1.成分復雜多樣
復雜生物樣本基質成分復雜,可能對檢測方法產生干擾。以尿液為例,它不僅含有水、電解質、尿素、尿酸等常規成分,還可能因個體健康狀況、飲食、用藥等因素,含有各種微量的代謝產物、生物標志物甚至病原體。糞便樣本更是復雜,除了食物殘渣、腸道菌群及其代謝產物外,還可能存在未被完全消化的蛋白質、脂肪等,這些成分相互干擾,給準確分析帶來極大困難。淚液中的蛋白質、脂質、細胞因子、生長因子等成分的含量極低,檢測難度大。咽拭子樣本主要用于檢測呼吸道病原體的核酸,然而樣本中可能同時存在正常菌群、雜質以及其他非目標病原體,如何精準分析成為挑戰。因此,選擇合適的樣本前處理方法和檢測技術是應對復雜基質的關鍵。
在實際研究中,尤其是對于一些特殊人群或特定疾病的研究,獲取大量的生物樣本往往是不現實的。例如,在罕見病研究中,患者數量少,導致可獲取的樣本量也較少。另外對于較難獲取的基質,如腦脊液和腫瘤囊液,采集量有限且成分復雜,分析難度極高。更嚴峻的是,空白生物基質的獲取難度進一步加劇了分析方法驗證的困境——這些基質需用于評估檢測方法的選擇性、基質效應及干擾效應,但因來源受限、批次間差異大,常導致驗證項目難以全面開展。例如,ICH M10指南要求驗證需覆蓋至少6個不同供體/批次的空白基質,而實際研究中常因樣本短缺被迫縮減驗證參數,影響方法可靠性。
復雜生物樣本的穩定性受多種因素影響,如溫度、pH值、酶活性等。例如,尿液中的代謝物可能因尿液的酸堿度變化而發生降解,待測物也可能被容器吸附而影響濃度。因此,樣本的采集、處理和保存需要嚴格遵循標準操作規程序(SOP),以確保樣本的完整性和穩定性。
由于復雜生物樣本中目標分析物的含量可能極低,同時存在大量干擾物質,這就對檢測方法的靈敏度和特異性提出了極高的要求。例如,淚液中的藥物代謝物濃度較低,需要靈敏的質譜分析技術進行定量分析;咽拭子樣本中的病原體核酸可能需要高靈敏度的PCR技術。此外檢測方法的特異性也至關重要,以避免假陽性或假陰性結果。
在生物分析過程中,復雜生物樣本的采集是確保檢測結果準確性和可靠性的關鍵環節。樣本采集的不規范操作都有可能導致樣本質量下降、目標分析物降解或污染,從而影響檢測結果的準確性。例如,樣本采集時間、保存條件、運輸過程中的溫度變化,以及樣本處理的延遲,都可能對待測物的穩定性產生顯著影響,進而干擾后續的分析和解讀。另外對于一些復雜樣本,如淚液或咽拭子,采集操作、標準不統一也會影響結果的可靠性。
為了應對這些挑戰,陽光德美不僅會為合作機構和研究人員提供詳細的標準化臨床操作手冊,還會根據不同的樣本類型和檢測需求,提供定制化的樣本采集包。這些采集包配備了專業的采樣工具、保存試劑和運輸容器,確保樣本在采集、保存和運輸過程中的規范性和完整性。
此外,標準化的臨床操作手冊詳細列出了樣本采集的步驟、注意事項以及緊急情況的處理方法。從樣本采集的最佳時間窗口,到樣本處理的具體要求,再到運輸過程中的溫度和時間控制,手冊中的每一個細節都經過精心設計,旨在最大限度地減少人為因素對樣本質量的影響。
通過這些措施,陽光德美致力于將復雜生物樣本的采集過程標準化、規范化,從而為后續的生物分析提供高質量的樣本基礎。這不僅有助于提高檢測結果的準確性,也為藥物研發和臨床研究的成功奠定了堅實的基礎。
復雜生物樣本的前處理對于檢測結果的準確性至關重要。針對復雜生物樣本的特點,可以采用科學的樣本預處理技術,以提高樣本的檢測靈敏度和準確性。如糞便樣本的前處理方法需要通過稱重、勻漿、提取等多個步驟對樣本進行前處理后,再對數據進行折算處理,以獲得糞便樣本中藥物的含量。
陽光德美依托質譜分析平臺、免疫分析平臺、細胞生物學平臺、分子生物學平臺、病理平臺以及中心實驗室服務,構建了一套完整的檢測體系。
質譜分析技術是復雜生物樣本分析的核心工具之一。其高靈敏度和高分辨率特性使其能夠檢測低濃度的目標分析物。例如,液相色譜-質譜聯用(LC-MS/MS)技術在尿液、糞便等生物樣本的代謝物分析中表現出色。通過優化色譜分離條件和質譜檢測參數,可以有效減少基質效應,提高檢測的準確性和靈敏度。
免疫分析技術基于抗原-抗體特異性反應,適用于生物樣本中蛋白質、細胞因子等生物標志物的檢測。例如,在腦脊液中檢測炎癥標志物時,酶聯免疫吸附測定(ELISA)和化學發光免疫分析(CLIA)是常用的方法。這些技術具有高特異性的特點,能夠滿足臨床研究和藥物開發的需求。
細胞生物學平臺為復雜生物樣本的分析提供了細胞水平的支持。例如,通過細胞培養和構建細胞模型,可以研究藥物在細胞內的代謝過程和作用機制。此外,流式細胞術可用于分析細胞表面標志物及細胞內因子等,幫助研究樣本中的細胞組成和功能狀態。
分子生物學平臺是分析生物樣本中核酸成分的關鍵工具。例如,PCR實驗能夠快速擴增和檢測樣本中的DNA或RNA。實時熒光定量PCR技術因其高靈敏度和絕對定量能力,特別適用于低豐度核酸的檢測,如人口咽拭子樣本中的甲型/乙型流感病毒RNA檢測、腦脊液樣本中的CAR拷貝數測定等。
病理平臺通過組織學和細胞學分析,為復雜生物樣本的分析提供了組織水平的支持。例如,免疫組化可利用抗原與抗體特異性結合的原理,對組織或細胞中的特定蛋白質進行定位、定性及相對定量分析,幫助科研人員清晰觀察目標蛋白在組織中的分布與表達情況,可系統性解析復雜樣本的病理特征。
在檢測方法上,我們不斷學習和創新,以滿足復雜生物樣本分析的高要求。通過文獻調研、方法開發,能夠在復雜的樣本中準確識別和定量目標分析物,大大提高了檢測的靈敏度和特異性。
陽光德美在復雜生物樣本處理與分析方面憑借豐富的實戰經驗,可以為各類樣本提供定制化的解決方案。
尿液和糞便樣本中藥物代謝物的檢測是藥物研發和臨床應用中的重要環節,其檢測方法和技術不斷更新,以滿足高靈敏度、高特異性和快速分析的需求。目前常用液相色譜-質譜聯用技術進行檢測(LC-MS/MS)。該技術結合了液相色譜的高效分離能力和質譜的高靈敏度檢測能力,能夠有效分析尿液或糞便中復雜的代謝物成分。另外還可以使用四極桿-飛行時間質譜(AB TRIPLE TOFTM 5600,Q-TOF)根據采集的原型藥物及其代謝產物的精確質量數的數據確定分子式;通過質譜的碎片信息解析質譜的裂解途徑,進而預測結構。
陽光德美在創新藥物的尿液和糞便樣本的處理和分析方面具有豐富的經驗,更多內容見《喜報:陽光德美PK/PD團隊助力盛格列汀片及鹽酸凱普拉生片取得重大進展》、《喜報:陽光德美PK/PD團隊助力1類新藥磷酸森格列汀片獲批上市》。
淚液作為獨特的樣本來源,可以通過相對非侵入性的方法收集,比其它樣本獲取容易,減少了對患者的創傷和風險,這對于臨床研究來說是一個重要的優勢。另外淚液能反映藥物在眼部的吸收、分布和代謝情況,這對于評估藥物在眼部的作用和療效非常重要,尤其是對于眼部疾病的治療。
某滴眼用藥物是能夠直接作用于眼部平滑肌,對瞳孔括約肌產生收縮作用的滴眼液,可縮小瞳孔,降低眼內壓。在該藥物的藥代動力學研究中,陽光德美利用資源整合優勢,開發并驗證了具有高靈敏度、高特異性的高效液相色譜-質譜/質譜(HPLC-MS/MS)定量分析方法,對人淚液樣本中藥物含量和人血漿樣本中藥物濃度進行測定,為這一重要藥物的研發進程邁出了堅實的步伐。
咽拭子作為一種常見的生物樣本,在臨床研究中同樣具有重要意義。然而由于其來自復雜的口腔環境,分析咽拭子樣本面臨著諸多挑戰。
某中藥擬用于治療兒童流行性感冒(風熱證),在其多中心II期臨床試驗中,陽光德美開發并驗證了qPCR法檢測人口咽拭子中甲型/乙型流感病毒RNA的方法,該方法采用實時熒光定量PCR儀(QuantStudioTM 5)采集熒光后獲取Ct值,對樣本進行定性判定,為該項目的順利推進貢獻力量。
腦脊液和腫瘤囊液采集量有限且成分復雜。在某CAR-T項目的I期臨床研究中,陽光德美整合4個平臺的資源,對該項目的PK/PD研究進行高質量、高效率的推進。陽光德美開發并驗證了流式細胞法測定人腦脊液和腫瘤囊液中CAR-T細胞數和百分比、qPCR法檢測的人腦脊液和腫瘤囊液中嵌合抗原受體(CAR)拷貝數、Luminex法測定人腦脊液中細胞因子水平(包括CCL2、G-CSF、IL-4、IL-6等17種細胞因子)、ELISA法檢測人腦脊液中BiTE的水平,為該項目的研發貢獻力量。
齦溝液(gingival crevicular fluid, GCF)是存在于牙周齦溝或牙周袋內的組織滲透液,其成分和含量變化與牙周組織健康密切相關,是研究牙周疾病的重要生物樣本。某干細胞臨床擬用于治療牙周炎,陽光德美采用高靈敏度、高特異性的檢測方法助力相關項目順利進行。開發并驗證了ELISA法檢測齦溝液中OPG(骨保護素)的濃度,開發并驗證了Luminex法檢測人齦溝液中IL-6、TNF-a等細胞因子水平。Luminex技術是一種高通量、多指標的檢測方法,能夠在少量樣本(<50 μL)中同時檢測多種細胞因子,具有高效、靈敏、特異性強的特點。通過這些先進的檢測技術,陽光德美能夠為牙周疾病的研究提供精準的生物標志物分析,助力項目的順利推進,為牙周疾病的早期診斷和治療提供科學依據。
人全血培養上清是采集的全血在刺激物刺激和非刺激后孵育培養后離心取得的上清液。人全血培養上清用于細胞因子檢測具有多方面的優勢。全血培養保留了血細胞之間以及血細胞與血漿成分之間的天然相互作用,能夠更好地模擬體內環境,可以更準確地反映出細胞在體內復雜環境下的功能和反應,反映整體免疫反應。檢測全血培養上清中的細胞因子對于臨床疾病的診斷、監測和治療具有重要的指導意義。
某創新藥臨床擬用于治療類風濕關節炎,在其I、II期臨床研究中,陽光德美采用Luminex法檢測人全血培養上清中細胞因子和IL-6和TNF-α的水平,采用ELISA法檢測人血清中細胞因子IL-23的水平、采用MSD法檢測人血清中細胞因子IFN-γ等5種細胞因子水平。通過多平臺、多方法,從多維角度為該項目的順利推進貢獻力量。
通過檢測組織中miR-124的異常表達,可為結直腸癌(CRC)的早期發現提供依據,改善患者預后。在某創新藥的I期臨床研究中,陽光德美采用qPCR法檢測乙狀結腸活檢組織中miR - 124的水平。qPCR技術有著極高的靈敏度,能夠精準檢測到乙狀結腸活檢組織中低豐度的miR - 124。通過精心設計的引物,可有效避免非特異性擴增,準確區分miR - 124與其他相似序列的核酸分子,確保檢測結果的高度可靠性,為該研究的深入開展提供了有力保障 。
隨著生命科學研究的不斷深入和藥物研發的快速發展,對復雜生物樣本分析的需求將越來越大,挑戰也將越來越多。我們將繼續加大在技術研發和人才培養方面的投入,不斷完善我們的 PK/PD 研究平臺和生物分析平臺,提高應對復雜生物樣本分析難題的能力。同時,我們也期待與更多的科研機構、藥企展開合作,共同攻克生命科學領域的難題,為人類健康事業做出更大的貢獻。
如果你在復雜生物樣本分析方面遇到了困難,或者對我們的平臺和服務感興趣,歡迎隨時與我們聯系。讓我們攜手共進,探索生命科學的奧秘!