激素与代谢指标是评估机体内分泌功能及代谢状态的核心生物标志物,其检测结果的准确性直接影响内分泌疾病(如甲状腺功能异常、糖尿病)、代谢综合征(如肥胖、高血脂)等领域的科研结论。目前,科研中常用的检测技术包括高效液相色谱法(HPLC)、质谱法(MS)及酶联免疫吸附法(ELISA):HPLC 与 MS 虽灵敏度高,但设备成本昂贵、操作流程复杂且检测周期长,难以满足中小实验室批量样本的常规检测需求;而ELISA因操作简便、通量高、成本可控等优势,成为科研中激素与代谢指标检测的主流技术。
酶标仪作为ELISA的核心配套设备,其光学性能(如波长准确性、吸光度稳定性)与数据处理能力直接决定检测结果的可靠性。博清生物科技(南京)有限公司作为国内体外诊断设备领域的代表性企业,其研发的酶标仪采用了双波长检测技术及自动校正功能,宣称可满足科研级检测需求,但目前关于该设备在激素与代谢指标检测中的系统性性能验证研究尚未见报道。
一、材料与方法
(一)实验仪器
1、主检测仪器:博清生物酶标仪;
2、对照仪器:品牌酶标仪;
3、辅助设备:高速离心机、恒温水浴箱、超低温冰箱。
(二)实验试剂与样本
1、ELISA试剂盒:胰岛素、皮质醇、T3、T4、TG、FBG;
2、标准品与质控品:均为试剂盒配套产品,高、中、低3个浓度水平;
3、样本来源:SPF级SD大鼠。大鼠禁食12h后腹腔注射10%水合氯醛(3mL/kg)麻醉,腹主动脉取血,3000r/min 离心15min分离血清,-80℃保存待测,共收集30份样本。
(三)实验方法
1、样本检测流程
严格按照ELISA试剂盒说明书操作,具体步骤如下:
样本复溶:将冷冻血清样本置于4℃冰箱解冻,室温平衡30min后轻轻混匀;
加样:向96孔板中加入标准品(50μL/孔)、质控品(50μL/孔)、样本(50μL/孔),空白孔加等量PBS;
孵育与洗板:每孔加酶标二抗(50μL/孔),37℃恒温水浴箱孵育60min;孵育结束后,用洗涤液洗板5次,每次浸泡30s,拍干残留液体;
显色与终止:每孔加底物溶液(100μL/孔),37℃避光孵育15min;加终止液(50μL/孔),轻轻混匀;
2、性能验证指标与数据分析
精密度:选取高、中、低3个浓度的质控品,每个浓度重复检测10次(批内),连续检测5天(批间),计算批内CV(公式:CV=(标准差/均值)×100%)与批间CV,CV<5%为合格;
准确度:采用加标回收实验,向已知浓度的大鼠血清样本中加入高、中、低3个浓度的标准品,每个浓度平行检测3次,计算回收率(公式:回收率=(加标后检测浓度-加标前检测浓度)/加标量×100%),回收率85%-115%为合格;
结果一致性:对30份大鼠血清样本进行平行检测,以检测结果为横坐标,博清生物酶标仪检测结果为纵坐标,绘制散点图并进行Pearson相关性分析,R²>0.95为一致性良好;
线性范围:将各指标标准品按浓度梯度稀释(0、1/8、1/4、1/2、1、2倍标准品浓度),检测OD值,以标准品浓度为横坐标、OD值为纵坐标绘制标准曲线,计算线性相关系数r,r>0.99为线性良好。
所有数据采用SPSS 26.0软件分析,计量资料以“均值±标准差(x±s)”表示,P<0.05 为差异有统计学意义。
二、结果
(一)博清酶标仪的精密度验证
博清生物酶标仪检测6项指标的批内CV为1.23%-3.85%,批间CV为1.89%-4.52%,均低于5%的合格标准,其中胰岛素、T3的CV值最低(批内<2%,批间<3%),表明该仪器在激素与代谢指标检测中具有良好的重复性与稳定性。
(二)博清酶标仪的准确度验证
6项指标的加标回收率为88.6%-109.2%,均处于85%-115% 的合格范围内,其中胰岛素、T3、T4的回收率更接近100%(92.5%-105.3%),表明博清生物酶标仪检测结果的准确性良好,可真实反映样本中指标的实际浓度。
(三)博清酶标仪与参比仪器的结果一致性
检测30份大鼠血清样本的结果呈显著正相关,6项指标的相关系数R²均>0.98(P<0.001),其中胰岛素(R²=0.992)、T3(R²=0.991)的一致性最佳,TG(R²=0.983)、FBG(R²=0.985)的一致性略低但仍符合科研要求,表明博清酶标仪的检测结果与国际主流品牌仪器具有高度一致性,可用于科研数据的横向对比。
(四)博清酶标仪的线性范围验证
各指标标准曲线的线性相关系数r均>0.99,其中胰岛素(r=0.998)、T4(r=0.997)的线性关系最稳定,TG(r=0.992)的线性略低但仍满足ELISA检测要求,表明博清生物酶标仪在试剂盒规定的浓度范围内,可准确拟合标准曲线,实现样本浓度的精准计算。
三、讨论
激素与代谢指标的精准检测是内分泌及代谢科研的基础,而酶标仪的性能直接决定检测结果的可靠性。本研究从精密度、准确度、结果一致性及线性范围4个核心维度,系统验证了博清生物酶标仪的科研适用性,结果表明该仪器可满足激素与代谢指标的常规检测需求,具体优势如下:
(一)性能稳定,满足科研级检测标准
本研究中,博清生物酶标仪的批内CV<4%、批间CV<5%,显著低于ELISA检测的行业CV上限(通常为10%),表明其在重复检测中具有良好的稳定性;加标回收率88.6%-109.2%,符合“85%-115%”的准确度要求,可避免因仪器误差导致的检测结果偏离;与国际主流品牌酶标仪的R²>0.98,说明其结果可与现有科研数据兼容,降低了设备更换导致的数据偏差风险。
(二)操作便捷,适配科研批量检测场景
博清生物酶标仪支持96孔板同时检测,单批次检测时间<30min(含OD值读取与数据计算),且具备自动波长校正及标准曲线拟合功能,可减少人工操作误差;此外,该仪器与国内主流ELISA试剂盒兼容性良好,无需额外调整检测参数,降低了科研人员的操作门槛,尤其适合中小实验室的批量样本检测。
(三)成本可控,性价比优势显著
相较于国际主流品牌酶标仪成本较高,博清生物酶标仪的采购成本更低,且耗材(如检测板、洗涤液)可适配国产试剂,进一步降低科研成本。对于经费有限的中小实验室或需要多台设备并行检测的团队,该仪器可在保证检测质量的前提下,提升科研资源的利用效率。
(四)研究局限性与未来方向
本研究存在以下局限性:①样本类型仅为大鼠血清,未涵盖人血清、血浆或组织匀浆等其他科研常用样本,未来需进一步验证仪器在不同样本类型中的适用性;②检测指标仅包含6项核心指标,未涉及性激素(如雌激素、睾酮)、 adiponectin等新兴代谢标志物,需扩展指标范围以覆盖更多科研场景;③未评估仪器在长期使用(如1年以上)后的性能衰减情况,需开展长期稳定性监测。
博清生物科技(南京)有限公司研发的酶标仪在激素与代谢指标检测中具有良好的精密度、准确度及结果一致性,线性范围稳定,且操作便捷、成本可控,可作为内分泌及代谢相关科研的常规检测设备。未来可通过扩展样本类型、增加检测指标及长期稳定性验证,进一步提升该仪器的科研应用场景覆盖度。