Valamely anyag koncentrációjának mérése vérből, vizeletből vagy más preparátumból sugárzásmérésen alapuló eljárás segítségével, diagnosztikai célból. Ilyenkor a vizsgált egyed nem érintkezik radioaktív anyaggal, sugárterhelés nem éri.
Az első ide tartozó eljárás Yalow és Berson inzulin-meghatározásra kidolgozott radioimmunoassay-e volt 1960-ban. (A „peptide hormonok radioimmunoassay-einek kifejlesztéséért” Rosalyn Yalow 1977-ben orvosi Nobel-díjat kapott.)
A bemutatandó izotópdiagnosztikai módszerek a (fajlagos) kötésen alapuló koncentráció-mérő eljárások, ún. ligand assay-k bővebb családjába tartoznak. Ezeket különböző szempontok szerint csoportosíthatjuk:
- Csoportosítás a reakció típusa szerint
o Yalow és Berson módszere az ún. telítési analízisek ("saturation analysis") családjába tartozik, amelynek lényege, hogy a mérendő anyag és annak (pl. radioizotóppal) jelzett változata között versengés folyik valamilyen (rögzített mennyiségű, specifikus) kötőhelyekért.
o Másik (újabb) eljárás-családba tartoznak a nem kompetitív módszerek (pl. IRMA).
- Csoportosítás az alkalmazott fajlagos kötőanyag szerint:
Módszer |
Alkalmazott kötőhely |
Kidolgozás |
Immuno Assay |
Immunglobulinok |
1960, Yalow és Berson |
Competitive Protein Binding Assay (CPBA) |
Kötőfehérjék a szérumból |
1960, Ekins |
Receptor Assay |
Sejtfal-receptorok |
|
- Csoportosítás a jelzés módja szerint:
o Mindezek az eljárások kivitelezhetők radioaktív és
o alternatív nyomjelzési eljárással.
Az alábbiakban a radioaktív jelzést alkalmazó koncentráció-mérő eljárások két legelterjedtebb fajtáját, a RIA-t és az IRMA-t mutatjuk be részletesebben. Röviden összehasonlítjuk őket egymással és az alternatív eljárásokkal.
Amennyiben a telítési analízis eljárásában radioaktív jelzést és kötőanyagként immunizálás útján kapott antitesteket alkalmazunk, az eljárást radioimmunoassay-nek (röviden: RIA) nevezzük.
A RIA módszereket évtizedeken keresztül igen kiterjedten alkalmazták számos, a vérben nmol/l nagyságrendű koncentrációban jelen levő anyag mérésére. A módszer előnye egyszerűsége, és az, hogy ilyen alacsony koncentráció rutinszerű, nagy számú mintából történő mérésére abban az időben (az 1960-as években) más módszer nem állt rendelkezésre.
A specifikus antitestet általában nyúlban termeltetik néhány hónapig tartó ismételt immunizálásokkal. Mivel a kis molekulájú anyagok a vérből igen gyorsan kiválasztódnak a vesén keresztül, ezeket az immunizáláshoz valamilyen nagyobb molekulához szokták kötni, leggyakrabban humán vagy marha szérumalbuminhoz (HSA ill. BSA).
A RIA-nál pontosabb, így (a nmol/l-nél) alacsonyabb koncentrációk mérését is lehetővé tevő eljárás-család az immunoradiometric assay (rövidítve: IRMA; Miles és Hales, 1968), mely nem versengéses módszer.
Az IRMA-t szemléletesen szendvics-eljárásnak is nevezik, mivel a mérendő anyag molekulájához két oldalról kötődik az első és a második (jelzett) antitest.
Szempont |
RIA |
IRMA |
Jelzett komponens |
a mérendő molekula változata |
második antitest |
Versengés kötőhelyekért |
van |
nincs (az egyes kötési reakciók időben szétválasztottak!) |
A kötési reakciók egyensúlyig mennek? |
igen (vagy a közelébe) |
nem szükséges |
Szétválasztás |
ülepítéssel |
egyszerű lemosással |
Mérhető koncentráció |
kb. nmol/l |
< nmol/l |
Reprodukálhatóság (hiba) |
kb. 10 % |
néhány % |
Az utóbbi évtizedben több, a RIA-val és IRMA-val azonos koncentráció-tartományban mérő, nem radioaktív jelzést alkalmazó ("alternatív") eljárást fejlesztettek ki. Maga az eljárás elve a RIA-hoz vagy az IRMA-hoz hasonló, de a nyomjelzés enzimekkel, lumineszcens anyagokkal, illetve ezek kombinációjával történik.
Igen érzékeny mérés végezhető pl. olyan
jelzőanyaggal, amely egy rövid idejű (villanás-szerű) megvilágítás után
hosszan (~0.1 s) foszforeszkál. Ezt a foszforeszkálást mérik egy jellemző
hullámhosszon akkor, amikor a nem specifikus fluoreszcencia már kialudt. |
A radioizotópos és alternatív eljárások összehasonlításakor széles körben elterjedt félreértés, hogy az alternatív eljárások általában pontosabbak lennének; valójában a pontosság elsősorban a reakció elvétől függ. Igy a "RIA-típusú" (versengéses) eljárások általában pontatlanabbak az "IRMA-típusúaknál", az utóbbiak pontossága viszont a kétféle jelzéssel kb. hasonló. Ennek megfelelően a metodika megválasztását egyéb szempontok döntik el.
Szempont |
Radioizotópos eljárás |
Alternatív eljárás |
Eltarthatóság |
6-8 hét |
8-12 hó |
Összeállítás lehetséges módja |
kézi v. automata |
automata |
Kalibráció mérési sorozatonként |
Teljes |
részleges elég |
Egy meghatározás ára |
|
többszörös |
Tehát akkor előnyös a radioizotópos metodika alkalmazása, ha a vizsgálati kérések nagy száma és gyakorisága a (kb. 40 mintás) mérési sorozatokba történő összegyűjtést lehetővé teszi. Ezzel szemben az alternatív eljárások alkalmazása célszerűbb a ritkább, de sürgős vizsgálatoknál. A két táborba tartozó módszerek fejlesztése párhuzamosan folyik ma is, és (az alternatív módszerek elterjedésekor megfogalmazott jóslatokkal szemben) az "in vitro" radioizotópos eljárások várhatóan a laboratóriumi diagnosztika szerves részét képezik az elkövetkező évtizedekben is.