ИХА: что это за анализ и как он работает
Коротко. ИХА — иммунохроматографический анализ, метод, на котором работают все экспресс-тесты с полосками: от теста на беременность до теста на COVID-19. Капля образца движется по пористой мембране, искомое вещество связывается с мечеными антителами и задерживается в тестовой зоне, где проявляется окрашенная полоса. Результат готов за 5–20 минут без приборов и лаборатории.
Что такое ИХА
ИХА расшифровывается как иммунохроматографический анализ; в англоязычной литературе метод называют lateral flow immunoassay — иммуноанализ с боковым потоком. Название описывает суть: реакция «антиген — антитело» происходит по ходу движения жидкости вдоль пористой мембраны.
Метод относится к качественным и полуколичественным: он отвечает на вопрос «есть или нет» и в некоторых форматах — «примерно сколько». Точное числовое значение даёт другой класс методов.
Как устроена тест-полоска
Внутри пластикового корпуса кассеты находится многослойная мембранная система. Каждый участок выполняет свою функцию:
- Подушечка для образца. Сюда наносят кровь, мочу, слюну или экстракт мазка. Она фильтрует пробу и задаёт равномерную скорость потока.
- Конъюгатная зона. Здесь высушены антитела, помеченные меткой — чаще всего наночастицами коллоидного золота, реже латексом или флуоресцентными метками. Жидкость растворяет их и уносит дальше.
- Аналитическая мембрана. Обычно нитроцеллюлозная. На ней нанесены две линии — тестовая и контрольная.
- Впитывающая подушечка. Работает как насос: поглощает избыток жидкости и поддерживает движение потока в одном направлении.
Почему появляются полоски
Механизм зависит от формата теста.
Сэндвич-формат — для крупных молекул: белков, антигенов вирусов, гормонов. Искомое вещество из образца связывается с мечеными антителами, комплекс движется дальше и захватывается вторыми антителами, закреплёнными на тестовой линии. Метка накапливается — линия окрашивается. Чем больше вещества, тем ярче полоса. Нет вещества — нет полосы.
Конкурентный формат — для мелких молекул, у которых нет двух участков связывания одновременно: лекарств, наркотических веществ, некоторых гормонов. Здесь логика обратная: полоса появляется, когда вещества нет, и исчезает, когда оно присутствует. Именно поэтому у тестов на наркотики положительный результат выглядит как отсутствие второй полоски.
Контрольная линия работает независимо от образца: она захватывает меченые антитела в любом случае. Её появление подтверждает, что жидкость прошла весь путь, реагенты активны и тест исправен. Если контрольной линии нет — результат недействителен, независимо от того, что видно в тестовой зоне.
Что можно определять методом ИХА
- Инфекции: антигены вирусов и бактерий или антитела к ним — ВИЧ, гепатиты B и C, сифилис, грипп, SARS-CoV-2, стрептококк группы A, Helicobacter pylori, ротавирус, норовирус.
- Кардиомаркеры: тропонин, миоглобин, КФК-МВ, БСЖК, NT-proBNP.
- Маркеры воспаления: С-реактивный белок, прокальцитонин, кальпротектин.
- Гормоны: ХГЧ при беременности, лютеинизирующий гормон при овуляции, ТТГ, пролактин.
- Онкомаркеры: ПСА, СА-125, РЭА, альфа-фетопротеин.
- Показатели ЖКТ: скрытая кровь, трансферрин, панкреатическая эластаза.
- Прочее: ферритин, витамин D, аллергологический IgE, алкоголь в слюне.
Сильные и слабые стороны метода
| Преимущества | Ограничения |
|---|---|
| Результат за 5–20 минут | Качественный или полуколичественный результат вместо точного числа |
| Не нужны анализатор, реагенты, лаборатория | Чувствительность ниже, чем у ИФА, ИХЛА и ПЦР |
| Может выполнить обученный немедицинский персонал | Зависимость от качества забора материала |
| Работает по цельной крови, моче, слюне, кале, мазку | Субъективность при визуальной оценке слабой полосы |
| Стабильность при комнатной температуре, длительный срок годности | Требуется подтверждение положительного результата лабораторным методом |
| Низкая себестоимость одного исследования | Ограниченные возможности автоматизации и передачи в лабораторную систему |
Из этого следует правило применения: ИХА — метод первичной оценки и скрининга, а также инструмент там, где скорость важнее точности цифры. Он не конкурирует с лабораторными методами, а решает другую задачу.
Отчего экспресс-тест ошибается
Большинство ошибок связано не с самим методом, а с тем, как тест выполнили. Знать эти причины полезно всем, кто работает с полосками.
- Неверный объём образца. Капель меньше нормы — поток не доходит до впитывающей зоны, реакция обрывается; больше — жидкость переливается и размывает линии. Число капель указано в инструкции и подобрано под конкретную мембрану.
- Нарушенное время считывания. Результат оценивают в интервале, заданном производителем. Раньше срока полоса может не успеть проявиться, позже — мембрана подсыхает, и появляются призрачные линии, которые легко принять за положительный результат.
- Температура. Тест, только что вынутый из холодильника, работает медленнее: холодная мембрана меняет скорость движения фронта. Перед постановкой упаковку доводят до комнатной температуры, не вскрывая, — иначе на полоске конденсируется влага.
- Избыток искомого вещества. При очень высокой концентрации в сэндвич-формате все антитела оказываются занятыми по отдельности, комплекс не формируется, и тест даёт ложноотрицательный ответ. Ситуация редкая, но именно поэтому явную клиническую картину не отменяют одной отрицательной полоской.
- Качество материала. Кровь в моче, обилие слизи в мазке, недостаточное количество кала на зонде — всё это влияет на движение жидкости и на итоговую картину сильнее, чем принято думать.
- Хранение и срок годности. Просроченный тест или тест, пролежавший в жаре, теряет активность реагентов; вскрытый пакет с осушителем нужно использовать сразу.
Чем ИХА отличается от ИФА, ИХЛА и ПЦР
| Метод | Что определяет | Время | Оборудование | Тип результата |
|---|---|---|---|---|
| ИХА | Антигены, антитела, белки | 5–20 минут | Не требуется | Качественный |
| ИФА | Антигены, антитела | 2–4 часа | Планшетный ридер, промывочная станция | Количественный |
| ИХЛА | Антигены, антитела, гормоны | 15–40 минут на пробу в потоке | Автоматический анализатор | Количественный |
| ПЦР | ДНК или РНК возбудителя | 1,5–4 часа | Амплификатор, отдельные зоны лаборатории | Качественный или количественный |
Принципиальная разница между ИХА и ПЦР: первый ищет белки, второй — генетический материал. Поэтому ПЦР обнаруживает возбудителя раньше и при меньшем количестве, а ИХА показывает наличие значимой концентрации антигена — то есть, как правило, период активного выделения вируса.
Как повысить достоверность результата
- соблюдать срок годности и условия хранения: перегрев и влага повреждают реагенты;
- перед использованием довести тест до комнатной температуры, не вскрывать пакет заранее;
- точно соблюдать объём образца и количество капель буфера;
- читать результат строго в интервале, указанном в инструкции: слишком рано — можно не увидеть слабую линию, слишком поздно — появляются артефакты;
- при мазке из носоглотки соблюдать технику забора: от этого зависит, попадёт ли в тест достаточное количество материала;
- любую положительную находку подтверждать лабораторным методом.
Где ИХА применяется чаще всего
Метод занял нишу там, где ответ нужен на месте: в приёмных отделениях и скорой помощи для кардиомаркеров, в поликлиниках для респираторных инфекций и стрептококка, в кабинетах инфекционистов для скрининга гепатитов и ВИЧ, в акушерстве для диагностики подтекания околоплодных вод, дома — для тестов на беременность, овуляцию и антиген коронавируса.
В портфеле ИМБИАН на этом методе построено более 90 наименований тест-систем — от инфекций до онкомаркеров и показателей ЖКТ. Полный перечень — в каталоге экспресс-тестов.
Частые вопросы
Это метод, на котором работают тест-полоски: капля образца движется по мембране, и при наличии искомого вещества в тестовой зоне проявляется цветная полоса. Прибор для этого не нужен.
Точность зависит от конкретной тест-системы и от концентрации искомого вещества. В целом чувствительность ИХА ниже, чем у ИФА, ИХЛА и ПЦР, поэтому положительный результат подтверждают лабораторно, а отрицательный при яркой клинике не считают окончательным.
Одна контрольная полоса означает, что тест сработал корректно, а искомое вещество не обнаружено. Если же видна только тестовая полоса, а контрольной нет, результат недействителен и тест нужно повторить.
ИХА даёт качественный ответ за минуты без оборудования, ИФА — количественный результат за 2–4 часа на лабораторном анализаторе. Принцип реакции у них общий, различаются формат и способ регистрации сигнала.
Нет. Это метод предварительной оценки. Диагноз ставит врач с учётом клинической картины и подтверждающих лабораторных исследований.
Цельная кровь, сыворотка, плазма, моча, слюна, кал, мазок из носоглотки или урогенитального тракта — зависит от конкретной тест-системы.
Да. Нарушение условий хранения снижает активность реагентов и может привести к ложноотрицательному результату или к отсутствию контрольной линии.
Источники
- Lateral Flow Assays in Infectious Disease Diagnosis. Clinical Chemistry, 2021. PMID 34969115
- Quantum Dot-Based Lateral Flow Immunoassay as Point-of-Care Testing for Infectious Diseases: A Narrative Review. Diagnostics, 2022. PMID 36140559
- Tailoring noble metal nanoparticle designs to enable sensitive lateral flow immunoassay. Theranostics, 2022. PMID 34976202
- Lateral Flow Immunoassays for SARS-CoV-2. Diagnostics, 2022. PMID 36428918
- ГОСТ Р ИСО 22870 «Исследования по месту лечения. Требования к качеству и компетентности»