Análisis clínico y forense
Los análisis clínicos son factores contribuyentes vitales a información clínica importante que afecta a las decisiones en materia de salud humana. En los laboratorios de análisis clínicos se utilizan pruebas de diagnóstico in vitro (DIV) o pruebas desarrolladas en el laboratorio (LDT) como los tipos de análisis diagnósticos fundamentales. En estos análisis se examinará una amplia gama de analitos procedentes de un conjunto diverso de muestras humanas para proporcionar información diagnóstica importante. Los laboratorios clínicos también realizan pruebas de detección y control de medicamentos e identificación de drogas. Las pruebas forenses suelen atender a las necesidades del sistema judicial como parte de las investigaciones y los procedimientos legales.
Algunas modalidades analíticas fundamentales abarcan los inmunoanálisis, como los ELISA y la inmunohistoquímica (IHC), las técnicas de diagnóstico molecular como la PCR, la qPCR y la secuenciación, y técnicas de química analítica,como la cromatografía de líquidos seguida de una espectrometría de masas (LC-MS).
- El papel de las pruebas desarrolladas en el laboratorio (LDT) en los análisis de laboratorio de diagnóstico clínico
- Pruebas desarrolladas en el laboratorio (LDT): modalidades analíticas comunes y tipos de muestras
- La supervisión de los medicamentos
- Análisis de drogas: tipos de muestras y pruebas, y modalidades analíticas
- Toxicología: aplicaciones en análisis clínicos y criminalística
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Las LDT son una parte crucial, aunque normalmente menor, del menú analítico de un laboratorio clínico y son un complemento del volumen mayor de pruebas de diagnóstico in vitro (DIV) que se ofrecen.
Las LDT suelen rellenar las brechas del mercado de análisis clínicos que no están cubiertas por las pruebas de DIV disponibles, u ofrecen un valor añadido en comparación con el DIV equivalente. En algunos casos, cubren las necesidades de pruebas no habituales para las enfermedades más infrecuentes en las que no hay un motivación comercial para desarrollar pruebas de DIV. En otros casos, las LDT permiten una respuesta rápida a las enfermedades infecciosas emergentes, como se observó con la pandemia del SRAS-CoV-2 (COVID-19).
Una de las distinciones notables entre LDT y DIV es la responsabilidad que los laboratorios asumen en el desarrollo y la gestión de esas pruebas LDT, lo que les aporta la flexibilidad y agilidad necesarias para atender las necesidades no satisfechas.
En las LDT puede utilizarse una amplia gama de modalidades analíticas, pero las más comunes son: Cromatografía de líquidos-espectrometría de masas (LC-MS), técnicas de diagnóstico molecular (MDx) como la PCR cuantitativa (qPCR) y la secuenciación masiva o de nueva generación (NGS) y métodos de inmunoanálisis (IA) como los enzimoinmunoanálisis de adsorción (ELISA).
Los tipos de muestras humanas que se utilizan habitualmente para las pruebas son: sangre y orina, para análisis más habituales; cabello y saliva para objetivos analíticos específicos, como la detección de drogas.
La supervisión de los medicamentos desempeña un papel importante en un subconjunto de programas de tratamiento cruciales para garantizar el cumplimiento o la seguridad del paciente. Un ejemplo de su uso sería garantizar que los niveles del medicamento utilizado en el tratamiento son seguros y eficaces. Ejemplos de medicamentos que pueden supervisarse:
- Antibióticos
- Tratamientos cardiacos
- Medicamentos anticonvulsivos
- Medicamentos para enfermedades autoinmunitarias
- Medicamentos para el trastorno bipolar
La supervisión de los medicamentos se incluye en los enfoques clínicos para la gestión del dolor de los pacientes con el fin de asegurar el cumplimiento del programa terapéutico y para limitar el potencial de abuso en el caso de medicamentos como los opioides
En los análisis de drogas se identifica la presencia de drogas o el abuso de medicamentos de venta con receta para garantizar la seguridad del paciente, por razones legales o como parte de las condiciones de trabajo. Las drogas y medicamentos que suelen analizarse son:
- Las anfetaminas: metanfetamina, anfetamina
- Los barbitúricos: fenobarbital, secobarbital, pentobarbital, butalbital, amobarbital
- Las benzodiacepinas: diazepam, lorazepam, oxazepam, temazepam, alprazolam
- Los cannabinoides: marihuana
- La cocaína: cocaína o su metabolito (benzoilecgonina)
- La metadona: metadona, metabolito de la metadona (EDDP)
- Los opiáceos: codeína, morfina, metabolito de la heroína, oxicodona, oximorfona, hidrocodona, hidromorfona
- La fenciclidina: PCP
Un enfoque típico podría ser una prueba de detección en orina y un análisis de sangre de confirmación.
La toxicología se ocupa de la supervisión de los medicamentos y el análisis de drogas en los laboratorios clínicos, así como de aspectos de la escena de un delito y los esfuerzos de investigación de los laboratorios criminalísticos. Los tipos de muestras en criminalística son más diversos en su origen, pero muchas de las técnicas analíticas posteriores son similares en función de los analitos que se estén investigando.
El procedimiento de la LC-MS comienza con la recogida de las muestras y puede incluir una etapa de preparación de la muestra antes de su separación y la detección y cuantificación de los elementos. La preparación de la muestra puede consistir en tratamientos enzimáticos, limpieza de la muestra mediante filtración, enriquecimiento u otros pasos de purificación. La separación de las muestras se produce durante las etapas de cromatografía de líquidos (LC); a continuación, el analito se detecta y cuantifica mediante espectrometría de masas (MS). La calibración del instrumento y la comparación del analito con los patrones adecuados constituyen una parte vital de este proceso. Los materiales de referencia certificados y los patrones analíticos desempeñan un papel crucial en el procedimiento de LC-MS.
El análisis mediante LC-MS suele utilizarse por diversos motivos, entre ellos:
- La supervisión de los medicamentos
- El análisis de drogas
- El análisis metabólico
- El análisis de hormonas
- El análisis de vitaminas
- El cribado neonatal
Ejemplos de materiales utilizados en cada etapa:
- Recogida y preparación de las muestras
- Unidades de filtración
- Viales analíticos
- Enzimas: beta glucuronidasa
- Puntas, placas y columnas de extracción en fase sólida (SPE)
- Puntas, placas y columnas de microextracción en fase sólida (SPME)
- Preparación de las muestras
- Columnas y accesorios para HPLC
- Disolventes para HPLC
- Reactivos para cromatografía
- Detección y cuantificación de las muestras
- Materiales de referencia certificados
- Patrones analíticos
El procedimiento de la PCR comienza con la recogida de las muestras y puede incluir un paso de purificación, seguido de una etapa específica de amplificación del ADN o ARN requerido. En el caso de la qPCR, la cuantificación se realiza en tiempo real durante los ciclos de amplificación. A veces, la qPCR se conoce como RT-PCR por lo de tiempo real (RT). La otra alternativa de PCR es la PCR de punto final, en la que los resultados se determinan después de haberse completado los ciclos de amplificación.
Las pruebas de PCR pueden utilizarse en cualquier situación en la que resulte útil conocer la presencia, la longitud o la secuencia de un ADN o un ARN, que pueden ser:
- Detección e identificación de enfermedades infecciosas
- Cribado genético
- Oncología
- Pruebas prenatales
Los componentes fundamentales para la PCR son:
- Purificación de la muestra
- Kits y reactivos de purificación de ácidos nucleicos (NAP)
- Amplificación de la muestra
- Oligonucleótidos, cebadores, sondas
- Enzimas de amplificación de ADN (p. ej., Taq)
- Enzimas de transcripción inversa (RT)
- Reactivos de amplificación de la PCR, disoluciones tampón, sales y nucleótidos (dNTP)
El enzimoinmunoanálisis de adsorción (ELISA) es una técnica de inmunoanálisis ampliamente utilizada que permite el cribado de gran rendimiento y la cuantificación de anticuerpos, proteínas, péptidos y otras moléculas pequeñas.
El ELISA puede utilizarse para una amplia gama de aplicaciones analíticas, entre ellas:
- Oncología
- Enfermedades infecciosas
- Detección de drogas
- Medición de hormonas
- Función inmunitaria/ inmunología
Normalmente, los ELISA se ejecutan en formato de placa, siendo el formato de 96 pocillos el más común. Estas placas pueden suministrarse listas para usar (para pruebas de DIV) o pueden desarrollarse internamente (LDT). Los productos habituales que se utilizan para crear una placa ELISA tipo sándwich serían:
- Placa de ELISA
- Anticuerpo de captura
- Reactivos de recubrimiento como BSA, caseína, etc.
- Disoluciones tampón de lavado
Una vez preparada la placa, los materiales típicos utilizados en las siguientes etapas serían:
- Preparación de la muestra
- Reactivos de lisis
- Disoluciones tampón
- Detergentes
- Inhibidores de proteasas
- Unión/lavado de la muestra
- Disoluciones tampón: PBS, PBS-T.
- Detección
- Anticuerpos de detección primarios: específicos contra el analito de interés
- Anticuerpos secundarios marcados/conjugados, por ejemplo, marcados con fosfatasa alcalina (AP) o peroxidasa de rábano picante (HRP)
- Reactivos de detección de anticuerpos marcados, por ejemplo, TMB, OPD, pNPP y peróxido de hidrógeno
- Reactivo de parada
Secuencia de trabajo para LC-MS
Preparación de muestras
Para realizar unos análisis precisos y eficientes es fundamental la preparación eficaz de las muestras. Mejore sus análisis y proteja su instrumento concentrando y purificando su muestra
- SPE
- SPME
Normalización y calibración
Los materiales de referencia son un componente crucial de la dinámica de trabajo de los estudios analíticos y de los esquemas de aseguramiento de calidad más amplios. Califique y calibre sus instrumentos y ensayos.
- Productos farmacéuticos
- Sustancias ilegales
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Separación y análisis cromatográficos
Las columnas, los disolventes, los reactivos y los accesorios tienen un impacto fundamental en la precisión, la fiabilidad y la eficacia de sus análisis. Aproveche los recursos técnicos disponibles para optimizar su enfoque.
- Disolventes
- Columnas y accesorios para HPLC
- Reactivo para espectroscopia
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