Czy dokładność jest ceną, jaką płacimy za szybsze wyniki?

Szybkość czy dokładność? Czy musimy wybierać? Zastosowanie odpowiednich technologii i zwrócenie uwagi na podstawowe wytyczne dotyczące pobierania próbek może skrócić całkowity czas uzyskania wyniku bez poświęcania dokładności.

Odwiedzając elewator zbożowy, często można zobaczyć wiele ciężarówek ustawiających się w kolejce przed punktem odbioru ziarna. W sezonie żniw, każdego dnia w kolejce może stać nawet 100 ciężarówek. Punkt odbioru musi szybko podjąć decyzję, czy ciężarówki przewożą ziarno, które nie przekracza określonych limitów zanieczyszczenia mikotoksynami, a zatem może zostać dopuszczone do działalności zakładu. W latach zbiorów, w których poziom zanieczyszczenia jest wysoki, każdy ładunek ciężarówki zostanie sprawdzony i przeanalizowany pod kątem obecności mikotoksyn przed przyjęciem do zakładu. Należy to zrobić szybko, ponieważ jak najszybsze udostępnienie wyników znacznie skraca czas oczekiwania na końcu kolejki. Szybka realizacja testu jest kluczowa, ale w jakim stopniu zagraża to dokładności? Są to dwie ważne kwestie, którymi zajmiemy się w następnej kolejności. Aby udzielić odpowiedzi, najpierw zdefiniujemy właściwą metodę dla takiego zastosowania.

Każda ciężarówka jest badana i analizowana kolejno; dlatego wymagana jest szybka, łatwa w użyciu metoda badania pojedynczej próbki. Testy z przepływem bocznym (LFD), znane również jako testy paskowe lub bagnetowe, są jedną z najszybszych dostępnych metod testowych i idealnie pasują do tego scenariusza. Ze względu na swoją prostotę, testy te mogą być wykonywane przez prawie każdego, kto posiada podstawowe przeszkolenie i zazwyczaj dają wyniki analityczne w czasie krótszym niż dziesięć minut. Umożliwia to szybkie podjęcie decyzji o tym, czy ładunek ciężarówki może zostać przyjęty do elewatora zbożowego.

Opublikowano:
20 June 2017

Mikotoksyna

Ten artykuł został opublikowany w Spot On #4

Są Państwo ciekawi, co Spot On ma do zaoferowania?

Proszę przeczytać teraz

Jak działają urządzenia do przepływu bocznego

Aby uzyskać szybki wynik testu LFD, próbka ziarna jest mielona i ekstrahowana za pomocą nowych wodnych roztworów ekstrakcyjnych, po czym następuje czas rozwoju wynoszący zaledwie trzy minuty, aby utworzyć widoczne linie testowe i kontrolne. W połączeniu z czytnikiem, linie te są następnie wykorzystywane do kwantyfikacji. Podczas trzyminutowego rozwoju LFD ekstrakt próbki przepływa przez pasek, a przeciwciała specyficzne dla mikotoksyn wiążą mikotoksyny obecne w próbce. Te zablokowane miejsca przeciwciał nie mogą być następnie wykorzystane do wiązania się z przeciwciałami sprzężonymi z widocznymi koloidami złota na linii testowej LFD, co skutkuje niższą intensywnością linii testowej. Dlatego im wyższe stężenie mikotoksyn w próbce, tym niższa intensywność linii testowej. Linia kontrolna zwiąże nadmiar koniugatów złota z przeciwciałami, tworząc widoczną linię potwierdzającą, że rozwój LFD zakończył się sukcesem. Tak szybkiego i niedrogiego wyniku testu nie można uzyskać żadną inną komercyjną metodą testową. Dlatego technologia LFD pokazuje swoją wyjątkową siłę w analizie punktu odbioru.

Co jeszcze jest dostępne?

Na rynku dostępne są również inne szybkie metody testowania mikotoksyn, takie jak testy immunoenzymatyczne (ELISA). Testy ELISA wymagają jednak krzywej kalibracyjnej przy każdej analizie, co może zająć około 20 minut, aby uzyskać ostateczny wynik. Dlatego takie metody są wykonalne tylko wtedy, gdy wiele próbek jest analizowanych równolegle przy użyciu tej samej krzywej kalibracyjnej. Inną grupą metod testowania mikotoksyn są referencyjne metody testowe, w tym wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) oraz chromatografia cieczowa z tandemową detekcją spektrometrii mas (LC-MS/MS). Są to typowe metody laboratoryjne związane z wysoką dokładnością i odtwarzalnością. Wadą takich metod jest to, że wymagają one wysoko wykwalifikowanego personelu, a dostarczenie wyniku analitycznego zajmuje do jednego dnia. Dlatego też nie nadają się one do zastosowania w punkcie odbioru elewatora zbożowego.

Ważna kwestia dokładności

Im szybsza jest metoda analityczna, tym częściej pojawiają się obawy dotyczące jej dokładności. Jak dokładne są zatem testy LFD? Technologia LFD i testy ELISA wykorzystują zasadę wykrywania reakcji przeciwciało-antygen, w której specyficzne przeciwciało wykrywa unikalny antygen, w tym przypadku mikotoksynę, z określoną czułością. Oba systemy testowe są kalibrowane względem certyfikowanych materiałów referencyjnych, a wyniki są porównywane z akredytowanymi metodami referencyjnymi w dokładnych badaniach walidacyjnych. Niemniej jednak niektóre metody testowe mogą nie spełniać oczekiwań operatora.

Co może pójść nie tak?

Prawidłowe pobieranie próbek (patrz ramka tekstowa) jest kluczem do uzyskania dokładnych wyników analizy. Duże partie ziarna (np. pełne ciężarówki lub barki) muszą zostać przeanalizowane pod kątem mikotoksyn przed ich przyjęciem do zakładu. Kluczowe znaczenie ma pobranie reprezentatywnych próbek do analizy. Jednym z najważniejszych czynników, które mogą wpływać na wynik analizy, jest matryca towaru. Idealnie byłoby, gdyby metody testowe zostały opracowane w celu analizy każdego rodzaju próbki żywności lub paszy pod kątem zanieczyszczenia mikotoksynami. Czynnikiem ograniczającym jest jednak to, że różne próbki żywności lub paszy mogą zawierać różne składniki, które mogą zakłócać wyniki analityczne, w zależności od ich struktury chemicznej i właściwości. Na szybkie testy oparte na przeciwciałach często wpływają pewne składniki matrycy, które mogą mieć duży wpływ na reakcję wiązania przeciwciała z analitem, potencjalnie dając wątpliwe wyniki. Producenci zestawów testowych stoją przed wyzwaniem zmniejszenia lub wyeliminowania tych zakłóceń, na przykład poprzez opracowanie specyficznych przeciwciał i walidację matrycy. Kolejnymi źródłami błędów mogą być czynniki środowiskowe, takie jak temperatura otoczenia podczas testów. Reakcja wiązania przeciwciała z antygenem - zasada wykrywania we wszystkich testach immunochemicznych - jest zależna od temperatury. Aby uzyskać dokładne wyniki, producenci opracowali inkubatory testowe, które utrzymują stałą temperaturę, eliminując w ten sposób zakłócenia spowodowane wahaniami temperatury. Operatorzy testów analitycznych muszą być odpowiednio przeszkoleni w celu dokładnego przeprowadzania testów. Różne metody testowe wymagają różnej wiedzy operatora. Testy LFD są najłatwiejszymi do wykonania testami mikotoksyn. Podstawowe szkolenie wystarczy, aby ograniczyć błędy operatora do minimum.

Błąd pobierania próbek

Całkowity błąd analitycznego wyniku tekstu mikotoksyn jest sumą błędów pobierania próbek, przygotowania próbek i błędów analitycznych. Błąd pobierania próbek przyczynia się do największej części błędu w wyniku końcowym. Wynika to z faktu, że mikotoksyny są nierównomiernie rozmieszczone w próbkach ziarna luzem, co sprawia, że konieczne jest pobranie reprezentatywnej próbki przed kontynuowaniem przygotowania próbki i faktycznego pomiaru. Aby uzyskać reprezentatywną próbkę z partii próbki zbiorczej, konieczne jest pobranie kilku próbek przyrostowych z wielu lokalizacji. Te próbki pierwotne są następnie łączone w celu utworzenia próbki zbiorczej, a po homogenizacji i dalszym podziale za pomocą rozdzielacza mechanicznego, pobierana jest próbka analityczna do dalszego przygotowania próbki. Procedury te są opisane w oficjalnych planach pobierania próbek przez władze, takie jak Komisja Europejska (EC 401/2006 i EC 519/2014). Duży wpływ na ostateczny wynik analityczny sprawia, że błąd pobierania próbek musi być ograniczony do minimum. Najprostszym sposobem na osiągnięcie tego celu jest zwiększenie liczby miejsc pobierania próbek, a także wielkości próbek przyrostowych w ramach planu pobierania próbek.

Jaka jest odpowiedzialność producenta zestawu testowego?

Co może zrobić producent zestawu testowego, aby zapewnić, że wyniki uzyskane za pomocą jego zestawów testowych są dokładne i wiarygodne? Po pierwsze, producent zestawów testowych musi edukować użytkowników na temat znaczenia prawidłowego pobierania próbek, ponieważ ma to kluczowe znaczenie dla dokładności wyników. Następnie musi udowodnić dokładność swojego zestawu testowego, przeprowadzając badanie walidacyjne zgodne z wytycznymi USDA GIPSA lub AOAC. Zestaw testowy można przedłożyć tym oficjalnym organom w celu przeprowadzenia zewnętrznej oceny potwierdzającej deklarowaną skuteczność metody analitycznej. W przypadku takich zewnętrznych walidacji producent zestawu testowego musi dołączyć dane walidacyjne dla deklarowanych matryc próbek, aby zapewnić, że zestaw testowy działa dokładnie na tych różnych matrycach próbek. W badaniach walidacyjnych zazwyczaj wykorzystuje się wiele źródeł próbek, np. próbki kukurydzy z różnych kontynentów, aby wykazać wiarygodność metody analitycznej. Aby jeszcze bardziej poprawić odporność systemu testowego, należy również wyeliminować lub uwzględnić czynniki środowiskowe, takie jak temperatura. Można to zrobić za pomocą inkubatora, aby rozwój LFD zawsze odbywał się w stałej, kontrolowanej temperaturze.

Czy dokładność jest ceną, jaką windy zbożowe płacą za szybkie wyniki?

Po obserwacji operacji w punktach odbioru ziarna jasne jest, że szybkie testy pojedynczych próbek są metodami z wyboru. Urządzenia z przepływem bocznym wyraźnie spełniają wszystkie kryteria, a dodatkowo, dzięki swojej prostocie, ograniczają wiele źródeł błędów obsługi. Przestrzegając jasnych i podstawowych zasad, szybkość nie musi odbywać się kosztem dokładności. Wiarygodne i dokładne wyniki można uzyskać w mniej niż dziesięć minut, co jest kluczem do skutecznej analizy i oceny ziarna z ciężarówki na ciężarówkę w punkcie odbioru.