ES2278566T3 - Reactivo y metodo para analizar componentes solidos en la orina. - Google Patents
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Abstract
Un reactivo capaz de diferenciar al menos en la orina componentes cristalinos, eritrocitos, hongos semejantes a las levaduras y leucocitos, que comprende: (I) un agente amortiguador del pH para mantener el pH entre 5, 0 y 9, 0, (II) un agente compensador de la presión osmótica para mantener la presión osmótica entre 100 mOsm/kg y 600 mOsm/kg, (III) un colorante capaz de ser excitado por una luz de longitud de onda en el rojo, y (IV) un agente quelante, en el que el colorante se selecciona del grupo que consiste en: NK-321 NK-1590 NK-529 NK-2780 NK-2782 Oxazina 4 NK-138 Verde básico Azul capri GON Verde básico 4 NK-2783 Azul básico 1 NK-375 NK-1954 Azul básico 20 Azul básico 24 Oxazina 720 NK-1836 NK-136 Cloruro de azul de nilo NK-1511 NK-376 NK-2711 Verde de yodo NK-96 Azul rodnilo, Azul capri BB, y Azul básico 124.
Description
Reactivo y método para analizar componentes
sólidos en la orina.
La presente invención se refiere a un reactivo
para analizar los componentes sólidos de la orina y a un método para
analizar componentes sólidos en la orina empleando el reactivo, y
más particularmente a un reactivo empleado para un análisis óptico
de componentes sólidos en la orina aplicando citometría de flujo y a
un método para analizar los mismos.
En las enfermedades renales y urinarias tales
como las enfermedades infecciosas, lesiones inflamatorias, lesiones
degenerativas, calculosis, tumores y semejantes, aparecen varias
clases de componentes sólidos en la orina dependiendo de la
enfermedad. Ejemplos de componentes sólidos incluyen eritrocitos,
leucocitos, células epiteliales, desechos urinarios, bacterias,
hongos, cristales e hilos de mucosidad. Analizar estos componentes
en la orina es de gran importancia para el descubrimiento temprano
de enfermedades renales y urinarias y la presunción de sitios
anormales. Por ejemplo, la medida de los eritrocitos es importante
para determinar si existe pérdidas de sangre en el camino desde el
glomérulo néfrico a la uretra. La aparición de leucocitos sugiere la
sospecha de una enfermedad renal tal como pielonefritis, que conduce
al descubrimiento temprano de inflamación y una enfermedad
infecciosa. Investigando los desechos urinarios y las
características morfológicas de los eritrocitos también se puede
inferir los sitios de los que derivan.
Convencionalmente, los componentes sólidos de la
orina se han analizado por microscopia visual utilizando un
microscopio. Esto se realiza concentrando la orina a ensayar por
centrifugación, a continuación, algunas veces, después de teñir los
sedimentos obtenidos, poniéndolos en un portaobjetos para
clasificarlos y contarlos en el microscopio.
En años recientes, se ha desarrollado un aparato
de medida automática en el que se combinan un flujo plano de
revestimiento y una técnica de procesado de imágenes. La muestra de
orina ajustada para fluir en una corriente extremadamente plana con
un líquido de revestimiento que sirve como capa externa se
transforma en una película mediante un grabador de vídeo y la foto
fija así obtenida se somete a procesado de imágenes, cortando
separadamente y mostrando de este modo las imágenes de los
componentes sólidos en el líquido muestra. Observando la pantalla,
un examinador distingue y cuenta los componentes sólidos contenidos
en la misma.
Además, clasificando y contando automáticamente
los componentes sólidos de la orina, la publicación de Patente
Japonesa sin examinar n° Hei 4(1992)-337459
describe un reactivo (empleado) para el análisis de células en la
orina aplicando citometría de flujo y un método para su análisis. El
reactivo empleado en el mismo contiene un colorante fluorescente, un
agente compensador de la presión osmótica y un agente amortiguador
del pH. Se describen en la misma varias clases de colorantes
fluorescentes, agentes compensadores de la presión osmótica y
agentes amortiguadores del pH, y en una realización se describe un
reactivo que emplea Rojo Neutro o Auramina O como colorante
fluorescente.
El documento
EP-A-0513762 describe un reactivo o
un método para analizar eritrocitos, leucocitos, células epiteliales
y bacterias en la orina, que comprende los siguientes componentes:
(i) uno o más colorantes fluorescentes tales como bromuro de etidio,
bromuro de etidio, 3,3'-dimetiltiocarbocianina,
amarillo básico 11,..., (ii) un agente compensador de la osmolaridad
y (iii) un agente amortiguador del pH a pH 8,5. Sin embargo, dicho
reactivo no es capaz de distinguir adicionalmente en la orina entre
cristales y hongos semejantes a las levaduras.
Incidentalmente, se desea ensayar la muestra de
orina tan pronto como sea posible después de que la muestra se haya
extraído del sujeto porque los componentes sólidos degeneran y el
número de bacterias aumenta conforme pasa el tiempo.
La microscopía visual por microscopio requiere
mucho tiempo y mucho trabajo para el pretratamiento de la muestra de
orina, tal como centrifugación y concentración. Además, la
microscopía es una gran carga para el examinador. Asimismo, la
exactitud de la microscopía es baja porque el número de células
observadas es pequeño.
Un aparato automático de medida que use una
técnica de procesado de imágenes es ventajoso respecto a la
microscopía porque se alivia la carga de la microscopía. Sin
embargo, cuando se tienen que analizar muchas muestras no es lo
suficientemente satisfactorio porque los componentes sólidos
necesitan distinguirse mediante un examinador y la velocidad de
procesado no es rápida.
Por otra parte, distinguir los componentes
sólidos requiere destreza tanto en la microscopía visual como en el
examen mediante un aparato automático de medida que use una técnica
de procesado de imágenes.
\newpage
Un método descrito en la publicación de Patente
Japonesa sin examinar n° Hei 4(1992)-337459
en el que se aplica la citometría de flujo al análisis de la orina
tiene la ventaja de una rápida medida. Sin embargo, tras más
investigación, se encontró que el método tenía los siguientes
problemas:
(1) La aparición de cristales en la orina hacía
difícil distinguir entre los cristales y los eritrocitos contenidos
en la misma.
(2) Cuando aparecen muchas sales amorfas en la
muestra, llega a ser difícil clasificar las otras células.
(3) Medir una muestra de orina que contiene
hemoglobina o una proteína usando el reactivo que contiene Auramina
O que tiene un pH de 8,5 mostrado en un ejemplo de la publicación de
Patente Japonesa sin examinar nº Hei
4(1992)-337459 puede ser imposible de medir
exactamente la muestra de orina debido al enlace de la hemoglobina o
de la proteína al colorante y a la deposición de minúsculos
sedimentos.
(4) Aunque el problema del apartado (3) se
resuelve dejando el pH en un valor ácido, la capacidad de tinción
del reactivo disminuye a tal valor de pH y, cuando aparecen en la
muestra hongos semejantes a las levaduras, es difícil distinguir los
eritrocitos de los hongos.
(5) Cuando la orina se analiza por citometría de
flujo es necesario reprimir la relación de dilución para que sea
baja porque la cantidad de componentes sólidos contenidos en la
orina es pequeña. Sin embargo, cuando la relación de dilución es
baja y se excreta en la orina una sustancia fluorescente, por
ejemplo un agente farmacéutico tal como una vitamina o una sustancia
antibiótica, puede ser difícil obtener una intensidad suficiente de
la señal fluorescente de los componentes sólidos contenidos en la
misma porque la fluorescencia de fondo (ruido de fondo) de la orina
en sí misma no es despreciable. Cuando se usa Rojo Neutro, existirá
una gran influencia de la fluorescencia de fondo provocada por el
colorante que no se enlaza a las células.
La presente invención proporciona un reactivo
para analizar los componentes sólidos de la orina, que comprende:
(I) un agente amortiguador del pH para mantener el pH entre 5,0 y
9,0, (II) un agente compensador de la presión osmótica para mantener
la presión osmótica entre 100 mOsm/kg y 600 mOsm/kg, (III) un
colorante capaz de ser excitado por una luz de longitud de onda en
el rojo según la reivindicación 1, y (IV) un agente quelante.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona un método para analizar los componentes sólidos de la
orina mezclando la orina con el reactivo anterior para teñir los
componentes sólidos deseados de la orina, aplicar una luz de
excitación a los componentes sólidos en la orina anterior teñida y
medir la luz dispersada y la luz fluorescente emitida por los
componentes sólidos.
La Fig. 1 es un diagrama de dispersión obtenido
siguiendo la luz dispersada emitida y la luz fluorescente emitida
cuando los componentes sólidos de la orina se tiñen empleando el
reactivo para analizar los componentes sólidos de la orina según la
presente invención.
La Fig. 2 es una vista aumentada de la Fig.
1.
La Fig. 3 es una vista modelo del diagrama de
dispersión obtenido midiendo la luz dispersada emitida y la luz
fluorescente emitida cuando los componentes sólidos de la orina se
tiñen empleando el reactivo para analizar los componentes sólidos de
la orina según la presente invención.
La Fig. 4 es una vista modelo del diagrama de
dispersión que ilustra la relación entre la anchura del pulso de luz
dispersada y el valor de la altura del pulso de resistencia de la
señal de resistencia eléctrica medida después de que los componentes
sólidos de la orina se hayan teñido empleando el reactivo para
analizar los componentes sólidos de la orina según la presente
invención.
La Fig. 5 es una vista modelo del diagrama de
dispersión que ilustra la relación entre la anchura del pulso de luz
dispersada y la anchura del pulso de luz fluorescente de la señal de
resistencia eléctrica medida después de que los componentes sólidos
de la orina se hayan teñido empleando el reactivo para analizar los
componentes sólidos de la orina según la presente invención.
La Fig. 6 es una vista modelo esquemática que
ilustra un citómetro de flujo preferiblemente utilizado para medir
los componentes sólidos de la orina empleando el reactivo para
analizar los componentes sólidos de la orina según la presente
invención.
La Fig. 7 es un diagrama de dispersión obtenido
midiendo la intensidad de la luz dispersada emitida y intensidad de
la luz fluorescente emitida cuando los componentes sólidos de la
orina se tiñen empleando el reactivo que contiene auramina O para
analizar los componentes sólidos de la orina.
La Fig. 8 es una vista aumentada de la Fig.
7.
La Fig. 9 es un diagrama de dispersión obtenido
midiendo la intensidad de la luz dispersada emitida y la intensidad
de luz fluorescente emitida cuando los componentes sólidos de la
orina que tienen fluorescencia de fondo se tiñen empleando el
reactivo que contiene auramina O para analizar los componentes
sólidos de la orina.
La Fig. 10 es una vista aumentada de la Fig.
9.
Ejemplos de componentes sólidos de la orina que
tienen que medirse según la presente invención incluyen,
especialmente, eritrocitos, leucocitos, células epiteliales,
desechos urinarios, bacterias y hongos semejantes a las
levaduras.
El agente amortiguador del pH en el reactivo
analizante de la presente invención se puede utilizar para mantener
el pH dentro de un cierto intervalo que sea capaz de obtener una
intensidad de fluorescencia estable de la muestra que ha de medirse.
El valor del pH se puede ajustar para que esté dentro del intervalo
de pH 5,0 a 9,0 con el fin de impedir la hemolisis de los
eritrocitos. Entre los componentes cristalinos contenidos en la
orina, especialmente las sales amorfas se pueden disolver por
dilución con una disolución acuosa tal como una disolución salina
fisiológica, una disolución de ácido clorhídrico diluido, una
disolución de ácido acético diluido, y una disolución acuosa de
hidróxido de potasio. Sin embargo, algunos de los componentes
cristalinos contenidos en la orina precipitan en una disolución
ácida y otros precipitan en una disolución alcalina. Por lo tanto,
es preferible un valor de pH de 6,5 a 7,5 y es más preferible un
valor de pH de 6,8 al 7,2 porque la sales amorfas que precipitan en
una disolución ácida o alcalina se disuelven más rápidamente
alrededor de pH neutro. Como agentes amortiguadores del pH se pueden
utilizar los convencionalmente conocidos. Por ejemplo, se puede
utilizar un agente amortiguador del pH de Good tal como Tris y MES,
Bis-Tris, ADA, PIPES, ACES, MOPSO, BES, MOPS, TES,
HEPES, DIPSO, TAPSO, POPSO, HEPPSO, EPPS, Tricina, Bicina y Taps.
Entre éstos, es preferible el HEPES. La concentración se controla
dependiendo de la capacidad amortiguadora del agente amortiguador
del pH que se utilice para que el valor de pH permanezca entre un
cierto intervalo cuando la muestra de orina se diluya. Generalmente,
la concentración es 20 a 500 mM, preferiblemente 50 a 200 mM.
El agente compensador de la presión osmótica se
puede añadir para impedir la hemolisis de los eritrocitos y obtener
una intensidad de fluorescencia estable. La presión osmótica de la
orina se distribuye ampliamente desde 50 a 1300 mOsm/kg. Cuando la
presión osmótica del agente analizante es demasiado baja se produce
la hemolisis de los eritrocitos en una etapa temprana. Cuando es
demasiado alta las células son excesivamente dañadas. Por lo tanto,
la presión osmótica es preferiblemente de 100 a 600 mOsm/kg, más
preferiblemente de 150 a 500 mOsm/kg. Como agente compensador de la
presión osmótica se puede utilizar una sal inorgánica, una sal
orgánica, tal como un propionato, o un azúcar. Ejemplos de sales
inorgánicas comprenden cloruro de sodio, cloruro de potasio, cloruro
de litio o semejantes. Ejemplos de propionatos comprenden propionato
de sodio, propionato de potasio, propionato de amonio o semejantes.
Ejemplos de otras sales orgánicas comprenden oxalatos, acetatos o
semejantes. Ejemplos de azúcares comprenden sorbitol, glucosa,
manitol o semejantes.
En la presente invención se usan colorantes
capaces de ser excitados por una luz de longitud de onda en el rojo.
En tal caso, el colorante de análisis se puede preparar utilizando
un colorante o una mezcla de dos o más colorantes seleccionados del
grupo que consiste en:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Azul rodnilo,
Azul capri BB,
Azul básico 124 y
Azul básico 1.
\vskip1.000000\baselineskip
En los colorantes anteriores, la serie NK se
puede obtener de Nippon Kankoh Shikiso Kenkyusho, Ltd.; la oxazina
4, el perclorato de oxazina 750 y la oxazina 720 se pueden obtener
de Exciton Inc.; el verde básico y el verde yodo se pueden obtener
de E. Merck Darmstadt; el azul de Capri GON se puede obtener de
Tokyo Kasei Kogyo Industry Co., Ltd.; el cloruro de azul de nilo se
puede obtener de Nacarai Tesque, Inc.; el azul de rodnilo se puede
obtener de Aldrich Chemical Company Inc.; y el azul de Capri BB se
puede obtener de Chloma Gesellshaft Schmid & Co. La
concentración del colorante se ajusta para que la concentración
final se pueda usar dentro del intervalo de 1 a 300 ppm, entre las
cuales es preferible 5 a 100 ppm.
El agente quelante se puede usar para disolver
sales amorfas (por ejemplo, fosfato de amonio y magnesio, y
carbonato de calcio) que aparecen en la orina. Se puede usar
cualquier clase de agente quelante en tanto y cuanto sea un agente
descalcificante o desmagnesificante. Por ejemplo, se pueden usar sal
de EDTA, CyDTA, DHEG, DPTA-OH, EDDA, EDDP, GEDTA,
HDTA, HIDA, Metil-EDTA, NTA, NTP, NTPO O EDDPO.
Preferiblemente se usa sal de EDTA, CyDTA o GEDTA. La concentración
del agente quelante puede usarse dentro del intervalo de 0,05 a 5%
en peso, preferiblemente 0,1 a 1% en peso. Aquí, el agente
descalcificante o desmagnesificante quiere decir un agente capaz de
enlazarse con iones calcio y magnesio para formar compuestos
solubles en agua.
El reactivo según la presente invención puede
consistir en una disolución que contiene el agente amortiguador del
pH, el agente compensador de la presión osmótica, los colorantes y
el agente quelante. Alternativamente, el reactivo puede consistir en
dos disoluciones en las que una es una disolución colorante que
contiene los colorantes y la otra es una disolución diluyente que
contiene el agente amortiguador del pH, el agente compensador de la
presión osmótica y el agente quelante.
Cuando el reactivo consiste en dos disoluciones,
es decir, una disolución colorante y una disolución diluyente, se
puede mejorar la estabilidad para conservar la disolución de
colorante disolviendo los colorantes en un disolvente orgánico
soluble en agua, porque con frecuencia los colorantes son inestables
en una disolución acuosa. La disolución colorante puede además
comprender un agente estabilizante de estos colorantes. El
disolvente orgánico soluble en agua que se puede utilizar en este
caso es, preferiblemente, un alcanol inferior, un alquilenglicol
inferior o un alquilenglicol
inferior-mono-alquilo inferior-éter.
Por ejemplo, se pueden utilizar metanol, etanol,
n-propanol, etilenglicol, dietilenglicol,
trietilenglicol,
etilenglicol-mono-metil-éter o
etilenglicol-mono-etil-éter. Entre
éstos, son preferibles el etilenglicol, dietilenglicol y
trietilenglicol. Considerando la influencia sobre las células de la
orina y la viscosidad, el más preferido es el etilenglicol. La
disolución diluyente también puede comprender un agente
antibacteriano para impedir la proliferación de las bacterias
durante la conservación a largo plazo. Los agentes antibacterianos a
utilizar no están específicamente limitados. Se puede utilizar un
agente antibacteriano tipo triazina, un agente antibacteriano tipo
tiazol tal como BIT (benzisotiazolona) y un agente antibacteriano
tipo piridina tal como PTO (piritiona). El agente antibacteriano
también se puede añadir en una concentración razonable que no tenga
una mala influencia sobre el sistema de medida. El agente
estabilizante y el agente antibacteriano anteriormente mencionados
se pueden añadir al reactivo que consiste en una disolución.
Convenientemente, la conductividad eléctrica del
reactivo según la presente invención se ajusta dentro del intervalo
de 1 a 10 mS/cm, preferiblemente 4 a 7 mS/cm, para detectar desechos
urinarios midiendo la señal de la resistencia eléctrica. Cuando el
agente amortiguador del pH o el agente compensador de la presión
osmótica tienen un alto grado de disociación electrolítica, ajustar
la conductividad eléctrica dentro del intervalo anterior disminuye
la presión osmótica, lo cual puede provocar hemolisis de los
eritrocitos en la orina. Sin embargo, usando como agente
amortiguador del pH un ácido orgánico o utilizando una sal orgánica
o un no electrólito (tal como un azúcar) como agente compensador de
la presión osmótica o combinando apropiadamente los dos agentes
anteriores, la presión osmótica se puede elevar deseablemente a la
vez que se impide el aumento de la conductividad eléctrica.
\newpage
Para analizar los componentes sólidos de la
orina con el reactivo de la presente invención se mezcla la orina
original con el reactivo.
Usando un reactivo que consiste en una
disolución que contiene los componentes (I) a (IV) la orina original
se diluye de 2 a 20 veces mediante mezclado y los componentes
sólidos contenidos en la orina se tiñen. La relación de dilución de
la orina original es preferiblemente de 2 a 16 veces, especialmente
de 4 a 10 veces. Aquí, el reactivo anterior se calienta antes,
preferiblemente de 30 a 40°C, deseablemente de 33 a 37°C, para
disolver rápidamente las sales amorfas contenidas en la orina. Es
deseable mezclar la orina original con el reactivo en intervalo de
temperatura ambiente a 40°C, preferiblemente de 33 a 37°C, durante 5
a 60 segundos, preferiblemente 10 a 30 segundos. Si el reactivo
consiste en dos disoluciones, es decir, una disolución colorante y
una disolución diluyente, la orina original se añade después de que
la disolución colorante se mezcle con la disolución diluyente o,
alternativamente, la disolución colorante se añade después de que la
orina se mezcle con la disolución diluyente. En el caso del reactivo
que consiste en dos disoluciones, la relación de dilución final de
la orina es preferiblemente de 4 a 10 veces. Además, la disolución
diluyente se calienta antes, preferiblemente de 30 a 40°C,
deseablemente de 33 a 37°C, para disolver rápidamente las sales
amorfas contenidas en la orina.
La orina así mezclada con el anterior reactivo
se hace pasar a través de una celda de flujo como una muestra de
orina. A continuación, se aplica una luz de excitación a la muestra
de orina que se mueve a través de la celda de flujo para medir las
intensidades de la luz dispersada emitida y de la luz fluorescente
emitida, emitidas por los componentes sólidos de la muestra de
orina. De esta forma pueden analizarse los componentes sólidos
contenidos en la orina. En el caso de medir desechos urinarios,
también es deseable medir la intensidad de la señal de resistencia
eléctrica (información de volumen) de la muestra de orina porque
debería aumentar la sensibilidad de detención de los desechos. Por
lo tanto, es deseable que el método para analizar orina según la
presente invención emplee un citómetro de flujo capaz de medir tanto
la señal de resistencia eléctrica como la información óptica. En la
figura 6 se muestra un ejemplo de citómetro de flujo que es adecuado
para utilizar en la presente invención.
En primer lugar, abriendo las válvulas 1 y 2
durante un cierto período de tiempo, el líquido muestra se introduce
por la tobera de succión 3 mediante la presión negativa de la cámara
de líquido agotado y rellena las válvulas 1 y 2. El líquido muestra
se lanza por la tobera de muestras 6 mediante la operación de la
jeringa 4 que fuerza hacia afuera el líquido con un caudal
constante. Al mismo tiempo, abriendo la válvula 8 se suministra a la
cámara 7 de la celda de flujo 5 un líquido de revestimiento.
Mediante este procedimiento la muestra se estrecha a lo largo de la
superficie interior de la cámara 7 para formar un flujo de
revestimiento y pasa a través del orificio 11 como se muestra en la
fig. 6. La forma del orificio 11 es prismática, siendo la longitud
de cada lado interno de 100 a 300 \mum. El orificio 11 se fabrica
de vidrio óptico (incluyendo vidrio de cuarzo). El flujo de
revestimiento así formado permite que las partículas fluyan una por
una ordenadas en línea a través del centro del orificio 11. El
líquido muestra y el líquido de reves-
timiento que han pasado a través del orificio 11 se descargan a través del tubo colector 14 asegurado a la cámara 25.
timiento que han pasado a través del orificio 11 se descargan a través del tubo colector 14 asegurado a la cámara 25.
Dentro de la cámara 25 se proporciona el
electrodo 13 fabricado de platino y sirve como electrodo positivo.
Dentro de la cámara 7 se proporciona el electrodo 12 fabricado de
acero inoxidable y sirve como electrodo negativo. La resistencia
eléctrica entre los electrodos 12 y 13 se determina mediante la
resistividad (conductividad eléctrica) del líquido de revestimiento,
la dimensión del agujero (sección transversal del agujero), la
longitud del agujero del orificio, la resistividad del líquido
muestra y el diámetro del líquido muestra que fluye.
Mediante la fuente de alimentación 15 se
suministra una corriente continua constante entre los electrodos 12
y 13. Proporcionar una corriente continua constante entre los
electrodos 12 y 13 genera un voltaje de corriente continua
determinado por la resistencia eléctrica y la magnitud de la
corriente eléctrica entre los electrodos 12 y 13. Cuando las
partículas pasan a través del orificio 11, la resistencia eléctrica
entre los extremos del orificio 11 cambia. Así, mientras las
partículas están pasando, el voltaje generado entre los electrodos
12 y 13 aumenta. Asimismo, se genera un voltaje semejante a un pulso
en proporción al tamaño de las partículas que pasan a través del
orificio 11. Por lo tanto, este voltaje se añade al voltaje de
corriente continua anterior y el voltaje resultante aparece entre
los electrodos 12 y 13. Este se detecta mediante un amplificador 16,
que produce como salida una señal de resistencia 29.
Mediante las lentes condensadoras 18 se estrecha
una luz láser irradiada desde un láser 17 para que tenga forma
elíptica y se aplica al flujo de muestra 26, generalmente en el
centro de orificio 11. La forma de la luz láser es como sigue. Su
longitud a lo largo del flujo de muestra es aproximadamente la misma
que el diámetro de partícula de las células sanguíneas, por ejemplo,
tan estrecho como aproximadamente 10 \mum. La longitud a lo largo
de la dirección perpendicular tanto al flujo de muestra como al eje
óptico de la luz aplicada es considerablemente mayor que el
diámetro de partícula de las células sanguíneas, por ejemplo,
aproximadamente de 150 a 300 \mum. Parte de la luz láser aplicada
al flujo de muestra 26 no golpea a las células (componentes sólidos)
y se transmite a través de la célula de flujo 5. Esta luz
transmitida se interrumpe mediante un interceptor de rayos 19. La
otra luz aplicada al flujo de muestra 26 golpea a las células,
produciendo una luz dispersada emitida y una la luz fluorescente
emitida en un estrecho intervalo de ángulos. La luz dispersada y la
luz fluorescente emitidas se recogen mediante unas lentes
colectoras 20 y a continuación pasan a través del orificio de 21 de
la pantalla 30 para alcanzar el espejo dicroico 22. Teniendo una
longitud de onda mayor que la de la luz dispersada, la luz
fluorescente se transmite a través del espejo dicroico 22 en una
relación de alta transmitancia. Después de que la luz dispersada se
separa más mediante un filtro 23, la luz fluorescente se detecta
mediante un tubo fotomultiplicador (PMT) 24 y se transforma en
señales eléctricas 27 para su salida. La luz dispersada se refleja
mediante el espejo dicroico 22 y es recibida por un fotodiodo 31
para ser transformada en señales eléctricas 28 para su salida.
El reactivo de la presente invención para
analizar componentes sólidos de la orina proporciona el efecto de
que mezclando el reactivo con la orina las sales amorfas se
disuelven y los componentes sólidos de la orina se tiñen para poder
clasificarlos adecuadamente.
Generalmente, la mayoría de las sales amorfas
con frecuencia observadas en los sedimentos urinarios son fosfatos y
uratos. La mayoría de los fosfatos son sales de calcio y, añadiendo
un agente quelante, las sales de calcio forman compuestos quelatos
solubles en agua que se pueden disolver. Los uratos se disuelven por
dilución y calentamiento. Estas sales amorfas también se observan en
la orina de un ser humano normal y son de baja importancia clínica.
Por lo tanto, con el fin de detectar exactamente otros componentes
sólidos clínicamente significativos (eritrocitos, leucocitos,
bacterias, hongos semejantes a las levaduras, desechos urinarios, y
otros) es necesario disolver las sales amorfas. Sin embargo, los
cristales grandes y el oxalato de calcio son lentos de disolver
incluso por adición de un agente quelante o por tratamiento térmico
y algunos de ellos permanecen sin disolver cuando se lleva a cabo la
medida por citometría de flujo. Por otra parte, los cristales
mórbidos tales como los de cistina, leucina, tirosina, colesterina y
2,8-DHA no se disuelven fácilmente incluso mediante
estas operaciones. Debido a esta razón, los cristales que
permanecen solapan el dominio de los eritrocitos, haciendo algunas
veces difícil medir exactamente los eritrocitos. Por lo tanto, es
especialmente necesario teñir fuertemente los eritrocitos para que
estos cristales no tengan una mala influencia sobre la medida de
otros componentes sólidos.
Mientras tanto, la intensidad de fluorescencia
exhibida por los componentes sólidos de la orina varía en un amplio
intervalo desde el débil al fuerte dependiendo de la clase de
componentes sólidos. Por ejemplo, la intensidad de fluorescencia de
los eritrocitos es mucho más débil que la de los leucocitos. Hasta
ahora, el caso de medir leucocitos en la sangre, no era necesario
prestar mucha atención a los eritrocitos o a la fluorescencia de
fondo que exhibe sólo una intensidad de fluorescencia extremadamente
débil, porque los leucocitos se tiñen fuertemente. Sin embargo, para
analizar componentes sólidos en la orina, es necesario detectar
sustancias tales como los eritrocitos que sólo exhiben una
intensidad débil de fluorescencia. Con el fin de conseguir esto,
necesita ajustarse la sensibilidad del detector (PMT) a una mayor
que en el caso de medir leucocitos en la sangre. Sin embargo,
aumentar la sensibilidad del detector conlleva una mala influencia
debido a la fluorescencia de fondo de la orina en sí misma o a la
fluorescencia de fondo de los colorantes fluorescentes que no se
enlazan a las células, de modo que algunas veces es difícil obtener
una intensidad suficiente de la señal de fluorescencia con
eritrocitos para realizar medidas de los mismos.
A través de investigaciones, se ha encontrado
que los anteriores problemas se pueden resolver utilizando un
colorante fluorescente tal como DiOCn(3) (n = l a 6) capaz de
teñir la membrana celular de los eritrocitos.
El primer colorante, especialmente,
DiOCn(3) (n = l a 6), se enlaza mediante enlace iónico a
todas las clases de membranas, núcleos y gránulos celulares. Por
otra parte, como se describe en el ejemplo de la memoria descriptiva
de la publicación de patente japonesa sin examinar n° Hei 4
(1992)-337459, la Auramina O se enlaza a los RNAs de
una célula. Por lo tanto, la Auramina O tiñe sólo un poco la
membrana celular de los eritrocitos y la intensidad de la
fluorescencia obtenida es tan pequeña como la exhibida por otros
componentes sólidos tales como cristales y hongos semejantes a las
levaduras, de modo que es difícil distinguir a los eritrocitos de
los otros componentes sólidos cuando están contenidos en la misma
muestra. Sin embargo, el DiOCn(3) (n=1 a 6) se enlaza a y se
adsorbe sobre todas las clases de membranas celulares y al mismo
tiempo mejora la capacidad de tinción de los eritrocitos y de los
hongos semejantes a las levaduras, haciendo así posible distinguir
cristales, eritrocitos y hongos semejantes a las levaduras mediante
la diferencia de la intensidad de fluorescencia. Mientras tanto, los
leucocitos se tiñen mucho más fuertemente que los eritrocitos.
Además, la mejora de la capacidad de tinción aumenta la intensidad
de la fluorescencia, de modo que la influencia de la fluorescencia
de fondo se torna pequeña.
Como segundo colorante fluorescente se utiliza
un colorante convencional que se sabe tiñe a las células dañadas.
Aunque el primer colorante puede teñir leucocitos, la capacidad de
tinción de los leucocitos dañados es peor que la de los leucocitos
vivos y es del mismo nivel que la intensidad de la señal de
fluorescencia de las bacterias colonizadas, de modo que era difícil
distinguir leucocitos dañados en estos componentes sólidos cuando
están contenidos en la misma muestra. Con el fin de compensar los
defectos anteriormente mencionados, se ha encontrado que se puede
utilizar un colorante tal como EB que es capaz de teñir células
dañadas. Empleando el segundo colorante fluorescente, los leucocitos
dañados se tiñen más fuertemente que las bacterias, haciendo posible
distinguirlos de las bacterias.
Además, se ha encontrado que los colorantes
según la presente invención capaces de ser excitados por una luz de
longitud de onda en el rojo dan resultados similares a los
anteriormente descritos incluso si sólo se utiliza una sola clase de
colorante.
Además, la detección de desechos urinarios se
facilita ajustando al intervalo anterior la conductividad eléctrica
del reactivo según la presente invención. Es decir, para detectar
exactamente desechos urinarios es deseable medir la luz dispersada
emitida y la señal de resistencia eléctrica exactamente. En la
publicación de patente japonesa sin examinar Hei
4(1992)-337459, los desechos urinarios se
detectan midiendo la luz dispersada emitida y la luz fluorescente
emitida. Según el método, se detectan desechos urinarios que
contienen un cuerpo de inclusión, pero algunas veces cuando
aparecieron simultáneamente en la muestra otros componentes sólidos
diferentes de los desechos urinarios no se detectaron desechos de
hialina tan exactamente. En particular, es difícil distinguir
desechos hialina y e hilos de mucosidad porque sus intensidades de
fluorescencia son ambas muy débiles y sus longitudes son similares.
Sin embargo, los desechos de hialina y los hilos de mucosidad se
pueden detectar exactamente midiendo además la señal de resistencia
eléctrica así como la luz dispersada emitida y la luz fluorescente
emitida y combinando los parámetros de medida de la anchura del
pulso de luz dispersada (que refleja la información de longitud) y
el valor de la altura del pulso de resistencia (que refleja la
información de volumen). Los desechos urinarios que contienen un
cuerpo de inclusión tales como desechos epiteliales, desechos
granulares, desechos de eritrocitos, desechos de leucocitos, etc. se
pueden detectar combinando la anchura del pulso de luz dispersada y
la anchura del pulso de luz fluorescente.
De aquí en adelante se describirán el reactivo
para analizar componentes sólidos de la orina según la presente
invención y ejemplos de métodos para analizar células que emplean el
reactivo. Sin embargo, no se pretende que limiten el alcance de la
presente invención.
Se prepararon una disolución diluyente y una
disolución colorante según la prescripción descrita más
adelante.
Se diluyeron 400 \mul de orina en 1160 \mul
de la anterior disolución diluyente y se añadieron 40 \mul de la
anterior disolución colorante (relación de dilución 4) para teñir a
35°C durante 10 segundos. Se midieron la luz dispersada emitida, la
luz fluorescente emitida y la señal de resistencia eléctrica
mediante un citómetro de flujo utilizando un láser de argón como
fuente de luz. Aquí, se puede medir una luz fluorescente lateral
(90°). Las Figuras 1 y 2 muestran los diagramas de dispersión
obtenidos midiendo la luz dispersada emitida y la luz fluorescente
emitida utilizando una muestra en la que aparecían hongos semejantes
a las levaduras, leucocitos y eritrocitos. Como se ve claramente en
las Figuras 1 y 2, los hongos semejantes a las levaduras, los
leucocitos y los eritrocitos se clasifican bien cuando se usa el
reactivo del ejemplo anterior. La Figura 3 muestra una vista modelo
del diagrama de dispersión cuando se miden componentes sólidos en la
orina empleando el reactivo de la presente invención.
Incluso cuando se midió una muestra con
fluorescencia de fondo, el reactivo del ejemplo anterior permitió
medidas sin que fueran influenciadas por la fluorescencia de fondo
porque las células se tiñeron fuertemente.
Además, fue posible detectar y clasificar
comparativamente componentes sólidos grandes tales como desechos
urinarios (desechos de hialina y desechos urinarios que contenían un
cuerpo de inclusión), hilos de mucosidad, y células epiteliales
midiendo las señales de la resistencia eléctrica y observando la
relación entre la anchura del pulso de luz dispersada y el valor de
la altura del pulso de resistencia. En la figura 4 se muestra una
vista modelo del diagrama de dispersión. Además, cuando aparecieron
desechos urinarios que contenían gránulos, eritrocitos, leucocitos y
semejantes fue posible medir los desechos urinarios más fiablemente
combinando la anchura del pulso de luz fluorescente con la anchura
del puso de luz dispersada. En la figura 5 se muestra una vista
modelo del diagrama de dispersión.
Se usó el reactivo que tenía la misma
composición que en el Ejemplo 1 y se repitieron las mismas
operaciones excepto que para ajustar la presión osmótica a 210
mOsm/kg se añadió propionato de sodio y la conductividad eléctrica
fue de 7 mS/cm.
El resultado fue similar al del Ejemplo 1.
Se utilizó el reactivo que tenía la misma
composición que en el Ejemplo 1 y se repitieron las mismas
operaciones excepto que para ajustar la presión osmótica a 310
mOsm/kg se añadió propionato de sodio y la conductividad eléctrica
fue de 10 mS/cm.
El resultado fue similar al del Ejemplo 1.
Se diluyeron 400 \mul de orina en 1184 \mul
de la anterior disolución diluyente y se añadieron 16 \mul de la
anterior disolución colorante para teñir a 35°C durante 50 segundos.
Se midieron la luz dispersada emitida y la luz fluorescente lateral
mediante un citómetro de flujo utilizando un láser semiconductor
rojo fuente de luz. Se obtuvo un diagrama de dispersión similar al
del Ejemplo 1.
Ejemplo Comparativo
1
Se diluyeron 400 \mul de orina en 1160 \mul
de la anterior disolución diluyente y se añadieron 40 \mul de la
anterior disolución colorante (relación de dilución 4) para teñir a
35°C durante 10 segundos. Se midieron la luz dispersada emitida, la
luz fluorescente emitida y la señal de resistencia eléctrica
mediante un citómetro de flujo utilizando un láser de argón como
fuente de luz. Las figs. 7 y 8 muestran los diagramas de dispersión
obtenidos midiendo la luz dispersada emitida y la luz fluorescente
emitida. Como se ve claramente en las Figs. 7 y 8, cuando se utilizó
el reactivo del anterior ejemplo comparativo la capacidad de tinción
de los hongos semejantes a las levaduras y de los eritrocitos fue
mala de modo que fue imposible distinguirlos.
Además, cuando se midió una muestra que tenía
fluorescencia de fondo usando el reactivo del anterior ejemplo
comparativo aparecía una región en alguna parte en la que la medida
era totalmente imposible debido a la influencia de la fluorescencia
de fondo, como se ilustra en las Figs. 9 y 10, haciendo el análisis
imposible.
Cuando en el anterior ejemplo 1 se midieron la
luz dispersada emitida y la luz fluorescente emitida, la medida se
llevó a cabo con una sensibilidad de detección que era
aproximadamente 16,6% en comparación con el Ejemplo Comparativo 1.
Por lo tanto, se confirmó que los hongos semejantes a las levaduras,
los leucocitos y los eritrocitos se pueden clasificar bien usando un
detector con menor sensibilidad. En otras palabras, en el Ejemplo
Comparativo 1 es necesario elevar la sensibilidad del detector
porque la fluorescencia de los eritrocitos es muy débil, mientras
que en el Ejemplo 1 de la presente invención se puede usar un
detector con menor sensibilidad porque los eritrocitos también se
tiñen fuertemente. Por lo tanto, la sensibilidad del detector para
medir puede disminuirse en tal extensión que la fluorescencia de
fondo es casi despreciable.
Según el reactivo de la presente invención para
analizar componentes sólidos en la orina y el método para analizar
células que emplean el reactivo:
(1) Se mejoró la capacidad de tinción de los
eritrocitos y ha llegado a ser posible distinguir los eritrocitos de
los cristales.
(2) Se mejora la capacidad de tinción de varios
componentes sólidos que aparecen en la orina, de modo que la
sensibilidad del tubo fotomultiplicador (PMT) para detectar la
fluorescencia puede reducirse en tal extensión que la influencia de
la fluorescencia de fondo de la orina en sí misma es casi
despreciable.
(3) Incluso cuando aparecen simultáneamente
muchas clases de componentes sólidos en la orina, es posible
distinguirlos más exactamente.
(4) Se ha mejorado la capacidad de distinguir
los desechos urinarios.
Claims (7)
1. Un reactivo capaz de diferenciar al menos
en la orina componentes cristalinos, eritrocitos, hongos semejantes
a las levaduras y leucocitos, que comprende:
- (I)
- un agente amortiguador del pH para mantener el pH entre 5,0 y 9,0,
- (II)
- un agente compensador de la presión osmótica para mantener la presión osmótica entre 100 mOsm/kg y 600 mOsm/kg,
- (III)
- un colorante capaz de ser excitado por una luz de longitud de onda en el rojo, y
- (IV)
- un agente quelante,
en el que el colorante se
selecciona del grupo que consiste
en:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Azul rodnilo,
Azul capri BB, y
Azul básico 124.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un reactivo según la reivindicación 1, cuya
conductividad eléctrica se ajusta de 1 mS/cm a 10 mS/cm.
3. Un reactivo según la reivindicación 1, en
el que el agente quelante es una sal de EDTA.
4. Un reactivo según la reivindicación 1, que
consiste en las siguientes dos disoluciones independientes:
- (a)
- una disolución colorante que comprende un colorante capaz de ser excitado por una luz de longitud de onda en el rojo, y
- (b)
- una disolución diluyente que comprende la disolución amortiguadora del pH, el agente compensador de la presión osmótica y el agente quelante.
5. Un método para analizar componentes sólidos
en la orina mezclando la orina con un reactivo para analizar en la
orina componentes sólidos, que comprende:
- (I)
- un agente amortiguador del pH para mantener el pH entre 5,0 y 9,0,
- (II)
- un agente compensador de la presión osmótica para mantener la presión osmótica entre 100 mOsm/kg y 600 mOsm/kg,
- (III)
- un colorante capaz de ser excitado por una luz de longitud de onda en el rojo, y
- (IV)
- un agente quelante,
para teñir los componentes sólidos
deseados de la orina, aplicar una luz de excitación a los
componentes sólidos en la orina anterior teñida y medir la luz
dispersada y la luz fluorescente emitida por los componentes
sólidos.
en el que el colorante se selecciona del grupo
que consiste en:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Azul rodnilo,
Azul capri BB, y
Azul básico 124.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Un método según la reivindicación 5, en el
que la señal de resistencia eléctrica se mide después de que se
tiñan los componentes sólidos de la orina.
7. Un método según la reivindicación 5, en el
que el reactivo para analizar se mezcla con la orina después de que
el reactivo se haya calentado previamente.
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