群并提供形态学标记。荧光流式细胞仪是用来检测NRBCs基于DNA染色时额外的试剂和荧光信号的检测器是补充道。

血液学在未来

有很多有前途的方向,积极影响的未来自动化WBC微分。国际标准化委员会在血液学(促黄体生成激素)提出了一种新的参考方法白细胞微分基于单克隆抗体的使用(mab)和多色流式细胞术。¹¹这将为制造商提供准确和可再生的白细胞分类自动化技术的发展和完善。

另一个改进的机会是公司额外的光散射测量血液细胞的描述,目的是更准确的分类白细胞亚种群和潜在的不成熟或病态细胞类型的识别。例如,先进的地图技术可以使七个亚种群的分化有核细胞包括中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞,嗜碱性粒细胞,IGs(包括晚幼粒细胞,myelomyelocytes和早幼粒细胞),和NRBCs(如果存在),利用七光散射检测器、荧光流式细胞术。

引用:

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