Analisador OPTI™ CCA-TS2

A luminescência é a emissão de luz que resulta do retorno de moléculas estimuladas ao estado de repouso. Quando a luminescência é iniciada por luz, ela é normalmente referida como fluorescência. Quando um químico fluorescente é exposto à luz de uma cor apropriada, os elétrons nas moléculas do químico fluorescente são estimulados. Um pouco depois, os elétrons voltam a um estado de repouso e neste processo algumas vezes emitem uma pequena quantidade de luz. Esta energia é menor do que a energia de estimulação e por isso possui uma cor diferente. Ou seja, a luz emitida (emissão fluorescente) é vermelha mudada a partir da luz de estimulação, e é bem menos intensa. 5  Os optodos fluorescentes (de eletrodos óticos) medem a intensidade da luz emitida das cores fluorescentes expostas a um analito específico. A luz emitida é distinguida da luz de estimulação por meio de filtros óticos. Devido à estimulação, a luz é mantida constante, a pequena quantidade de luz que resulta é alterada apenas pela concentração do analito. A concentração do analito é determinada pelo cálculo da diferença na fluorescência medida em um ponto de calibração conhecido e medido com a concentração de analito desconhecida.  O princípio de medição optodo de PO2 é baseado em desativação de luminescência, documentado pela primeira vez em 19306 , e comercialmente utilizado para medir o PO2 no sangue em 19837. A relação da luminescência e o PO2 é quantificado pela equação de Stern-Volmer,  I0 / I = 1 + kP  que descreve como a intensidade da emissão de fluorescência “I” é reduzida à medida que o PO2 "P", é aumentado. Diferente dos eletrodos eletroquímicos convencionais de “Clark” para PO2, o optodo de oxigênio não consome moléculas de oxigênio durante a medição.  O princípio de medição optodo de pH é baseado nas alterações dependentes do pH da luminescência de uma molécula colorida imobilizada no optodo. Tais cores indicadoras de pH devem ser utilizadas pelos químicos por muitos anos para realizar a titulação ácido-básico no meio turvo.  A relação da luminescência e o pH é quantificada por uma variante da Lei de ação de massa da química,   
I0 / I = 1 + 10 pKa-pH  que descreve como a intensidade da emissão de fluorescência aumenta conforme o pH do sangue é aumentado acima da característica pKa8 da cor. Os optodos de pH não necessitam de um eletrodo de referência para medir o pH, entretanto, eles apresentam uma pequena sensibilidade à resistência iônica da amostra sendo medida9 . 

O princípio de medição optodo de PCO2 é baseado na colocação de um optodo de pH atrás de uma membrana de íon impermeável10, já que apenas os elerodos de gasometria de PCO2 convencionais empregam a construção do eletrodo CO2 de Severinghaus. Sendo assim, os optodos de PCO2 podem sofrer interferência de ácidos e bases voláteis no sangue, apenas como eletrodos de PCO2 convencionais. Os optodos de íon Na+ , K+, Ca++, e Cl- são intimamente relacionados aos Eletrodos Seletivos de Íon (ISEs) mais conhecidos. Os optodos utilizam elementos de reconhecimento seletivo de íon (ionóforos) semelhante àqueles utilizados nos ISEs, entretanto os ionóforos são ligados às tintas fluorescentes ao invés dos eletrodos. Estes tipos de tintas têm sido utilizados desde 1970 para visualizar e quantificar os níveis de íon celular no microscópio de fluorescência e contadores celulares11. Conforme a concentração de íon aumenta, estes ionóforos ligam grandes quantidades de íons e fazem a intensidade da fluorescência aumentar ou diminuir, dependendo do íon específico. Como o optodo de pH, os optodos de íon não necessitam de um eletrodo de referência, por isso, diversos deles apresentam uma pequena sensibilidade ao pH que é automaticamente compensado no OPTI CCA utilizando pH medido.  
A medição optodo de glicose é baseada na oxidação enzimática da glicose.  
Glicose + O2 ácido glucônico + H2O2  
glicose oxidase  O sensor é construído com uma camada de enzima por cima de um sensor de oxigênio. Conforme a amostra contendo glicose entra em contato com o sensor, a oxidação da glicose consome o oxigênio localmente presente no sensor. Esta diminuição no oxigênio é detectada da mesma forma (desativação de luminescência) conforme descrito para o optodo de PO2 . A quantidade de glicose é determinada para ser proporcional à frequência na qual o oxigênio é consumido.  
A medição da hemoglobina total (ctHb) e saturação do oxigênio (SO2) utiliza o princípio bem estabelecido de refletância ótica. Luz vermelha e infravermelha em três comprimentos de onda são direcionadas para o sangue total, não hemolizado precisamente dentro de uma parte definida do casseteacima do optodo de O2. Os fótons são parcialmente absorvidos e refletidos pelos eritrócitos de uma maneira proporcional ao nível de hemoglobina; em níveis de hemoglobina baixos, os fótons não absorvidos batem nas sobreposições rosas do optodo de O2 e são refletidos de volta por meio do sangue uma segunda vez. Uma parte da luz refletida sai da parte de cima do cassete e é medida por um detector no instrumento. Os comprimentos de onda infravermelha são selecionados para a medição de hemoglobina, pois eles são amplamente independentes de SO2, ou seja, as formas predominantes de hemoglobina fetal e adulta absorve de modo semelhante em uma variação de comprimento de onda de 750-850 nm. O comprimento de onda vermelha é utilizado para a medição de SO2, pois é muito mais fortemente absorvido pela deoxihemoglobina do que todas as outras hemoglobinas, e é escolhido próximo ao ponto isosbéstico para oxi e carboxihemoglobina. A sensibilidade à agregação de eritrócito (formação de Roleau) é minimizada mantendo-se uma alta força de corte antes da medição (vide Interferências abaixo). 

O OPTI CCA-TS2 é um instrumento médico controlado por microprocessador que mede a fluorescência óptica de sensores discretos chamados eletrodos ópticos (optrodos). Um cassete de uso único descartável contem todos os elementos necessários para calibragem, medição de amostra e contenção de perdas. Informações específicas de calibragem do cassete são escaneadas para o analisador segurando-se a embalagem do cassete na frente do leitor de código de barras. O cassete é então colocado na câmara de medição. O analisador esquenta o cassete a 37,0 ± 0,1 °C (98,6 ± 0,1 F), e realiza a verificação de calibragem nos sensores para PCO2e PO2 ao passar uma mistura gasosa de calibração de precisão através dos sensores dos optrodos. Os canais de pH e eletrólitos são calibrados com solução tampão de precisão contida no cassete. Os canais de tHb e SO2são calibrados na fábrica. 
 

As amostras de sangue total devem ser coletadas em uma seringa heparinizada ou capilar e analisadas o mais rápido possível após a coleta. Imediatamente após a coleta, verifique a seringa ou outro dispositivo quanto a bolhas de ar e retire cuidadosamente quaisquer bolhas formadas, seguindo o procedimento recomendado do fabricante. Deve ser utilizado extremo cuidado para evitar que a picada da agulha machuque. Caso coletado em uma seringa ou tubo a vácuo, misture a amostra completamente com o anticoagulante invertendo suavemente ou girando a seringa entre as duas mãos. Identifique adequadamente a amostra, seguindo os procedimentos usuais para tal documentação. Coloque a seringa contendo a amostra em água com gelo. O conteúdo da gasometria, pH e glicose irá alterar caso a amostra permaneça em temperatura ambiente em uma seringa por mais de 5 minutos devido ao metabolismo celular.  O PO2 altera devido ao consumo de oxigênio que pode ser influenciado por diversos fatores, incluindo: contagem de glóbulos brancos [leucócitos], contagem de reticulócito, temperatura de armazenamento e valor inicial de PO2. Em temperaturas de armazenamento de 1 a 5°C, os resultados obtidos da amostra são válidos por até 2 horas. Amostras esperadas que tenham alta contagem de glóbulos brancos, contagem de reticulócito ou altos valores de PO2 devem ser analisados o mais rápido possível após a coleta.  A agregação e sedimentação do eritrócito podem ocorrer muito rapidamente em seringas que contenham amostras de sangue patológicas e podem afetar de modo adverso a medição de ctHb em qualquer analisador. Para prevenir tais erros, primeiro insira o cassete OPTI no analisador para iniciar a calibração. Depois, misture bem a amostra da seringa girando a seringa por pelo menos 60 segundos, após retirar quaisquer bolhas de ar formadas, então meça imediatamente no OPTI CCA.  O sistema OPTI CCA aspira o sangue da mesma forma que as seringas ou capilares. Não são feitas alterações na frequência, volume ou tempo de aspiração. Portanto, não existem desvios ou imprecisão dependentes do método de introdução da amostra. Entretanto, volume suficiente deve estar presente nas seringas (0,25 mL em uma seringa de 1 mL) para evitar interferência mecânica entre o êmbolo da seringa e o adaptador da seringa.