Автоматический подсчет количества эритроцитов с помощью гемолитических анализаторов

Долгое время в гематологии для подсчета и анализа клеток использовали ручные методы исследований. Концентрацию клеток определяли визуальным подсчетом в камере Горяева, а морфологические характеристики – исследованием мазка крови под микроскопом.

В настоящее время выпускается огромное количество различных моделей гематологических авто анализаторов. Классифицировать их можно по различным признакам: числу определяемых параметров, принципу метода технического решения, стоимости и степени автоматизации.

Гематологический анализатор – это счетчик клеток крови и определения их характеристик, основными параметрами которого являются значения количества эритроцитов RBC, лейкоцитов WBC и тромбоцитов PLT.

Каждый гематологический анализатор, как правило, рассчитан на свою собственную реагентную систему, однако между ними есть много общего.

Основными составляющими комплектов реагентов для гематологических анализаторов являются:

- изотонический (буферный) разбавитель;
- лизирующий раствор;
- промывающий раствор (после каждой пробы);
- промывающий раствор (для глубокой очистки системы);
- очищающий раствор (для экстренной очистки датчика и/или сервисных работ).

В зависимости от конкретной конструкции анализатора в базовый комплект входит лишь часть указанных реагентов, но обязательными являются 3 первых из перечисленных выше реагентов.

По способу подготовки проб гематологические анализаторы делятся на две группы: автоматические и полуавтоматические.

В полуавтоматических анализаторах подготовка проб отделена от анализа и производится в специальных приборах – дилютерах. Автоматические анализаторы работают с пред-разведенной кровью и непосредственно с цельной кровью.

Для гематологического анализа может использоваться как капиллярная, так и венозная кровь. Использование венозной крови с точки зрения аналитической точности более предпочтительно, однако широкое ее применение ограничивается отсутствием в обращении закрытых систем взятия материала и высокой инвазивностью самой методики взятия крови.

В гематологических анализаторах чаще всего используются 3 метода измерения: лазерный метод для дифференцировки лейкоцитов по пяти популяциям, импедансометрический (кондуктометрический) метод для подсчета общего количества клеток, фотометрический метод для измерения гемоглобина.

Надежная работа гематологического анализатора требует использования реагентов с хорошо проконтролированной чистотой. Дилюент должен хорошо разбавлять клетки, чтобы обеспечить прохождение только одной клетки через апертуру в данный момент времени. При прохождении через апертуру более одной клетки прибор должен автоматически корректировать данные. Если две или более клетки проходят через апертуру одновременно, прибор фиксирует один импульс, вызывая ошибку в подсчете. Величина ошибки является функцией от концентрации образца и размера апертуры. Прибор автоматически корректирует результаты с помощью соответствующей поправки.

В данной статье рассмотрим гематологический анализатор, разработанный на основе кондуктометрического метода.

Суть метода заключается в том, что все измерения происходят в проточной электрохимической ячейке, имеющей маленькое отверстие – апертуру. Электрическое поле создается в апертуре, через которую проходят клетки крови, разведенные в изотоническом растворе. Прохождение каждой клетки через апертуру повышает ее сопротивление прямо пропорциональное размеру клетки. Прибор считает каждую клетку и одновременно, сортирует их по размерам. Количество сосчитанных прибором клеток значительно больше, чем при исследовании под микроскопом, вследствие чего повышается точность и уменьшается статистическая ошибка.

Разница в электрическом сопротивлении раствора и клеток используется в механизме их определения. Кровь разводится буферным раствором. Клетка, проходя через апертуру, вытесняет раствор из чувствительной зоны, моментально увеличивая сопротивление пропорционально своему размеру. Прибор преобразует этот импульс и подсчитывает количество эритроцитов и лейкоцитов.

Схематично простейший датчик клеток, содержащий исследуемый образец, изображен на рис. 1.

1 – катод; 2 – электрохимическая ячейка; 3 – апертура; 4 – корпус апертуры; 5 – суспензия клеток; 6 – анод; 7 – к вакуумному насосу; 8 – прохождение потока клеток; 9 – апертура.

Изотонический дилюент представлен в виде затемненной области вместе с суспензированными клетками (№5). Раствор содержит электролиты, такие, как NaCl, с известной электрической проводимостью. При активации генератора тока цепи счета клеток возникает электрический ток, причем частью цепи является электролитический раствор дилюента. В процессе счета, клетка проходит через рубиновую апертуру (№3) со строго точными размерами отверстия под воздействием разряжения в направлении (№7). При прохождении клетки через апертуру электролитный раствор частично вытесняется. Вытеснение изменяет полное электрическое сопротивление цепи и создает импульс тока. Количество и размер этих импульсов регистрируются счетчиком клеток.

Важной чертой электрического импульса является связь его высоты с размером клетки. Более крупные частицы или клетки создают импульсы с более высокой амплитудой. К счастью, известные типы клеток попадают в известные категории по размеру, что дает возможность отличить один тип клеток от другого.

Принятые нормальные клеточные диапазоны для дифференцировки клеток по размерам следующие:

Лейкоциты (WBC): 120 – 1000 мкм³;
Эритроциты (RBC): 85 – 95 мкм³;
Тромбоциты (PLT): 2 – 30 мкм³.