Porovnání metod ECLIA a ELISA při stanovování beta-CrossLaps

Jana KOŽANTOVÁ

Bachelor's thesis

Comparison of methods of ECLIA and ELISA in determining the beta-CrossLaps

Abstract:

Osteoporóza je velmi starým onemocněním postihujícím velkou část populace. Její výskyt stále narůstá. Jedná se o systémové onemocnění kostí, pro které jsou charakteristické úbytky anorganické i organické části kosti. Typickými projevy jsou osteoporotické zlomeniny. Pro včasnou diagnostiku nemoci, je třeba provést potřebná vyšetření. Jedním z nich je i laboratorní stanovení markerů kostní resorpce a novotvorby pro zjištění stavu kostního metabolismu. Cílem mé bakalářské práce bylo stanovit hladiny markeru kostní resorpce (beta-CrossLaps) pomocí metod ELISA a ECLIA na stejných sérech od pacientů s diagnostikovanou osteoporózou a výsledky statisticky zpracovat. V teoretické části práce jsem se zaměřila na současné poznatky o osteoporóze. Popsala jsem definici osteoporózy, její historii a epidemiologii. Nastínila jsem, jaké druhy osteoporózy rozlišujeme. Dále jsem se věnovala klinickým příznakům nemoci,a koho všeho může tato choroba postihnout. Poté jsem uvedla možnosti diagnostiky a léčby osteoporózy. V další části jsem se zabývala stavbou a funkcemi kostí. Potom jsem se věnovala markerům kostní novotvorby a resorpce. Nakonec jsem se zmínila o kostním metabolismu a jeho řídících mechanismech. Zaměřila jsem se hlavně na metabolismus vápníku, vitamín D, parathormon a kalcitonin. Praktickou část své bakalářské práce jsem prováděla v akreditované soukromé laboratoři STAFILA, spol. s r. o. v Českých Budějovicích. Při práci jsem postupovala podle standardních operačních postupů laboratoře. Ve výzkumu jsem zanalyzovala celkem 66 sér od pacientů s osteoporózou. Nejdříve jsem stanovila koncentrace beta-CrossLaps metodou založenou na principu sendvičové ELISA na přístroji NexGen Four od firmy TestLine. Poté jsem ty samé vzorky zanalyzovala na automatickém analyzátoru IDS-iSYS od společnosti IDS, tentokrát metodou ECLIA. V metodické části práce popisuji oba přístroje, na kterých jsem stanovení prováděla, dále principy obou metod, použité analytické soupravy a vlastní postupy analýzy. V další části bakalářské práce uvádím výsledky mého měření. Nejdříve jsem zanesla do tabulky koncentrace beta-CrossLaps v ng/ml změřené oběma metodami a u příslušných vzorků jsem uvedla pohlaví a roky narození jednotlivých pacientů. Dále jsem zhotovila graf, který vyjadřuje zastoupení mužů a žen různých věkových kategorií v mém výzkumu. Druhý graf poukazuje na odlišnosti hodnot koncentrací beta-CrossLaps mezi oběma metodami. Výsledné koncentrace jsem poté podrobila regresní analýze. Využila jsem lineární regresi a Grubbsův test pro zjištění odlehlých hodnot, které jsem z dalšího statistického zpracování vyloučila. Ze zbylých hodnot jsem provedla Passing-Bablokovu regresi. Z výsledné regresní rovnice a 95% intervalů spolehlivosti směrnice B a úseku A se zamítla proporcionální chyba měření, ale naopak potvrdila chyba systematická. Korelační koeficient R = 0,97 vykazuje velmi dobrou lineární závislost mezi oběma metodami. Praxí v laboratoři se ukázalo, že vyhodnocení koncentrací beta-CrossLaps od stejných pacientů na dvou různých přístrojích může vykazovat částečně odlišné hodnoty. Pracovala jsem na dvou odlišných analyzátorech, každý byl založen na jiném principu, s odlišnou citlivostí a nakalibrováním. Vše mohlo mít vliv na výslednou koncentraci jednotlivých vzorků. Předností automatického analyzátoru IDS-iSYS je rychlejší stanovení. Dále lze na tomto přístroji provést všechna potřebná vyšetření ohledně kostního metabolismu, od vitamínu D, parathormonu, osteokalcinu až po kostní markery. Je to výhodné pro pacienty s osteoporózou, ale i dalšími metabolickými onemocněními skeletu. Všechna potřebná vyšetření se tak provedou na jednom přístroji.

Abstract:

Osteoporosis is a very old disease affecting a large majority of population. Its occurrence rate has been growing permanently. It is a systemic disease of bones for which the decrease in bone mass, i.e. of inorganic as well as organic bone part is characteristic. Typical symptoms are osteoporotic fractures. To perform an in time diagnostics of the disease, it is necessary to execute the necessary examinations. One of them is also the laboratory determination of markers of bone resorption and new creation for finding out the state of bone metabolism. The target of my bachelor thesis was to find out the level of the bone resorption marker (beta-CrossLaps) by means of ELISA and ECLIA methods on the same serum from patients with the diagnosed osteoporosis and to process statistically the results. In the next part I dealt with the structure and functions of bones. Then I focused on markers of bone formation and resorption. Finally I mentioned the bone metabolism and its control mechanisms. I concentrated mainly on the metabolism of calcium, D vitamin, parathormone and calcitonin. I carried out the practical part of my bachelor's thesis in the accredited private laboratory STAFILA, spol. s r. o. in České Budějovice. The procedure of my work followed the standard operating procedure of the laboratory. In the research, in total 66 serums of patients with osteoporosis were analysed by me. At first, I determined the concentration by beta-CrossLaps method based on the principle of sandwich ELISA on the appliance NexGen Four from TestLine company. Then I analysed the same samples on the automatic analyser IDS-iSYS from IDS company, this time by ECLIA method. Both appliances on which the determination was executed, principles of both methods, applied analytic sets and the procedures of analysis are described in the methodical part. In the next part of my bachelor's thesis, the results of my measuring are stated. At first I entered the concentrations beta-CrossLaps in ng/ml measured by both methods into the table and for the respective samples I stated the sex and years of birth of individual patients. Moreover I prepared a graph illustrating the share of men and women of various age categories in my research. The second graph shows the differences in values of beta-CrossLaps concentrations between both methods. Resulting concentrations were subject to regression analysis. I applied linear regression and Grubbs test for finding out the outlying values excluded from the further statistical processing. I performed Passing-Bablok regression based on the remaining values. As a result of regression equation and 95% CI of the slope B and intercept A, the proportional error of measuring was rejected but on the contrary, the systematic error was confirmed. Correlation coefficient R = 0,97 shows a very good linear dependency between both methods. It turned out by practice in the laboratory that the evaluation of concentrations beta-CrossLaps from the same patients on various appliances may show partially different values. I worked at two different analysers, each of them was based on another principle, with a different sensitivity and calibration. All of this could have the influence on the resulting concentration of individual samples. The advantage of automatic analyser IDS-iSYS is a quicker determination. Moreover it is possible to perform on this apparatus all the possible examination concerning the bone metabolism from D vitamin, parathormone, osteocalcin up to bone markers. It is advantage for the patients with osteoporosis as well as with other metabolic skeleton diseases. It follows from this that all the necessary examinations may be carried out on one apparatus.

Keywords

Osteoporóza, beta-CrossLaps, ELISA, ECLIA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2014

Accessible from:: 5. 5. 2014

Thesis defence

• Supervisor: MUDr. Marie Ládová

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Health Technician