Un analizador automático es un instrumento de laboratorio médico diseñado para medir rápidamente diversas sustancias y otras características en una serie de muestras biológicas , con una mínima asistencia humana. Estas propiedades medidas de la sangre y otros fluidos pueden ser útiles para el diagnóstico de enfermedades.
La fotometría es el método más común para analizar la cantidad de un analito específico en una muestra. En esta técnica, la muestra sufre una reacción para producir un cambio de color. Luego, un fotómetro mide la absorbancia de la muestra para medir indirectamente la concentración de analito presente en la muestra. El uso de un electrodo selectivo de iones (ISE) es otro método analítico común que mide específicamente las concentraciones de iones. Esto suele medir las concentraciones de sodio, calcio o potasio presentes en la muestra. [1]
Existen varios métodos para introducir muestras en el analizador. Los tubos de ensayo con muestras suelen cargarse en bastidores. Estos bastidores se pueden insertar directamente en algunos analizadores o, en laboratorios más grandes, se pueden mover a lo largo de una pista automatizada. Los métodos más manuales incluyen la inserción de tubos directamente en carruseles circulares que giran para que la muestra esté disponible. Algunos analizadores requieren que las muestras se transfieran a copas de muestra. Sin embargo, la necesidad de proteger la salud y la seguridad del personal de laboratorio ha impulsado a muchos fabricantes a desarrollar analizadores que cuentan con un muestreo de tubo cerrado, lo que evita que los trabajadores se expongan directamente a las muestras. [2] [3] Las muestras se pueden procesar individualmente, en lotes o de forma continua.
La automatización de las pruebas de laboratorio no elimina la necesidad de experiencia humana (los resultados aún deben ser evaluados por tecnólogos médicos y otros profesionales calificados de laboratorio clínico), pero sí alivia las preocupaciones sobre la reducción de errores, las cuestiones de personal y la seguridad.
Se trata de máquinas que procesan una gran parte de las muestras que se envían a un hospital o a un laboratorio médico privado . La automatización del proceso de análisis ha reducido el tiempo de análisis de muchos analitos de días a minutos. La historia del análisis de muestras discretas para el laboratorio clínico comenzó con la introducción del "químico robot", inventado por Hans Baruch y comercializado en 1959 [1] .
El AutoAnalyzer es un ejemplo temprano de un analizador químico automatizado que utiliza una técnica de flujo especial llamada "análisis de flujo continuo (CFA)", inventado en 1957 por Leonard Skeggs, PhD y fabricado por primera vez por Technicon Corporation. Las primeras aplicaciones fueron para análisis clínicos (médicos). El AutoAnalyzer cambió profundamente el carácter del laboratorio de pruebas químicas al permitir aumentos significativos en la cantidad de muestras que se podían procesar. Las muestras utilizadas en los analizadores incluyen, entre otras, sangre, suero, plasma, orina, líquido cefalorraquídeo y otros fluidos del interior del cuerpo. [4] El diseño basado en separar una corriente que fluye continuamente con burbujas de aire redujo en gran medida los métodos manuales de análisis lentos, torpes y propensos a errores. Los tipos de pruebas incluyen niveles de enzimas (como muchas de las pruebas de función hepática ), niveles de iones (por ejemplo , sodio y potasio ) y otros químicos reveladores (como glucosa , albúmina sérica o creatinina ).
Los iones simples se miden a menudo con electrodos selectivos de iones , que dejan pasar un tipo de ion y miden las diferencias de voltaje . [5] Las enzimas se pueden medir por la velocidad con la que cambian una sustancia coloreada a otra; en estas pruebas, los resultados de las enzimas se dan como una actividad, no como una concentración de la enzima. Otras pruebas utilizan cambios colorimétricos para determinar la concentración de la sustancia química en cuestión. También se puede medir la turbidez.
Algunos analizadores utilizan anticuerpos para detectar muchas sustancias mediante inmunoensayos y otras reacciones que emplean reacciones anticuerpo-antígeno.
Cuando la concentración de estos compuestos es demasiado baja para provocar un aumento mensurable de la turbidez cuando se unen al anticuerpo, se deben utilizar métodos más especializados.
Los desarrollos recientes incluyen la automatización del laboratorio de inmunohematología , también conocido como medicina transfusional .
Se utilizan para realizar hemogramas completos , velocidades de sedimentación globular (VSG) o pruebas de coagulación .
Los contadores de células automatizados toman muestras de sangre y cuantifican, clasifican y describen las poblaciones de células utilizando técnicas eléctricas y ópticas. El análisis eléctrico implica pasar una solución diluida de sangre a través de una abertura por la que fluye una corriente eléctrica. El paso de las células a través de la corriente cambia la impedancia entre las terminales (el principio de Coulter ). [6] Se agrega un reactivo lítico a la solución de sangre para lisar selectivamente los glóbulos rojos (RBC), dejando solo los glóbulos blancos (WBC) y las plaquetas intactas. Luego, la solución pasa a través de un segundo detector. Esto permite obtener los recuentos de glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. El recuento de plaquetas se separa fácilmente del recuento de glóbulos blancos por los picos de impedancia más pequeños que producen en el detector debido a sus volúmenes celulares más bajos.
La detección óptica puede utilizarse para obtener un recuento diferencial de las poblaciones de tipos de glóbulos blancos. Se pasa una suspensión diluida de células a través de una celda de flujo, que pasa las células de una en una a través de un tubo capilar que pasa por un haz de láser. La reflectancia, la transmisión y la dispersión de la luz de cada célula se analizan mediante un software sofisticado que proporciona una representación numérica de la probable distribución general de las poblaciones de células.
Algunos de los instrumentos de hematología más modernos pueden reportar datos de población celular que consisten en información morfológica de leucocitos que puede usarse para señalar anormalidades celulares que desencadenan la sospecha de algunas enfermedades .
En la actualidad, muchos analizadores pueden realizar recuentos de reticulocitos , lo que supone una alternativa a los recuentos manuales, que requieren mucho tiempo. Muchos recuentos de reticulocitos automatizados, al igual que sus homólogos manuales, emplean un colorante supravital , como el nuevo azul de metileno, para teñir los glóbulos rojos que contienen reticulina antes del recuento. [7] Algunos analizadores tienen un generador de portaobjetos modular que puede producir un frotis de sangre de calidad constante y teñirlo, que luego es revisado por un profesional de laboratorio médico.
Las máquinas de coagulación automática o coagulómetros miden la capacidad de la sangre para coagularse realizando cualquiera de varios tipos de pruebas, incluidos los tiempos de tromboplastina parcial , los tiempos de protrombina (y los INR calculados que se usan comúnmente para la evaluación terapéutica), pruebas de anticoagulante lúpico , ensayos de dímero D y ensayos de factores.
Los coagulómetros requieren muestras de sangre extraídas en tubos que contienen citrato de sodio como anticoagulante. Se utilizan porque el mecanismo que subyace al efecto anticoagulante del citrato de sodio es reversible. Según la prueba, se pueden añadir diferentes sustancias al plasma sanguíneo para desencadenar una reacción de coagulación. El progreso de la coagulación se puede controlar ópticamente midiendo la absorbancia de una determinada longitud de onda de luz por parte de la muestra y cómo cambia con el tiempo.
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Los lectores automáticos de velocidad de sedimentación globular (VSG), aunque no son estrictamente analizadores, deben cumplir preferentemente con los "Procedimientos para la prueba de velocidad de sedimentación globular: H02-A5" publicados por el CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) en 2011 y con la "Revisión de la medición de la velocidad de sedimentación globular publicada por el ICSH (International Council for Standardization in Haematology)", en ambos casos indicando que el único método de referencia, que es el Westergren, indica explícitamente el uso de sangre diluida (con citrato de sodio), en pipetas de 200 mm, diámetro interior de 2,55 mm. Después de 30 o 60 minutos en posición vertical, sin corrientes de aire, vibraciones ni luz solar directa, un lector óptico determina cuánto han caído los glóbulos rojos detectando el nivel.
Algunas pruebas y categorías de pruebas son únicas en su mecanismo o alcance, y requieren un analizador independiente para sólo unas pocas pruebas, o incluso para una sola prueba . Otras pruebas son de naturaleza esotérica: se realizan con menos frecuencia que otras pruebas y, por lo general, son más caras y requieren más tiempo. Aun así, la escasez actual [ ¿cuándo? ] de profesionales de laboratorio clínico calificados [8] ha impulsado a los fabricantes a desarrollar sistemas automatizados incluso para estas pruebas que rara vez se realizan.
Los analizadores que entran en esta categoría incluyen instrumentos que realizan:
1. Rosenfeld, Louis. Cuatro siglos de química clínica. Gordon and Breach Science Publishers, 1999. ISBN 90-5699-645-2 . Págs. 490–492.