- 1. Tổng quan
1.1. Xét nghiệm miễn dịch hóa phát quang là gì?
Xét nghiệm miễn dịch phát quang hóa học (CLIA – Chemiluminescence Immunoassay) là một kỹ thuật chẩn đoán y học tiên tiến, kết hợp giữa phản ứng miễn dịch (sự liên kết đặc hiệu giữa kháng nguyên và kháng thể) và phản ứng phát quang hóa học (phản ứng hóa học sinh ra ánh sáng) để định lượng các dấu ấn sinh học trong cơ thể.
1.2. Vi hạt từ là gì? Tính chất của vi hạt từ.
Vi hạt từ (Magnetic Particles / Magnetic Beads) là các hạt có kích thước siêu nhỏ mang từ tính.
⚡Tính chất từ tính: Các vi hạt từ chứa một tỷ lệ lớn sắc tố từ tính (thường là các oxit sắt như hoặc ), chiếm khoảng 35–65% trọng lượng của hạt. Cấu tạo đặc biệt giúp nó sở hữu tính chất siêu thuận từ (Superparamagnetism). Đây là một tính chất cực kỳ quan trọng. Khi có từ trường bên ngoài, các hạt bị nhiễm từ mạnh và tập hợp lại; nhưng khi loại bỏ từ trường, chúng hoàn toàn mất tính từ và không bị nam châm hút nữa. Tính chất này giúp các hạt từ không bị tự hút dính vào nhau sau khi thôi tác động từ, cho phép chúng tái phân tán dễ dàng vào dung dịch đệm.
⚡Kích thước: Các vi hạt từ dùng trong xét nghiệm thường có kích thước tối ưu khoảng 1.0 µm. Do kích thước siêu nhỏ, tổng diện tích bề mặt tiếp xúc của các vi hạt từ trong một thể tích dung dịch là cực kỳ lớn. Tính chất này làm tăng cơ hội va chạm cho các phân tử, từ đó đẩy nhanh tốc độ phản ứng.
⚡Tính chất bề mặt: Lõi oxit sắt bên trong thường được bọc bởi một lớp vỏ polymer ổn định để ngăn chặn sự oxy hóa và bảo vệ các thành phần sinh học không bị ảnh hưởng bởi kim loại. Bề mặt của vi hạt từ được cấu trúc hóa học để mang các nhóm chức như carboxyl (COOH), amino ( ), hoặc các nhóm kích hoạt sẵn (tosyl, epoxy),… Các nhóm chức này cho phép tạo liên kết cộng hóa trị bền vững với các phân tử sinh học (protein, kháng thể, kháng nguyên). Ngoài ra, bề mặt hạt cũng có thể được phủ sẵn streptavidin để liên kết đặc hiệu với các phân tử biotin.
- 2. Ứng dụng trong xét nghiệm
2.1. Làm pha rắn để cố định các phân tử sinh học
⚡Tạo bề mặt phản ứng động: Thay vì sử dụng các giếng nhựa cố định như trong ELISA truyền thống, hệ thống CLIA sử dụng vi hạt từ lơ lửng trong dung dịch để làm chất mang linh hoạt.
⚡Tăng tốc độ và hiệu suất phản ứng: Do các hạt từ có kích thước siêu nhỏ ( từ đến ) nên nó tạo ra diện tích bề mặt tiếp xúc cực kỳ lớn, nguyên lý này làm tăng đáng kể tần suất va chạm không gian giữa các thành phần tham gia phản ứng. Điều này giúp rút ngắn thời gian ủ bệnh và tối ưu hóa khả năng bắt giữ chất phân tích.
⚡Đa dạng hệ liên kết: Bề mặt hạt từ được biến tính hóa học bằng các nhóm chức (như carboxyl, amino) hoặc phủ sẵn streptavidin. Nguyên lý này ứng dụng để tạo liên kết bền vững để có thể gắn trực tiếp Kháng nguyên/ Kháng thể hoặc gắn gián tiếp thông qua hệ liên kết như Biotin- Streptavidin, FITC – Anti-FITC,… Mục đích là đảm bảo các phân tử sinh học không bị bong tróc trong suốt quá trình xét nghiệm.
2.2. Phân tách và làm sạch pha rắn bằng từ trường (Magnetic Separation)
⚡Bắt giữ và cố định phức hợp: Sau khi tạo thành phức hợp miễn dịch ( ví dụ: Hạt từ gắn Kháng thể 1- Kháng nguyên cần tìm – Kháng thể 2 gắn chất đánh dấu ), hệ thống sẽ áp dụng một từ trường từ nam châm bên ngoài cốc phản ứng. Dưới tác dụng của lực từ, toàn bộ các vi hạt từ mang phức hợp miễn dịch sẽ bị hút và giữ chặt về một phía của cốc phản ứng.
⚡Rửa trôi tạp chất tối đa: Trong khi các hạt từ bị giữ lại cố định bằng lực từ, hệ thống tự động có thể dễ dàng hút bỏ dịch lỏng chứa các thành phần không liên kết đặc hiệu, protein dư thừa hoặc các chất gây nhiễu trong huyết thanh, sau đó bơm dung dịch đệm vào để rửa sạch. Quy trình tách từ này là yếu tố cốt lõi giúp CLIA loại bỏ hoàn toàn các tín hiệu nhiễu nền, từ đó đạt được độ nhạy và độ đặc hiệu cực cao.
2.3. Tái phân tán nhờ tính siêu thuận từ (Superparamagnetism)
⚡Đảm bảo phản ứng đồng đều: Nhờ nguyên lý siêu thuận từ (chỉ nhiễm từ khi có nam châm và mất hoàn toàn từ tính khi loại bỏ nam châm), các vi hạt từ không bị tự hút dính vào nhau sau mỗi chu kỳ rửa. Khi ngắt từ trường, chúng dễ dàng tái phân tán đồng đều vào dung dịch đệm khi thêm cơ chất phát quang. Tính chất này giúp phản ứng hóa học phát quang diễn ra đồng nhất trên toàn bộ thể tích, cho phép đo lường chính xác và hiệu quả.
- 3. Tổng kết lại những ưu điểm vượt trội mà Vi hạt từ mang lại cho xét nghiệm miễn dịch.
⚡Tối ưu hóa khả năng phân lập và làm sạch mẫu: Các vi hạt từ đóng vai trò như một giá thể rắn để gắn kết các kháng thể hoặc kháng nguyên bắt giữ đặc hiệu. Nhờ từ tính, hệ thống có thể nhanh chóng tách, rửa và cô cô lập chất phân tích mục tiêu ra khỏi các thành phần khác trong mẫu huyết tương, huyết thanh, nước tiểu…
⚡Nâng cao độ nhạy đến mức tối đa: Khi kết hợp hạt từ với công nghệ phát quang hóa học (CLIA), xét nghiệm có khả năng phát hiện các dấu ấn sinh học ở nồng độ cực thấp, thậm chí ở mức femtomole. Điều này vượt trội hoàn toàn so với phương pháp ELISA truyền thống vốn kém tin cậy khi chất phân tích quá ít. Từ đó mở rộng giải tuyến tính, hạn chế hiện tượng âm tính giả.
⚡Hỗ trợ tự động hóa hoàn toàn và xử lý công suất cao: Các hạt từ chuyển động tự do trong dung dịch giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc và động học phản ứng diễn ra nhanh hơn, rút ngắn thời gian ủ bệnh, các bước thực hiện đơn giản hơn. Yếu tố này giúp hệ các thống xét nghiệm miễn dịch ứng dụng hạt từ dễ dàng tự động hóa hoàn toàn, đạt đến công suất phân tích hàng nghìn xét nghiệm mỗi ngày, đáp ứng hoàn hảo nhu cầu tại các phòng xét nghiệm quy mô lớn.
⚡Linh hoạt trong thiết kế xét nghiệm nhờ đa dạng bề mặt: Các vi hạt từ cung cấp nhiều lựa chọn bề mặt (bề mặt trơn, biến tính nhóm chức -COOH/-NH2 để liên kết cộng hóa trị ổn định, kích hoạt sẵn hoặc kích hoạt sinh học như Streptavidin). Sự đa dạng này cho phép các nhà phát triển kit tùy biến để giảm thiểu tối đa hiện tượng nhiễu nền, chống tự kết tập và tăng độ ổn định cho thuốc thử.
CÔNG TY TNHH STV TECHNOLOGY
𝐌𝐒𝐓: 0104739620
Trụ sở chính: Tầng 7, B3, B4, B5 khu đấu giá đất QSD đất Vạn Phúc, phường Hà Đông, thành phố Hà Nội
Chi nhánh HCM: 10A Trương Công Định, phường Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh
𝐄𝐦𝐚𝐢𝐥: ducanh.pham@stvmedical.com
Liên hệ: 039 722 6667
