溯源性(定量试剂)检测概述
在定量分析领域,尤其是临床诊断、药物研发和环境监测等对结果准确性要求极高的场景中,溯源性(Traceability)是确保测量结果可靠、一致和可比较的核心基石。对于定量试剂而言,溯源性特指其检测结果能够通过一条具有规定不确定度的、不间断的比较链(溯源链),与已知且公认的参考标准(通常是国家或国际标准)相联系起来的特性。简而言之,它保证了使用不同批次试剂、在不同实验室、不同时间、甚至使用不同仪器设备得到的定量结果,都指向同一个“真值”,并且其偏差和不确定性是可评估和可控的。建立和维护试剂检测的溯源性,对于保障患者安全、满足法规要求(如ISO 17025, CLIA, GMP等)、实现实验室间结果互认以及推动诊断标准化至关重要。
关键检测项目
针对定量试剂的溯源性检测,核心项目聚焦于验证其量值是否能可靠地溯源至更高阶标准:
- 校准品(Calibrator)溯源验证: 检测试剂配套使用的校准品(通常是多个浓度点)的赋值准确性及其不确定度,确认其溯源路径是否清晰指向国际单位制(SI单位)或国际/国家认可的更高阶参考物质或参考测量程序。
- 正确度(Trueness)评估: 通过检测具有定值的、有证参考物质(Certified Reference Material, CRM),评估试剂测定结果相对于参考值的偏差(系统误差),这是溯源性能的直接体现。偏差应在可接受范围内。
- 线性范围验证: 确认试剂在声称的浓度范围内,其检测结果与样品中分析物浓度的比例关系符合预期,确保量值传递在整个动态范围内有效。
- 精密度(Precision)评价: 考察在重复性或再现性条件下,试剂检测结果的离散程度(随机误差)。虽然精密度本身非直接溯源项目,但高精密度是获得可靠溯源结果的基础,且不确定度评估需包含精密度分量。
- 基质效应评估: 验证不同样品基质(如血清、血浆、尿液、组织匀浆液等)对试剂检测结果的影响程度,确保量值在不同基质中也能有效溯源。
- 测量不确定度(Measurement Uncertainty, MU)评估: 定量表征试剂检测结果可能存在的分散性范围,包含溯源链上各个环节引入的不确定度分量(如参考物质不确定度、校准品不确定度、方法精密度等)。
核心检测仪器
实现定量试剂溯源性检测依赖于高精度和高稳定性的专业仪器:
- 参考测量系统(如有可能): 国际或国家计量机构、参考实验室使用的基于一级参考测量程序(Primary Reference Measurement Procedure, PRMP)或经认证的二级参考测量程序(Secondary Reference Measurement Procedure, SRMP)的设备,如重量法、滴定法、同位素稀释质谱仪(ID-MS)、库仑法等。这些是溯源链的起点或关键节点。
- 高精度分析仪器: 用于常规检测和参考物质/校准品赋值的关键设备,包括:
- 高效液相色谱仪(HPLC) / 超高效液相色谱仪(UHPLC): 用于分离和定量分析物。
- 液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS/MS): 提供高选择性和高灵敏度的定量分析,常被视为参考方法或用于评估常规方法。
- 紫外-可见分光光度计(UV-Vis): 用于基于吸光度的定量分析。
- 自动生化分析仪: 临床实验室广泛使用的平台,需定期校准和性能验证以保证溯源结果落地。
- 酶标仪(Microplate Reader): 用于基于ELISA等方法的定量检测。
- 原子吸收光谱仪(AAS)/ 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS): 用于元素分析相关的定量检测。
- 精密移液设备: 高精度移液器、自动液体处理工作站,确保样品和试剂加入体积的准确性。
- 精密天平: 用于关键试剂量取或参考物质称量,需定期校准。
- 恒温设备: 水浴锅、恒温箱、温控比色池等,严格控制反应温度。
- 数据采集与处理系统: 用于记录原始数据、计算浓度、统计分析(计算均值、标准差、偏差、回归分析等)和评估不确定度。
主要检测方法
建立和验证定量试剂溯源性的方法包括:
- 使用有证参考物质(CRM)进行校准和验证: 这是最直接的方法。使用可溯源至SI单位或国际公认标准的CRM来校准仪器或直接检测,评估试剂的表现(正确度)。
- 方法比对(Method Comparison): 将待评估试剂(或方法)与一个已建立良好溯源性的参考方法(如同级方法或更高级方法,如LC-MS/MS)进行比对。通过分析患者样本或质控品,使用回归分析(如Passing-Bablok, Deming回归)评估两种方法结果的偏差和一致性。
- 回收试验(Recovery Test): 在已知浓度的基础样本(如基质匹配的空白样本)中加入已知量的分析物(可用标准溶液或CRM),用待评估试剂检测。计算回收率(Recovery Rate = 测得总量 / 理论总量 * 100%),评估试剂在特定基质中的准确性和可能的基质效应。
- 线性稀释试验(Linearity/Reportable Range): 将高浓度样品(如CRM或校准品)按比例稀释成系列浓度,用试剂检测。评估实测浓度与预期浓度的关系(线性相关系数R²、斜率、截距),验证试剂在声明范围内的量值传递是否线性。
- 精密度评价: 按照CLSI EP05, EP15等指南,进行重复性(同批次内)和中间精密度(不同批次、不同天、不同操作员)实验,计算标准差(SD)和变异系数(CV),为不确定度评估提供分量。
- 不确定度评估(GUM方法): 依据ISO/IEC Guide 98-3 (GUM)标准,识别并量化影响溯源检测结果的所有显著不确定度来源(参考物质/校准品的不确定度、精密度、样本体积、温度、仪器校准、操作员等),合成标准不确定度并计算扩展不确定度(通常k=2,置信水平约95%)。
- 参加能力验证(PT)/室间质评(EQA)计划: 参加由权威机构组织的、使用可溯源样本的PT/EQA,评估实验室整体系统(包含试剂)的溯源表现与同行的比对情况。
相关检测标准与指南
定量试剂溯源性检测的实施需遵循一系列国际和国家标准、法规及行业指南:
- ISO 17511:2020 - In vitro diagnostic medical devices — Requirements for establishing metrological traceability of values assigned to calibrators, trueness control materials and human samples:这是体外诊断领域溯源性要求的核心国际标准,详细规定了从最终用户测量系统溯源至参考物质、参考测量程序和SI单位的层级结构和要求。
- ISO/IEC 17025:2017 - General requirements for the competence of testing and calibration laboratories:要求检测和校准实验室建立测量结果的计量溯源性,并评估不确定度。
- ISO 15193:2009 - Requirements for content and presentation of reference measurement procedures:规范了参考测量程序的制定和表述。
- ISO 15194:2009 - Requirements for certified reference materials and the content of supporting documentation:规范了有证参考物质的要求。
- ISO 15195:2018 - Laboratory medicine — Requirements for the competence of calibration laboratories using reference measurement procedures:对使用参考测量程序的校准实验室提出要求。
- CLSI(Clinical and Laboratory Standards Institute)指南: 提供详细的实操指南,如:
- EP09-A3: Measurement Procedure
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