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半自动化学发光免疫分析仪的研发实验要求、相关标准与主要风险

嘉峪检测网        2021-07-25 23:00

半自动化学发光免疫分析仪适用于对人类血清、血浆或其他体液中的各种被分析物进行定量或定性检测的半自动化学发光免疫分析仪(以下简称分析仪),为Ⅱ类医疗器械。

 

一、半自动化学发光免疫分析仪的结构与工作原理

 

1.半自动化学发光免疫分析仪的结构

 

分析仪主要由检测单元、控制单元、数据处理、显示及打印单元组成。

 

2.半自动化学发光免疫分析仪的工作原理

 

化学发光免疫分析主要包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。免疫反应系统与放射免疫测定中的抗原抗体反应系统相同;化学发光系统则是利用某些化合物如鲁米诺(luminol)、异鲁米诺(isoluminol)、金刚烷(AMPPD)及吖啶酯(AE)等经氧化剂氧化或催化剂催化后成为激发态产物,当其回到基态时就会将剩余能量转变为光子,随后利用发光信号能量仪器测量光量子的产额。将发光物质直接标记在抗原(化学发光免疫分析)或抗体上(免疫化学发光分析),或酶作用于发光底物,产生的光量子的强度与待测物的浓度可成比例。 

 

化学发光免疫分析仪器中核心探测器件为光电倍增管(PMT)或其他高灵敏度传感器,由单光子检测并传输至放大器,并加高压电流放大,放大器将模拟信号转化为数字信号,数字信号将发光信号传输给电脑并加以计算,得出临床结果。

 

化学发光免疫分析根据化学发光物质的类型和发光特点,可分为电化学发光免疫分析和化学发光免疫分析,其中化学发光免疫分析根据发光剂的不同,可分为直接化学发光免疫分析、酶促化学发光免疫分析和鲁米诺氧途径免疫分析。目前,各类型化学发光免疫分析的常见发光剂包括:电化学发光剂为三联吡啶钌[RU(bpy)3]2+,直接化学发光剂为吖啶酯(AE),酶促化学发光剂为辣根过氧化物酶(HRP)催化鲁米诺(3-氨基苯二甲酰肼,luminol)及其衍生物或者碱性磷酸酶催化3-(2′-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4-(3″-磷酰氧基)苯-1,2-二氧杂环丁烷(AMPPD),鲁米诺氧途径发光剂为酞箐、二甲基噻吩衍生物及Eu螯合物。

 

化学发光免疫技术根据反应过程中标记物是否需要分离可分为均相反应和非均相反应。均相反应主要应用于鲁米诺氧途径免疫分析中,而非均相反应则应用于其他类型化学发光免疫分析中,通过采用固相分离、过滤分离、珠式分离、顺磁性颗粒分离等方式实现游离标记物和免疫复合物标记物的分离,其中顺磁性颗粒分离较其他分离方式更为常用。按照免疫反应容器的不同分为单管式化学发光分析和微孔板式化学发光分析。目前,基于鲁米诺氧途径免疫分析原理的产品还比较少。

 

二、半自动化学发光免疫分析仪的研发实验要求

 

1.产品的性能研究

 

应当进行产品性能研究以及产品技术要求的研究和编制说明,包括功能性、安全性指标(如电气安全与电磁兼容、辐射安全)以及与质量控制相关的其他指标的确定依据,所采用的标准或方法、采用的原因及理论基础。

 

2.生物相容性评价研究

不适用。

 

3.生物安全性研究

不适用。

 

4.灭菌/消毒工艺研究

不适用。

 

5.产品有效期和包装研究

应当给出产品有效期的验证报告;包装及包装完整性:在宣称的有效期内以及运输储存条件下,保持包装完整性的依据。

 

6.临床前动物试验

不适用。

 

7.软件研究

含有软件的产品,应当出具一份单独的医疗器械软件描述文档,内容包括基本信息、实现过程和核心算法,详尽程度取决于软件的安全性级别和复杂程度。同时,应当出具关于软件版本命名规则的声明,明确软件版本的全部字段及字段含义,确定软件的完整版本和发行所用的标识版本。

 

8.主要性能指标

 

8.1.测光值重复性

测光值的变异系数CV≤2%。

 

8.2.测光值稳定性

用相对极差表示,应CV≤3%。

 

8.3.线性范围

在不小于3个发光数量级的范围内,线性相关系数(r)≥0.99。

 

8.4.孔间干扰(不适用于单管式分析仪)

孔间干扰应≤10-3。

 

8.5.最低响应值

 

最低响应值应符合下列要求之一:

 

(1)10-10mol三磷酸腺苷(ATP)的发光值应≥本底噪声的2倍;

(2)最低响应值测试用参考光源发光值应≥本底噪声的2倍。

 

8.6.外观

 

外观应满足以下要求:

 

(1)外观应整洁,无裂痕或划痕,文字和标识清晰;

(2)分析仪运动部件应平稳,不应卡住突跳;

(3)紧固件连接应牢固可靠,不得有松动。

 

8.7.环境试验

应符合GB/T 14710—2009《医用电器设备环境要求及试验方法》的要求。

 

8.8.安全

应符合GB 4793.1—2007、GB 4793.9—2013和YY 0648—2008的要求。

 

8.9.电磁兼容性

设备应满足GB/T 18268.1—2010和GB/T 18268.26—2010的要求。

 

以上第1~7项为质量控制指标,第8、9项为安全指标。

 

三、相关标准

 

分析仪根据产品自身特点适用以下相关标准:

 

表1.  相关产品标准

GB/T 191—2008

《包装储运图示标志》

GB 4793.1—2007

《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用要求》

GB 4793.9—2013

《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第9部分:实验室用分析和其他目的自动和半自动设备的特殊要求》

GB/T 9969—2008

《工业产品使用说明书 总则》

YY/T 1174—2010

《半自动化学发光免疫分析仪》

GB/T 14710—2009

医用电器环境要求及试验方法

GB/T 2828.1—2012

计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限

(AQL)检索的逐批检验抽样计划

GB/T 2829—2002

周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳

定性的检验)

YY/T 0316—2008

医疗器械 风险管理对医疗器械的应用

YY/T 0466.1—2009

医疗器械 用于医疗器械标签、标记和提供信息

的符号 第1部分:通用要求

GB/T18268.1—2010

测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要

求 第1部分:通用要求

GB/T18268.26—2010

测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要

求 第26部分:特殊要求 体外诊断(IVD)医疗

设备

YY 0648—2008

测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第

2-101部分:体外诊断(IVD)医用设备的专用

要求

 

 

四、主要风险

 

风险管理报告应符合YY/T 0316—2008《医疗器械 风险管理对医疗器械的应用》的有关要求。

 

表2.  初始事件和环境示例

通用类别

初始事件和环境示例

不完整的要求

性能要求不符合

——测量重复性、系统准确性等不符合要求

说明书未对设备及附件维护保养的方式、方法、频次进行说明

未对校准间期进行说明

制造过程

控制程序(包括软件)修改未经验证,导致产品的测量误差不符合要求

生产过程关键工序控制点未进行监测,导致各部件配合不符合要求等

外购、外协件供方选择不当,外购、外协件未进行有效进货检验,导致不合格外购、外协件投入生产等

运输和贮藏

产品防护不当导致设备运输过程中损坏等

在超出设备规定的贮藏环境(温度、湿度、压力)贮藏设备,导致设备不能正常工作等

环境因素

温度、湿度、海拔如超出给定范围后可能造成测量结果不准确。

过热、过冷的环境可能导致设备不能正常工作等

强酸强碱导致损害等

抗电磁干扰能力差,特定环境设备工作不正常等

设备的供电电压不稳定,导致设备不能正常工作或损坏等

清洁、消毒和灭菌

使用说明书中推荐的清洗、消毒方法未经确认

使用者未按要求进行防护、清洗、消毒(如:使用错误的消毒剂)

处置和废弃

未在使用说明书中对分析仪或其他部件的处置(特别是使用后的处置)和废弃方法进行说明,或信息不充分;未对设备废弃的处置进行提示性说明等。

人为因素

设计缺陷引发的使用错误

易混淆的或缺少使用说明书:

—图示符号说明不规范

—操作使用方法不清楚

—技术说明不清楚

—重要的警告性说明或注意事项不明确

—不适当的操作说明等

不正确的测量和计量

失效模式

由于老化、磨损和重复使用而导致功能退化/疲劳失效(特别是医院等公共场所中使用时)

 

 

表3.  危害、可预见的事件序列、危害处境和可发生的损害之间的关系

危害

可预见的事件序列

危害处境

损害

电磁能量

在强电磁辐射源边使用分析仪测量

电磁干扰程序运行

测量错误、测量结果误差过大

静电放电

干扰程序运行

导致测量结果误差过大、或数据擦除

机械能

产品意外坠落

机械部件松动,液晶板接触不良

无法测量或测量误差过大,数据无法读取,严重时延误治疗

化学

管路破损导致试剂泄漏

电路腐蚀

设备故障,无法工作

操作错误

分析仪机械故障

获得不准确的结果

根据测量结果采用不准确的治疗方法

使用者的操作有误(使用者使用失效的配套试剂、样本处理错误、测试环境温度过低或过高、血样不足、室内质控失控时使用)

得不到结果或者获得不准确的结果

根据测量结果采用不准确的治疗方法

不完整的说明书

未对错误操作进行说明

错误操作、不正确的测量

测量值误差过大,测量失败,严重时延误治疗

不正确的消毒方法

使用有腐蚀性的清洁剂、消毒剂

产品部件腐蚀、防护性能降低

不正确的产品贮存条件

器件老化、部件寿命降低

产品寿命降低、导致测量值误差过大

未规定校验周期

未对设备进行校准

测量值误差过大,测量失败,严重时延误治疗

 

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来源:嘉峪检测网