血凝仪

学术   2024-11-27 22:03   浙江  


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初稿:黄伟(23级药学专业 硕士)于程安悦24级药学专业 硕士)
审核:罗玉婷(温州医科大学 讲师)
定稿:陶美元(23级药学专业 硕士)


简介

血凝仪(也称为凝血仪或血液凝固分析仪)是用于检测血液凝固功能的仪器,主要用于诊断和监测与凝血和纤溶系统相关的疾病。血凝仪通过检测血液样本在特定条件下从液体转变为固体所需的时间来评估血液的凝固能力。


原理

血凝仪主要用于检测血液的凝固功能,通过一系列方法和技术来评估血液在特定条件下的凝固时间。血凝仪的工作原理主要涉及以下几种检测方法:

1.  光学法

光学法是最常用的血凝仪检测方法之一,通过监测光线透过或反射的变化来判断血液是否开始凝固。在凝固过程中,血液中的纤维蛋白形成网络结构,导致光的散射增加。随着纤维蛋白的形成,光的吸收也会发生变化,导致光强度的改变。根据光的变化来检测血液的凝固功能。

2.  机械法

机械法通过探针插入样本中,测量阻力的变化来判断血液是否开始凝固。在凝固过程中,探针插入样本时会遇到阻力。随着凝块的形成,阻力逐渐增大,仪器通过检测阻力的变化来判断凝固时间。

3.  发色底物法

发色底物法用于测定凝血因子的活性水平,通过使用特异性底物与凝血因子的活性位点结合,底物被裂解后产生有色产物,通过检测产物的颜色变化来定量测定凝血因子的活性。

4.  免疫比浊法

免疫比浊法利用抗体与血液中的特定凝血因子结合形成复合物,通过测量光散射强度来定量检测凝血因子的浓度。


特点

1.自动化程度高:现代血凝仪大多具有高度自动化的特点,能够自动完成样本处理、检测和结果分析。

2.准确性高:通过精密的传感器和技术手段,保证检测结果的准确性和重复性。

3.多种检测模式:一台仪器通常可以同时支持多种检测方法,方便进行综合分析。

4.快速检测:能够在短时间内完成多个样本的检测,提高工作效率。


步骤

1)样本采集:抽取患者的血液样本;

2)样本处理:将血液样本加入到指定的试管中;

3)仪器设置:根据检测项目设置仪器参数;

4)样本检测:将样本放入仪器中,仪器自动完成检测;

5)结果分析:仪器显示检测结果,并根据需要进行进一步分析。

 

常见问题与建议

1.结果不一致或重复性差:定期校准仪器,标准化操作流程;

2.凝固时间异常:复查样本,确保温度稳定;

3.报警提示或错误代码:清洁传感器,更新软件或联系维修。


应用实例

1. 检测Zn@SiO2(锌二氧化硅)纳米复合材料凝血途径和血栓形成和纤溶活性

在本研究中,血凝仪用于检测生物材料对凝血途径的影响,通过分析凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(APTT)来评估。PTAPTT是衡量凝血功能的两个关键指标,分别用于评估外源性和共同凝血途径(PT)以及内源性凝血途径(APTT)。实验数据显示,SiO2在不同浓度下对PT值的影响较小,表明其对凝血途径的激活作用有限。Zn@SiO2纳米复合材料则显示出对凝血途径的激活作用,且这种作用随着浓度的增加而增强。具体来说,在PT测试中,1% Zn@SiO22% Zn@SiO2PT值随浓度增加而降低,表明这些材料促进了外源性和共同凝血途径的激活。2% Zn@SiO2在多数浓度下的PT值比1% Zn@SiO2更低,显示出更强的促凝血效率。在APTT测试中,Zn@SiO2也能降低APTT值,表明其对内源性凝血途径有激活作用。2% Zn@SiO2APTT值降低更为明显,说明其促凝血效果更显著。同时也进行了D-二聚体测定,反映纤维蛋白溶解情况。D-二聚体是纤维蛋白凝块降解的副产物,在凝块溶解或纤维蛋白溶解过程中产生,其在血液中的浓度升高可能暗示当前或近期存在血栓。通过对Zn@SiO2材料处理后的血液进行D-二聚体测定,可以量化该材料形成的凝块量,以此评估Zn@SiO2材料的凝血效果。

综合分析,Zn@SiO2纳米复合材料对凝血途径具有显著的激活作用,且这种作用随着材料浓度的增加而增强,这可能与其对内源性、外源性和共同凝血途径的激活有关。这些发现有助于深入理解材料的凝血机制,并为生物材料的设计和应用提供重要信息。

<不同浓度Zn@SiO的PTAPTT对比>[1]

 

2. 检测氨甲环酸改性多孔淀粉(TAMPS凝血途径

临床上常用PTAPTT测定凝血途径。APTT的结果用于评估样品是否能促进体外的内在途径。与空白组相比,TAMPSQuickcleanAPTT明显缩短,说明TAMPS可以促进内源性凝血途径。PT测定结果也用于分析样品在体外是否能促进外源性通路。与空白组相比,PSTAMPS使PT缩短,说明TAMPS在一定程度上促进了外源性通路。

<TAMPSQuickcleanPTAPTT对比>[2]

 

  1. 3. 检测钙改性微孔淀粉(CaMS)的凝血效果

在本研究中,评估了CaMS的止血效果,通过比较6MS6CaMSAPTT PT值,来评估CaMS的止血效果。结果显示,与6MS相比,6CaMS能够显著缩短APTT,表明CaMS能够加速血液凝固过程,提高止血效率。此外,从图中可以看出,样品的PTsAPTT的趋势相似,6CaMS使PT缩短了6MS以上。然而,在PT中没有观察到显著的剂量依赖关系,因为使用4 mg样品与使用2 mg样品相比,它没有明显的变化。结果表明,制备的CaMS不仅可以显著缩短纤维蛋白的初始形成时间,而且可以加速内在凝血系统的激活。随着CaMS含量的增加,其对凝血体系的激活作用明显。

<6MS、6CaMS的PTAPTT对比>[3]

  1. 4. 检测分子印迹大孔壳聚糖包覆介孔二氧化硅干凝胶(CSSX

通过测定APTTPT来评估材料对血浆凝血的激活作用。其中APTT主要反映内源性凝血途径的活性,PT主要反映外源性凝血途径的活性。实验结果显示CSSX样品显著降低了APTT值,而PT测试无显著变化,这表明CSSX主要影响了内源性凝血途径中的接触激活途径,为研究CSSX的止血机制提供了关键依据。

< 系列CSSX样品PTAPTT对比>[4]

  1. 5. 有序介孔掺钙二氧化硅干凝胶(m-SXC)对止血的影响

通过血凝仪测量了不同样本的PTAPTT,以分析有序介孔掺钙二氧化硅干凝胶(m-SXC)对止血的影响。对包括非介孔二氧化硅干凝胶(SX)、不同钙含量的m-SXCm-SXC0m-SXC5m-SXC10)以及对照组(血浆中不添加材料)在内的四个样本进行了 PT APTT 测试。研究m-SXC对内在和外在凝血系统的影响,探究其止血活性,确定其是否能改善凝血速率。发现m-SXC0的高表面积使其APTTPT明显短于无介孔结构的SX和对照组,表明SX的表面积对凝血时间有显著影响;随着m-SXC5用量的增加,APTTPT显著降低,说明实验中使用的m-SXC5量对其止血活性有明显影响;钙含量增加时,APTTPT均降低,表明钙对m-SXC的止血活性有显著影响。

<m-SXC材料止血活性对比>[5]

 

总结

血凝仪是用于检测血液凝固功能的仪器,在诊断和监测与凝血和纤溶系统相关疾病方面具有重要意义。其工作原理多样,包括光学法、机械法、发色底物法和免疫比浊法等,这些方法为准确评估血液凝固能力提供了技术支撑。血凝仪具有自动化程度高、准确性高、多种检测模式和快速检测等特点,使其在临床应用中具有高效性和可靠性。通过样本采集、处理、仪器设置、检测和结果分析等步骤完成检测工作。同时,针对结果不一致或重复性差、凝固时间异常、报警提示或错误代码等常见问题,也给出了相应的解决建议。此外,血凝仪在多种生物材料凝血途径和效果检测的应用实例,进一步展示了其在生物医学研究中的重要价值,为深入理解材料的凝血机制以及生物材料的设计和应用提供了关键依据。

 

相关参考文献:

[1] Marvaan, M.S., et al., Enhanced coagulation cascade activation and styptic effects of Zn@SiO2 nanocomposite. Colloids and Surfaces B-Biointerfaces, 2024. 239: 113927.

[2] Zhao, X.H., et al., Preparation and characterization of tranexamic acid modified porous starch and its application as a hemostatic agent. International Journal of Biological Macromolecules, 2022. 200: 273-284.

[3] Chen, F.P., et al., Calcium-modified microporous starch with potent hemostatic efficiency and excellent degradability for hemorrhage control. Journal of Materials Chemistry B, 2015. 319: 4017-4026.

[4] Dai, C.L., et al., Molecular imprinted macroporous chitosan coated mesoporous silica xerogels for hemorrhage control. Biomaterials, 2010. 3130: 7620-7630.

[5] Wu X, Wei J, Lu X, et al. Chemical characteristics and hemostatic performances of ordered mesoporous calcium-doped silica xerogels. Biomed Mater, 2010. 53: 35006.


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