Test - Assay

Un test este o procedură de investigație (analitică) în medicina de laborator , minerit , farmacologie , biologia mediului și biologia moleculară pentru evaluarea calitativă sau măsurarea cantitativă a prezenței, cantității sau activității funcționale a unei entități țintă. Analitul poate fi un medicament , o substanță biochimică , un element chimic sau un compus sau o celulă dintr-un organism sau o probă organică . Entitatea măsurată este adesea numită analit , măsurand sau ținta testului. Un test urmărește de obicei să măsoare proprietatea intensivă a unui analit și să o exprime în unitatea de măsurare relevantă (de exemplu , molaritatea , densitatea , activitatea funcțională în unitățile enzimatice internaționale, gradul de efect în comparație cu un standard etc.).

Dacă testul implică reactanți exogeni ( reactivii ), atunci cantitățile lor sunt menținute fixe (sau în exces), astfel încât cantitatea și calitatea țintei să fie singurii factori limitativi. Diferența în rezultatul testului este utilizată pentru a deduce calitatea sau cantitatea necunoscută a țintei în cauză. Unele teste (de exemplu, teste biochimice) pot fi similare cu analiza chimică și titrare . Cu toate acestea, testele implică de obicei material biologic sau fenomene care sunt intrinsec mai complexe în compoziție sau comportament, sau ambele. Astfel, citirea unui test poate fi zgomotoasă și poate implica dificultăți mai mari în interpretare decât o titrare chimică precisă. Pe de altă parte, testele calitative ale generației mai vechi, în special testele bio , pot fi mult mai grosolane și mai puțin cantitative (de exemplu, numărarea decesului sau disfuncției unui organism sau a celulelor dintr-o populație sau unele modificări descriptive ale unei părți a corpului unui grup de animale ).

Testele au devenit o parte de rutină a tehnologiei moderne medicale , de mediu , farmaceutice și criminalistice . Alte întreprinderi le pot angaja, de asemenea, la nivel industrial , la bord sau pe teren. Testele privind cererea comercială ridicată au fost bine cercetate în sectoarele de cercetare și dezvoltare din industriile profesionale. De asemenea, au suferit generații de dezvoltare și sofisticare. În unele cazuri, acestea sunt protejate de reglementări privind proprietatea intelectuală, cum ar fi brevetele acordate pentru invenții . Astfel de teste la scară industrială sunt adesea efectuate în laboratoare bine echipate și cu organizarea automată a procedurii, de la comandarea unui test până la prelucrarea preanalitică a eșantionului (colectarea eșantionului, manipulări necesare, de ex. Filare pentru separare , alicotare dacă este necesar, depozitare, recuperare, pipetare , aspirație etc.). Analitele sunt, în general, testate pe autoanalizoare de mare viteză , iar rezultatele sunt verificate și returnate automat furnizorilor de servicii de comandă și utilizatorilor finali . Acestea sunt posibile prin utilizarea unui sistem informatic avansat de laborator care se interfață cu mai multe terminale de computer cu utilizatorii finali, servere centrale , instrumentele fizice de autoanalizator și alte automate.

Etimologie

Potrivit Etymology Online, verbul analiza înseamnă „a încerca, a depune eforturi, a depune eforturi, a testa calitatea”; din assaier anglo-francez , din assai (substantiv), din franceză veche essai , „proces”. Astfel substantivul test înseamnă „încercare, test de calitate, test de caracter” (de la mijlocul secolului al XIV-lea), din anglo-franceză assai ; iar semnificația sa „analiză” este de la sfârșitul secolului al XIV-lea.

Pentru analiza monedelor valutare, aceasta însemna literalmente o analiză a purității aurului sau a argintului (sau a oricărei componente prețioase) care reprezenta adevărata valoare a monedei. Acest lucru s-ar fi putut traduce mai târziu (posibil după secolul al XIV-lea) într-o utilizare mai largă a „analizei”, de exemplu, în farmacologie, analiza pentru o componentă importantă a unei ținte din interiorul unui amestec - cum ar fi ingredientul activ al unui medicament din excipienții inerți. într-o formulare care anterior a fost măsurată numai grosolan prin acțiunea sa observabilă asupra unui organism (de exemplu, o doză letală sau o doză inhibitoare).

Pași generali

Un test (analiză) nu este niciodată un proces izolat, deoarece trebuie însoțit de proceduri pre- și post-analitice. Atât ordinea de comunicare (cererea de a efectua un test plus informații conexe), cât și manipularea specimenului în sine (colectarea, documentarea, transportul și prelucrarea efectuate înainte de începerea testului) sunt etape preanalitice. În mod similar, după finalizarea testului, rezultatele trebuie documentate, verificate și comunicate - etapele post-analitice. Ca și în cazul oricărui sistem de gestionare și transmisie a informațiilor în mai multe etape , variația și erorile în raportarea rezultatelor finale implică nu numai acele intrinseci analizei în sine, ci și cele care apar în procedurile pre-analitice și post-analitice.

În timp ce pașii analitici ai analizei în sine capătă multă atenție, aceia obțin mai puțină atenție a lanțului de utilizatori - procedurile pre-analitice și post-analitice - care acumulează de obicei cele mai multe erori; de exemplu, etapele pre-analitice în testele de laborator medical pot contribui cu 32-75% din toate erorile de laborator.

Testele pot fi foarte diverse, dar implică în general următorii pași generali:

1. Prelucrarea și manipularea probelor pentru a prezenta selectiv ținta într-o formă discernibilă sau măsurabilă unui sistem de discriminare / identificare / detectare. Poate implica o separare centrifugală simplă sau spălare sau filtrare sau captare printr-o anumită formă de legare selectivă sau poate implica chiar modificarea țintei, de exemplu, recuperarea epitopului în teste imunologice sau tăierea țintei în bucăți, de exemplu, în spectrometrie de masă . În general, există mai mulți pași separați înainte de testare și se numesc prelucrări preanalitice. Dar unele dintre manipulări pot fi parte inseparabilă a testului în sine și nu vor fi considerate astfel pre-analitice.
2. Principiul DISCRIMINARE / IDENTIFICARE specific țintei : să discrimineze de fundal (zgomot) componentele similare și să identifice în mod specific o anumită componentă țintă („analit”) dintr-un material biologic prin atributele sale specifice. (de exemplu, într-un test PCR , un primer oligonucleotidic specific identifică ținta prin asocierea bazelor pe baza secvenței de nucleotide specifice unice țintei).
3. Sistem de AMPLIFICARE a semnalului (sau țintă) : Prezența și cantitatea acelui analit sunt convertite într-un semnal detectabil care implică în general o metodă de amplificare a semnalului, astfel încât să poată fi ușor discriminat de zgomot și măsurat - de exemplu, într-un test PCR între un amestec de Secvențele ADN doar ținta specifică sunt amplificate în milioane de copii de către o enzimă ADN polimerază, astfel încât să poată fi identificată ca o componentă mai proeminentă în comparație cu orice alte componente potențiale. Uneori concentrația analitului este prea mare și, în acest caz, testul poate implica diluarea eșantionului sau un fel de sistem de diminuare a semnalului, care este o amplificare negativă.
4. Sistem de DETECȚIE (și interpretare) a semnalului : un sistem de descifrare a semnalului amplificat într-o ieșire interpretabilă care poate fi cantitativă sau calitativă. Poate fi metode vizuale sau manuale foarte brute sau poate fi detector electronic digital sau analogic foarte sofisticat.
5. Îmbunătățirea semnalului și filtrarea zgomotului se pot face la oricare sau la toți pașii de mai sus. Deoarece cu cât un pas / proces în aval este mai mare în timpul unei analize, cu atât este mai mare șansa de a transporta zgomotul din procesul anterior și de a-l amplifica, mai mulți pași într-o analiză sofisticată ar putea implica diverse mijloace de aranjare specifică pentru semnalizare / îmbunătățire și reducere a zgomotului sau aranjamente de filtrare. Acestea pot fi pur și simplu sub forma unui filtru optic band-pass îngust sau a unui reactiv de blocare într-o reacție de legare care previne legarea nespecifică sau a unui reactiv de stingere într-un sistem de detectare a fluorescenței care previne „autofluorescența” obiectelor de fundal.

Tipuri de test pe baza naturii procesului de testare

Timpul și numărul măsurătorilor luate

În funcție de faptul dacă un test privește doar un singur punct de timp sau citiri temporizate luate în mai multe puncte de timp, un test poate fi:

1. O analiză a punctului final , în care se efectuează o singură măsurare după o perioadă fixă ​​de incubație; sau
2. Un test cinetic , în care măsurătorile sunt efectuate de mai multe ori pe un interval de timp fixat. Rezultatele testului cinetic pot fi vizualizate numeric (de exemplu, ca un parametru de pantă care reprezintă rata de schimbare a semnalului în timp), sau grafic (de exemplu, ca un grafic al semnalului măsurat la fiecare punct de timp). Pentru testele cinetice, atât amploarea, cât și forma răspunsului măsurat în timp oferă informații importante.
3. O analiză cu randament ridicat poate fi fie un punct final, fie o analiză cinetică realizată de obicei pe o platformă automată în formate de microplacă cu 96, 384 sau 1536 godeuri ( High Throughput Screening ). Astfel de teste sunt capabile să testeze un număr mare de compuși sau analiți sau să facă citiri biologice funcționale ca răspuns la stimuli și / sau compuși care sunt testați.

Numărul de analiți detectați

În funcție de câte ținte sau analiți sunt măsurați:

1. Testele obișnuite sunt teste simple sau simple țintă, care este de obicei implicit, cu excepția cazului în care este numit multiplex.
2. Testele multiplex sunt utilizate pentru a măsura simultan prezența, concentrația, activitatea sau calitatea mai multor analiți într-un singur test. Apariția multiplexării a permis testarea rapidă și eficientă a probelor în multe domenii, inclusiv imunologie, citochimie, genetică / genomică, farmacocinetică și toxicologie.

Tipul rezultatului

În funcție de calitatea rezultatului produs, testele pot fi clasificate în:

1. Analize calitative , adică analize care dau în general doar o trecere sau un eșec, sau pozitive sau negative sau un astfel de tip de număr mic de gradații calitative, mai degrabă decât o cantitate exactă.
2. Analize semicantitative , adică analize care dau citirea într-un mod aproximativ mai degrabă decât un număr exact pentru cantitatea de substanță. În general, au câteva gradații mai mult decât doar două rezultate, pozitive sau negative, de exemplu, scor pe o scară de la 1+ la 4+, așa cum este utilizat pentru testele de grupare a sângelui bazate pe aglutinarea RBC ca răspuns la gruparea reactivilor (anticorp împotriva antigenelor grupelor de sânge).
3. Analize cantitative , adică analize care oferă o măsură cantitativă numerică exactă și exactă a cantității unei substanțe dintr-o probă. Un exemplu de astfel de test utilizat în laboratoarele de testare a coagulării pentru cea mai frecventă boală sângerată moștenită - boala Von Willebrand este testul antigenului VWF în care cantitatea de VWF prezentă într-o probă de sânge este măsurată printr-un test imunologic.
4. Analize funcționale , adică o analiză care încearcă să cuantifice funcționarea unei substanțe active mai degrabă decât doar cantitatea acesteia. Omologul funcțional al testului antigenului VWF este testul Ristocetin Cofactor, care măsoară activitatea funcțională a VWF prezentă în plasma pacienților prin adăugarea de trombocite exogene fixate în formalină și creșterea treptată a cantităților de medicament denumite ristocetin în timp ce se măsoară aglutinarea trombocitelor fixe. O analiză similară, dar utilizată pentru un scop diferit, se numește Agregarea trombocitelor induse de Ristocetin sau RIPA, care testează răspunsul plachetelor vii endogene de la un pacient ca răspuns la Ristocetin (exogen) și VWF (de obicei endogen).

Tipul și metoda probei

În funcție de substratul general pe care se aplică principiul testului:

1. Bioanaliză : când răspunsul este activitatea biologică a obiectelor vii. Exemplele includ
   1. in vivo , organism întreg (de exemplu șoareci sau alt subiect injectat cu un medicament)
   2. parte a corpului ex vivo (de ex. piciorul unei broaște)
   3. organ ex vivo (de exemplu, inima unui câine)
   4. parte ex vivo a unui organ (de exemplu, un segment de intestin).
   5. țesut (de exemplu, lizatul limulus)
   6. celulă (de ex. trombocite)
2. Test de legare a ligandului atunci când un ligand (de obicei o moleculă mică) leagă un receptor (de obicei o proteină mare).
3. Imunotestul atunci când răspunsul este o reacție de tip legare a anticorpilor antigeni.

Amplificarea semnalului

În funcție de natura sistemului de amplificare a semnalului, testele pot fi de numeroase tipuri, pentru a numi câteva:

1. Testul enzimatic : enzimele pot fi testate prin activitatea lor care se repetă foarte mult pe un număr mare de substraturi atunci când pierderea unui substrat sau realizarea unui produs pot avea un atribut măsurabil, cum ar fi culoarea sau absorbanța la o anumită lungime de undă sau lumină sau Electrochiluminiscență sau electrică / redox activitate.
2. Sisteme de detectare a luminii care pot utiliza amplificare, de exemplu printr-o fotodiodă sau un tub fotomultiplicator sau un dispozitiv cuplat cu sarcină răcită .
3. Substraturile marcate cu radioizotopi utilizate întestele radioimunologice și testele de dializă de echilibru și pot fi detectate prin amplificare în contoare Gamma sau plăci cu raze X sau fosforimager
4. Analize de reacție în lanț a polimerazei care amplifică mai degrabă o țintă ADN (sau ARN) decât semnalul
5. Metode de combinație Testele pot utiliza o combinație a metodelor de amplificare de mai sus și a altor metode de amplificare pentru a îmbunătăți sensibilitatea. de exemplu , test imunologic legat de enzime sau EIA, test imunosorbent legat de enzime .

Metoda sau tehnologia de detectare

În funcție de natura sistemului de detectare, testele se pot baza pe:

1. Formarea de colonii sau numărul de colonii virtuale : de exemplu prin multiplicarea bacteriilor sau proliferarea celulelor.
2. Fotometrie / spectrofotometrie Când se măsoară absorbanța unei anumite lungimi de undă a luminii în timp ce trece printr-o traiectorie fixă ​​printr-o cuvă de probă lichidă, iar absorbanța este comparată cu un martor și standarde cu cantități gradate de compus țintă. Dacă lumina emisă are o lungime de undă vizibilă specifică, aceasta poate fi numită colorimetrie sau poate implica o lungime de undă specifică a luminii, de exemplu prin utilizarea laserului și emiterea desemnale fluorescente de altă lungime de undă specifică, care este detectată prin intermediul filtrelor optice cu lungime de undă foarte specifice.
3. Transmisia luminii poate fi utilizată pentru a măsura, de exemplu, eliminarea opacității unui lichid creat de particule în suspensie din cauza scăderii numărului de aglomerări în timpul uneireacții de aglutinare a trombocitelor.
4. Turbidimetrie atunci când opacitatea luminii cu transmitere directă care trece printr-o probă lichidă este măsurată de detectoare plasate drept peste sursa de lumină.
5. Nefelometrie în care se măsoară cantitatea de împrăștiere a luminii care apare atunci când un fascicul de lumină este trecut prin soluție pentru a determina mărimea și / sau concentrația și / sau distribuția mărimii particulelor din probă.
6. Reflectometrie Când se evaluează culoarea luminii reflectate dintr-o probă (de obicei uscată) dintr-o probă sau reactant, de exemplu, citirile automate ale testelor cu jetoane de urină în bandă.
7. Măsurători viscoelastice, de ex. Viscometrie, elastografie (de exemplu, tromboelastografie )
8. Analize de numărare: de exemplu , contoare de celule citometrice de flux optice sau particule sau contoare de celule bazate pe principiul brăzdarului / impedanței
9. Analize de imagistică, care implică analiza imaginilor manual sau prin software:
   1. Citometrie : Când statisticile de dimensiune ale celulelor sunt evaluate de un procesor de imagine.
10. Detectarea electrică, de exemplu implicând amperometrie , voltametrie , coulometrie , poate fi utilizată direct sau indirect pentru multe tipuri de măsurători cantitative.
11. Pot fi utilizate și alte teste bazate pe proprietăți fizice
    1. Osmometru
    2. Viscometru
    3. Electrozi ionici selectivi
    4. Testarea sindromului

Tipuri de test pe baza obiectivelor măsurate

ADN

Testările pentru studierea interacțiunilor de proteine cu ADN includ:

• Test de amprentă DNase
• Test de legare a filtrului
• Test de schimbare a gelului

Proteină

• Testul acidului bicinchoninic (testul BCA)
• Testul proteinei Bradford
• Testul proteinei Lowry
• Analiza secreției

ARN

• Funcționare nucleară
• Profilarea ribozomilor

Analize de numărare, viabilitate, proliferare sau citotoxicitate celulară

Un test de numărare a celulelor poate determina numărul de celule vii, numărul de celule moarte sau raportul dintre un tip de celulă și altul, cum ar fi numerotarea și tastarea roșu față de diferite tipuri de celule albe din sânge . Aceasta se măsoară prin diferite metode fizice (transmisia luminii, schimbarea curentului electric). Dar alte metode folosesc structura celulelor biochimice sau fiziologia (petele). O altă aplicație este de a monitoriza cultura celulară ( teste de proliferare celulară sau citotoxicitate ). Un test de citotoxicitate măsoară cât de toxic este un compus chimic pentru celule .

• Testul MTT
• Kit de numărare celule-8 (test de viabilitate celulară bazat pe WST-8)
• Test SRB ( Sulforhodamine B )
• Test de viabilitate a celulelor luminescente CellTiter-Glo®
• Instrumente și metode de numărare a celulelor : tehnologie de numărare a celulelor CASY , contor de brăzdar , detectare electrică a impedanței substratului
• Cell testele de viabilitate : metoda resazurin , testare ATP , etidiu homodimer test (detecta celulele moarte sau pe moarte), analiza apei bacteriologice , studiile clonogenice , ...

Contaminanți ai mediului sau alimentelor

• Bisfenol F.
• Testele de toxicitate acvatică

Surfactanți

• Un test MBAS indică surfactanți anionici în apă cu o reacție de albire.

Alte teste celulare

Multe teste celulare au fost dezvoltate pentru a evalua parametrii specifici sau răspunsul celulelor ( biomarkeri , fiziologie celulară ). Tehnicile utilizate pentru studierea celulelor includ:

• teste reporter folosind adică Luciferază , teste de semnalizare a calciului folosind Coelenterazină , CFSE sau Calcein
• Imunomarcarea celulelor pe diapozitive prin microscopie ( ImmunoHistoChemistry sau Fluorescence ), pe microplăci prin fotometrie incluzând ELISpot (și varianta sa FluoroSpot ) pentru enumerarea celulelor B sau a celulelor specifice antigenului, în soluție prin citometrie de flux
• Tehnici de biologie moleculară , cum ar fi microarrays-urile ADN , hibridizarea in situ , combinate cu PCR , genomică computațională și transfecție ; Fracționarea celulară sau imunoprecipitarea
• Testele de migrație , testul de chemotaxie
• Testele de secreție
• Testele de apoptoză , cum ar fi testul ADN , testul Nicoletti , testul activității caspazei și colorarea anexinei V
• Testul de chimiosensibilitate măsoară numărul de celule tumorale care sunt ucise de un medicament împotriva cancerului
• Testul Tetramer detectează prezența celulelor T specifice antigenului
• Test de protecție a gentamicinei sau test de supraviețuire sau test de invazie pentru a evalua capacitatea agenților patogeni (bacterii) de a invada celulele eucariote

Analiza metastazelor

Petrochimie

• Analiza țițeiului

Virologie

Testul Titrul viral bazat pe HPCE utilizează un înaltă performanță de proprietate, electroforeza capilară sistem pentru a determina baculovirusul titru .

Testul Trofile este utilizat pentru a determina tropismul HIV .

Analiza plăcii virale este de a calcula numărul de viruși prezenți într-o probă. În această tehnică este numărat numărul de plăci virale formate de un inocul viral, din care poate fi determinată concentrația reală a virusului.

Secrețiile celulare

O gamă largă de secreții celulare (de exemplu, un anticorp specific sau citokină ) poate fi detectată folosind tehnica ELISA . Numărul de celule care secretă acele substanțe particulare poate fi determinat folosind o tehnică conexă, testul ELISPOT .

Droguri

• Testarea drogurilor ilegale
• Test de legare la radioligand

Calitate

Atunci când mai multe teste măsoară aceeași țintă, rezultatele și utilitatea lor pot fi sau nu comparabile, în funcție de natura testului și metodologia, fiabilitatea etc. identificare, amplificare și detecție), intervalul dinamic de detecție (de obicei domeniul liniarității curbei standard ), sensibilitatea analitică , sensibilitatea funcțională , specificitatea analitică , valorile predictive pozitive , negative , timpul de rotație, adică timpul necesar pentru a termina un ciclu întreg de la etapele preanalitice până la sfârșitul ultimei etape post analitice (trimiterea / transmiterea raportului), debitul , adică numărul de teste efectuate pe unitate de timp (de obicei exprimat ca pe oră) etc. prognostic, analiză de mediu, procedură criminalistică, cercetare și dezvoltare farmaceutică trebuie să fie unde urmează proceduri de asigurare a calității bine reglementate , inclusiv validarea metodelor , calibrarea regulată , controlul calității analitice , testarea competenței , acreditarea testelor , licențierea testelor și trebuie să documenteze certificările corespunzătoare de la organismele de reglementare relevante pentru a stabili fiabilitatea testelor lor, în special pentru a rămâne acceptabile din punct de vedere legal și răspunzător pentru calitatea rezultatelor analizei și, de asemenea, pentru a convinge clienții să-și folosească testul comercial / profesional.

Lista bazelor de date BioAssay

Baze de date de bioactivitate

Bazele de date despre bioactivitate corelează structurile sau alte informații chimice cu rezultatele bioactivității preluate din teste bio în literatură, brevete și programe de screening.

Baze de date de protocol

Bazele de date ale protocolului corelează rezultatele din teste bio cu metadatele lor despre condițiile experimentale și proiectarea protocolului.

Vezi si

• Chimie analitică
• MELISA
• Multiplex (test)
• Chimie farmaceutică
• Titrare

Referințe

linkuri externe

• Blair, Andrew Alexander (1911). „Testarea”  . În Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica . 2 (ediția a XI-a). Cambridge University Press. pp. 776-778. Aceasta include o explicație tehnică detaliată a tehnicilor contemporane de testare a minereului metalic.
• Definiția din dicționar a analizei la Wikționar