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    發布時間:2021-06-29 09:18 原文鏈接: DBS技術的核心原料

    DBS(Dry blood spot)技術

    是一項性價比較高的采集,儲存和運輸嬰兒/孩童和成人全周血樣品的技術,尤其是在資源相對貧乏無法進行冷鏈運輸的區域,只需將少量的足跟血(嬰兒),指尖血(兒童/成人)或者加了抗凝的全血滴在903卡后干燥封存運輸即可。最早進行DBS采樣主要用于血糖測定,而最早將這項技術推廣開來的是Dr. Robert Guthrie, 1962年創新性將血點采樣技術 (DBS)引入新生兒苯丙酮尿癥的檢測。自此后,越來越多的科學家,生物學家對DBS這項技術感興趣并展開了諸多的研究,2005年之后其應用領域已經從新生兒檢測拓展到了生物樣品庫,精準醫療,藥物動力學等等。

    下面我們簡單的羅列了一下DBS技術在各個領域中的應用情況

    1新生兒代謝疾病的檢測:

    新生兒篩查是指在嬰兒出生后三天對新生兒的遺傳代謝病、先天性內分泌異常以及某些危害嚴重的遺傳性疾病進行篩查。DBS干基質點微量采樣的特性,使得護士僅需采取幾滴新生兒足跟血,滴在 903卡片上,便可進行新生兒篩查。在最新的遺傳代謝病篩查技術中,可以通過DBS樣本迅速檢測出 4 種大分子遺傳代謝病、48 種小分子遺傳代謝病。而近日加利福尼亞州的一項回顧性研究更是表明,可對DBS技術保存的血樣進行外顯子組測序,與傳統的質譜法新生兒篩查互補,有望發現先天性代謝缺陷。

    2健康標記物 Biomarker 檢測:

    生物標志物是疾病或者健康的直接測量的生物指標。在人口和社會科學, 通過DBS干基質點技術就能簡單地采集血液 (指尖血)、尿液、唾液等液體樣本,該樣品可用于各種不同物質的分析,包括膽固醇,C-反應蛋白,糖化血紅蛋白,眾多的細胞因子和遺傳物質,也可以提供微量元素以及腫瘤代謝標志物的檢測。比如最近一期的文獻研究發現DBS采樣可以用于監測孕期碘營養狀況,2017 年Sara Stinca, Maria Andersson在JCEM(The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism )上發表了文獻,證明用DBS采樣方法可檢測孕婦的甲狀腺球蛋白 (Tg),而甲狀腺球蛋白可能是孕期孕婦的碘營養狀況的敏感生物標志物。而將DBS技術用于腫瘤代謝標志物的篩查也是近年學者們研究的熱點,特別是2016年幾位中國學者在 《OncoTargets and Therapy》雜志上發表了關于DBS技術與乳腺癌篩查的研究,也引起了一時轟動。

    學者們利用DBS采集指尖血,通過聯用質譜 (MS) 進行代謝組學分析進行乳腺癌檢測。報告中,篩選了血液中與乳腺癌相關的 21 種代謝物。線性回歸分析產生由Pip、Asn、Pro、C14:1/C16、Phe / Tyr 和 Gly / Ala組成的診斷模型。應用 DBS 技術對乳腺癌和非乳腺癌樣品進行測試,該模型顯示出92.2%的敏感性和84.4%的特異性。與常規使用的蛋白質標志物相比,該模型具有較高靈敏度的顯著優勢。

    3感染性疾病樣品采集 :

    對于感染性疾病的研究,DBS早期主要用于人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)DNA的檢測,有三份報告表明DBS的敏感性和特異性均大于98%,與血清檢測相比,DBS樣本的檢測并不遜色且樣本量較少。除此之外,DBS技術在肝炎病毒(HCV, HAV和HBV), 黃病毒,登革熱, 孔基肯雅病毒,EBV等傳染性疾病上均有相對成功的應用研究。特別是2020年7月21日PerkinElmer 公司推出了基于DBS技術 SARS-CoV-2 IgG抗體檢測試劑盒,再次驗證了DBS技術在大規模傳染性疾病篩查中的重要作用。

    4生物樣本庫的建立:

    生物樣本庫主要是指標準化收集、處理、儲存和應用健康和疾病生物體的生物信息,包括全血、血漿、血清、生物體液或經處理過的生物樣本 (如 DNA、RNA、蛋白等)。通過DBS干基質點技術,生物信息可儲存在DBS卡上,減少耗材,冷藏設備的投入,同時大大節省儲存空間。對于實驗,配合DBS樣品處理系統及串聯 LC-MS 等分析儀器,實現樣本在線分析,快速獲取生物信息學研究所需的數據。關于DBS樣品儲存時間,各國學者都有相關研究如2003年瑞典學者Karlsson 評估了發表了DBS樣本提取RNA的相關研究,盡管這些樣品最早是來自1975年,但依然可以得到一定量的RNA樣品。4年后2007年瑞典學者 Joyce Carlson 在 Clinical Chemistry 發表了干血斑 (DBS) 樣本中的DNA研究,發現DBS樣本在 -20 °C儲存了 27 年后,仍可檢DNA。2017 年瑞典學者 Bj?rkesten J在 Mol. Cell. Proteomics 發表了DBS樣本中的蛋白質研究,DBS樣本在 -24°C儲存 30年,76%的蛋白水平未顯著下降。

    903 樣品卡示意圖

    當然除了這些之外,903紙還將樣本中的其他信息一并攜帶至醫學實驗室用于其他測試,例如,血鉛水平測試(水體污染程度評估)和醫療器械的性能評估。

    DBS的載體——903卡

    在DBS測試的歷史中, 許多不同的濾紙卡已經使用了, 但是至今只有兩個商業來源被FDA批準為醫療器械, 用于采血。不僅僅是因為濾紙具有高度的均勻性和吸附性能,更重要的是長期穩定的保證:

    1、生產過程保證

    專業用于新生兒采血的903卡是通過美國FDA驗證通過的體外二級診斷用產品,因此在試紙和卡片的的生產整個生產流程的是完全符合ISO9001以及ISO13485體系認證。

    2

    成品卡的質量和原料,生產流程控制息息相關,成品的質量也可通過各項指標的檢測數據來呈現的。考慮到試紙的原料,流程控制,成品的物理參數對于應用穩定性的影響。Whatman嚴格把控原料纖維的來源和進料檢測,生產流程嚴格對照標準的SOP,成品除檢測常規物理參數外也檢測相關應用參數指標如且在厚度、吸收速率,斑點直徑等,確保產品性能以及應用的穩定性。

    表一. Whatman 903樣品采集卡參數指標▼

    基本重量(g/m2)

    血斑直徑(mm/100mL)

    血吸收時間 (s/100mL)

    170-188

    15-17

    5-30

    3印刷保證

    在很多應用中,會把試紙紙印刷成表格形式,便于記錄被檢測病人的一些信息。非生物親和性的油墨以及不正確的印刷會破壞紙張結構,影響吸附性能。Whatman 903卡的印刷過程是根據臨床實驗室標準嚴格控制并且Whatman就血液吸收時間、斑點大小等指標對印刷的產品做隨機抽查以確保產品高度穩定性。

    當然針對903卡,Whatman也有一直有在提供不同形式的訂制服務。可以根據客戶需求印出不同大小的采血環以及采血的圓圈數。圖一顯示了典型的903卡片形式,具體產品定制的形式可聯系Cytiva的工作人員詢問。

    結語 | 解鎖體外診斷技術的未來

    Cytiva作為體外診斷行業的原材料供應商,除了擁有Whatman的玻棉纖以及膜類產品外,還有?KTA蛋白層析系統,?KTA  flux 過濾系統,Wave波浪式一次性生物反應器,Sera-Mag磁珠以及HyClone培養基等品牌設備及耗材產品,可廣泛應用在體外診斷行業多個細分領域。


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