体外诊断产品相关原材料（三）

二、标准品，质控品，校准品

1．基本概念

标准品、质控品、校准品三者同为参考物质。但三者并非用一个概念，他们有各自不同的应用场合。

参考物质是一种材料或者物质，某一种或多种特性值只够均匀并被良好确定，用于校准测量系统，评价测量程序或为材料赋值。

标准品：是指用于鉴别、检查、含量测定的标准物质，用于生物测定、抗生素或生化药品中含量或效价测定的标准物质，按效价单位或重量计，以国际标准品进行标定。

质控品：用于体外诊断的质量控制物质（定值和非定值），是一种旨在用于医学用途的检测系统中使用的物质、材料、物品或设备，其目的是评价或验证测量精密度、测量准确度、由于试剂或分析仪器的变化检测系统可能产生的分析偏差等性能特征。质量控制物质(定值和非定值)，可用于能力验证、实验室内质量控制。

校准品：即校准物，具有在校准函数中用作独立变量值的参考物质；应具有定值和已知的测量不确定度，其目的应是校准某一测量系统，从而建立此系统测量结果的计量学溯源性。

2. 历史

根据“国际通用计量学基本术语”和“国际标准化组织( International Organization for Standardization，ISO) 指南30”的定义，标准物质 ( Reference Material，RM) 是具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性值，用以校准设备，评价测量方法或给材料赋值的材料或物质; 而有证标准物质( Certified Reference Material，CRM) : 是附有证书的标准物质，其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定，使之可溯源到准确复现的用于表示该特性值的计量单位，每个标准值都附有给定置信水平的不确定度。标准物质的特性量值具有均匀性、稳定性、准确性和复现性的特点。它的应用已遍及工业生产、商业贸易、环境保护和医疗卫生等诸多领域，在产品质量保证、仲裁检验、分析测试技术发展、计量学发展等方面发挥重要的作用。

为使全球科技工作者能快速、准确地了解和查询到国际范围内最新、最全的标准物质，促进标准物质在世界范围内的广泛应用与推广，实现高质量的信息服务和国际合作与交流，1990 年由法国国家测试所( Laboratoire National d'Essais，LNE) 、美国国家标准技术研究院( National Institute of Standards and Technology，NIST) 、英国政府化学家实验室( Laboratory of the Government Chemist，LGC) 、德国国家材料研究及测试研究所( Federal Institute for Material Research and Testing，BAM) 、中国国家标准物质研究中心( National Ｒesearch Centre for Certified Reference Materials，NRCCRM) 、日本国际贸易和工业检验所( International Trade and Industry Inspection Institute，ITIII) 、前苏联全苏标准物质研究所( Ural Scientific Ｒesearch Institute for Metrology，Soviet，UNIIMSO) 共7 个国家实验室共同建立国际上惟一的有证标准物质数据库———COMAR( Code d'Indexation des Matériaux de Référence)

作为体外诊断行业，标准物通常以国际参考制剂( IRP)为对照品，由中国药品生物制品检定所研制或采购用于免疫测定的国家标准品或地方标准品。这些标准品可以分配至国内各公司，直接将诊断试剂盒内质控品( Calibrator)与国际标准品IRP或中检所自行研制开发的国家标准品进行对比,从而确定盒内质控品的定值。

3. 应用

基于国际参考制剂或国家标准品提供的标准品，对自身的实验体系进行校准和定值。由于使用的标准品属应用标准，故将将符合质量标准的纯品使用称量法和容量法配制成溶液。用金标准（推荐）方法反复测定，结果在规定的范围内属合格。测定制的可靠性取决于鉴定方法，分析方法的可靠性不如公认的称量法和容量法。标准品值由称量和容量法计算确定。决不可将实测值替代修正。

校准品的使用主要是为了克服纯标准品和病人样品间的基质差异。我们通常采用人样品的混合物，如混合血清，或将购买的纯蛋白配制入血清基质中，建立校准品。之后，需要通过对校准品的定值来确定其中被检测分析物的含量。

由于校准品中被检分析物的含量无法由称量法和容量法确定，只能依赖于分析方法。校准品的校准值只能取决于分析方法和检测系统。但所有用于检验中的检测方法、仪器、试剂等都是用来监测病人的新鲜样品的，不是用来监测校准品的。所以校准品会和和新鲜样品有着新的基质差异。（如下图所示）

质控品的使用同校准品大致相同，生产厂家可能会根据自己的要求添加不同物质，此时有些物质的添加量常常达到病理状态的高浓度，在应用于某一项目时，对这个项目来说基质效应将更大，需要在定制时候进行校准。

4. 重点注意事项

校准品的定值：若使用公认的参考方法去标化测定校准品，测定程序严格，测定值可是被视为是可靠的，但不是校准值（校准值不是测定值，是纠正的调整值）。使用该测定值去校准常规的检测系统时，校准品中的分析物被检测时的表现明显不同于新鲜病人样品，不能将参考方法系列的准确度通过校准品传递给病人；若先使用公认的参考方法检测病人样品，再以具有参考值的病人样品去校准某检测系统。此时该检测系统在检测其他新鲜病人样品时，这些病人样品结果的溯源性可上溯至公认的参考方法。也即用新鲜病人样品是校准系统的最佳校准品。

但是具有参考值的新鲜病人样品无法用于常规工作所有方法、仪器、试剂或检测系统的校准；只能依靠现有的校准品，如何去确定校准品的校准值是关键。

评级校准值可靠性的唯一标准是：被校准品校准后的检测系统，对病人样品检测的检验结果和某些指定参考方法对病人样品的检验结果具可比性。

校准品只能用于被验证和定值了的检测系统，而不能应用在其他方法或仪器、试剂上。只有在使用了和定值时相同的检测系统，得出的结果才能同参考方法结果具可比性。

质控品在不同平台的检测值会有不同，此时可将质控品和标准品进行比对，对参数进行校准，自身平台的检测结果才能更加稳定。

图4.9-9，A图为Serum Inhibin A未经和标准品校准的结果，B图为期和IRP提供的标准品校准后的结果。

三、血清血浆及患者样本

1. 基本概念

血清：血液凝固析出的淡黄色透明液体。如将血液自血管内抽出，放入试管中，不加抗凝剂，则凝血反应被激活，血液迅速凝固，形成胶冻。凝血块收缩，其周围所析出之淡黄色透明液体即为血清，也可于凝血后经离心取得。

由于在凝血过程中，纤维蛋白原转变成纤维蛋白块，所以血清中无纤维蛋白原，这一点是与血浆最大的区别。同时，在凝血反应中，血小板释放出许多物质，各凝血因子也都发生了变化。这些成分都留在血清中并继续发生变化，如凝血酶原变成凝血酶，并随血清存放时间逐渐减少以至消失。这些也都是与血浆区别之处。但大量未参加凝血反应的物质则与血浆基本相同。为避免抗凝剂的干扰，血液中许多化学成分的分析，都以血清为样品。

血清的主要作用是提供基本营养物质、提供激素和各种生长因子、提供结合蛋白、提供促接触和伸展因子使细胞贴壁免受机械损伤、对培养中的细胞的起到某些保护作用。

血浆：为血液成分中去除所有细胞后的液体部分，相当于结缔组织的细胞间质。是血液的重要组成分，呈淡黄色液体（因含有胆红素）。

血浆的化学成分中，水分占90～92％，溶质以血浆蛋白为主。血浆蛋白是多种蛋白质的总称，用盐析法可将其分为白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原三类。

血浆的各种化学成分常在一定范围内不断地变动，其中以葡萄糖、蛋白质、脂肪和激素等的浓度最易受营养状况和机体活动情况的影响，而无机盐浓度的变动范围较小。血浆的理化特性相对恒定是内环境稳态的首要表现。

血清与血浆的区别，主要在于血清不含纤维蛋白原，纤维蛋白原能转换成纤维蛋白，具有凝血作用。

2. 历史

血浆和血清的的区别，是随着对凝血机制的研究而逐渐被发现的。

凝血机制包括凝血和抗凝两个方面，两者间的动态平衡是正常机体维持体内血液流动状态和防止血液丢失的关键。

机体的正常抗凝血，主要依赖于完整的血管壁结构和功能，有效的血小板质量和数量，正常的血浆凝血因子活性。

当血液流出体外，凝血机制便被启动。凝血过程是一系列凝血因子被相继酶解激活的过程，最终生成凝血酶，形成纤维蛋白凝块。迄今为止，参与凝血的因子共有12个。其中用罗马数字编号的有12个（从Ⅰ－XIII，其中因子Ⅵ并不存在）。

由于历史的原因，在常规临床生化检验中，大多将血清与血浆除凝血因子改变外，其他组成成分视为相同。但从上世纪中叶以来，已有不少学者相继认真地观察了血清与血浆的内含差别。

1964年Buckingham等报道凝血过程血小板释放5羟色胺、钾离子和氨基酸等，因此，血清中这些物质含量增高。

1969年Bronson等报道血清的钾明显高于血浆，这是由于凝血引起血细胞释放所致。

1974年Ladenson等报道18个临床常规化学检验，其中11个指标在血清与肝素抗凝血浆之间存在显著差异。

2004年Miles等对45个常用临床检验指标进行了配对比较，发现罗氏分析仪测定均值在肝素抗凝血浆与血清之间具有明显差异，竟高达68.9%，其中可影响临床判断改变者达11.1%（5/45）；

由此可见，对于常规临床检验与微量元素检测，血清与血浆标本结果的差异是值得重视的

3. 应用：

在体外诊断的产品开发中，血清和血浆常常被在以下几个方面被使用：

生产厂商大规模使用作为阳性对照品。大型生化仪器的生产商，其产品在医院使用过程中，需要在匹配试剂中添加有阳性的对照品作为对照，或者通过阳性的样本来校准参数。通常此类质控品可以使用告知的血清/血浆制备成为对照。

研发团队用于新产品验证和模拟测试环境。在项目的开发过程中，研发团队往往需要待测生物标记物的血清/血浆样本，来验证开发的试剂的检测结果的准确性。这些血清和血浆样本需要有准确的已知样本浓度以及相关患者信息，做到可溯源性，才能确保开发中的测试结果真实可靠。

QC质量控制团队在每个批次产品放行前的测试验证。通常此类应用中，需要有不同测试值的血浆/血清样本来取样测定生产出的产品是否能够准确地测定出待测物的浓度，并且在其可接受的变异程度之内。

值的说明的是，在上述应用中，我们也可以使用高纯的蛋白来代替血浆/血清进行配制。而然，为了能够更好地模拟未来用户实际的测试环境，我们推荐直接使用高品质的血清/血浆，以便能够和真实的检测场景形成有参考价值的比对结果。

4. 重点注意事项：

购买使用血浆或血清，需要根据开发的产品中的待测物特性确定。

如果待测物和凝血因子、凝血酶、血小板的变化有着相关性，应根据实际测试方案，进行调整。如在凝血过程中，弹性蛋白酶可与α1－抗胰蛋白酶形成复合物。所以血清中酶活性与酶－酶抑制物复合物在一定时间内是明显增高的。检测此类物质的样本，最好选用血浆。

使用血浆时，抗凝剂的添加，对开发产品中的待测物会否有影响，也应考虑。

制备血浆标本需借助于抗凝剂，而血清标本只要待血清自然凝固、血块收缩后即可取得。除特殊情况外，在医学检验中多以血清作为检测标本。如使用血浆时，在血浆中加入的抗凝剂，如肝素、草酸盐、枸橼酸盐、EDTA、氟化钠等是否对待测物有影响也应充分查证后再确定购买添加那种抗凝剂的血浆

5. 血浆、血清、全血的优缺点：

若血清和血浆中的样本测定值相同，我们认为血浆成分更能接近于组织液，测定血浆与血清中样本浓度比全血更能反映机体的具体情况。两者在使用中的优缺点如下表：

6. Biobank（生物银行）的产品分类

我们通常将血清、血浆等人源类天然提取的产品称之为Biobank，亦叫做生物银行。通常分为临床样本，疾病状态血浆和血清/血浆。

临床样本通常是在在医院收集到的血液样本或者尿液样本。而且这些样本在医院已经通过了相应的指标测试，体外诊断企业可以根据测试的结果来在内部做验证，确定自己开发的产品的测定结果是否和对应医院所使用的仪器测定结果一致。通常临床样本能够提供的量比较少，因为通常这些都是医院检测完成后的样本剩余物，在专业的机构收集和分类后，并保存为用于体外诊断行业研究使用的临床样本。

血液样本分为外周血、静脉血量类。除涉及各种止血和血栓检测等项目需采用抗凝静脉血血浆外，目前绝大多数检测项目的分析检测可直接采用静脉血的血清。在血清检测项目中，有些（如血糖，血脂等）受饮食及昼夜因素影响较大，一般以清晨空腹血标本为宜；

尿液样本同血标本一样，尿液标本受饮食、运动、药物量等因素的影响也较大，特别是饮食的影响，故一般来说晨尿优于随机尿。晨尿是指清晨起床后的第一次尿标本，较浓缩和酸化，有形成分（如血细胞，上皮细胞，管形）相对集中便于观察。检测不同的物质，选择不同的防腐剂防腐。

疾病状态血浆为已经确诊为某种疾病患者的人所提供的血浆。国际上对血浆和血清的商业化销售，有着不同的政策的管理机制。凡是能够进行交易的地区，均遵守着患者自愿和知情的原则。这些血浆可在患者同意的前提下，大批量的获取，用于体外诊断产品的开发。有些时候，专业的收集机构可以获得一些稀有的样本，如HIV潜伏期的血浆样本，这对产品的开发和验证有着非常好的效果，而且样本量也会较为稀少。

如图所示，乙肝患者从感染到发作的不同阶段里，不同的生物标志物的含量会发生变化，而下一代的产品开发中，能够更早的检测出这些标志物，对于患者的提早诊疗有着重要的意义。此时，能够有早期阶段的患者血浆，对于产品的开发，价值也就更加重大了。