Is Accuracy the Price We’re Paying for Faster Results?

Speed or accuracy? Do we have to choose? Applying the right technologies and paying attention to basic sampling guidelines can reduce overall time-to-result without sacrificing accuracy.

When visiting a grain elevator facility, it is a common sight to see a number of trucks lining up in front of the grain reception point. During harvest season, up to 100 trucks can be lining up over any given day. The reception point has to make a quick decision on whether the trucks are carrying grain that falls below defined mycotoxin contamination limits and can therefore be admitted into the facility’s operations. In harvest years where contamination levels are high,every truck’s payload will be probed and analyzed for mycotoxins before admission into the facility. This has to be done quickly because having results available as soon as possible shortens the waiting time at the back of the queue significantly.
Quick assay turnaround is key but to what extent does it compromise accuracy? These are two important points we shall address next. To provide an answer, we shall first define the right method for such an application.

Every truck is probed and analyzed consecutively; hence a quick, easy-to-use, single sample test method is required. Lateral flow device (LFD) tests, also known as strip tests or dipsticks, are one of the fastest test methods available and a perfect fit for this scenario. Due to their simplicity, these tests can be performed by almost anyone with basic training and typically produce analytical results in just under ten minutes.
This enables quick decisions on whether a truck’s payload can be accepted into the grain elevator’s facility.

Как работают тест-полоски

Для быстрого проведения анализа тест-полосками образец зерна измельчают и экстрагируют с помощью инновационной водной экстракции, после чего необходимо всего около трех минут для формирования видимых тестовой и контрольной линий. Затем используют ридер для количественной оценки этих линий.

В течение трех минут экстракт образца проходит через тест полоску и микотоксин-специфические антитела связывают микотоксины. Далее эти заблокированные участки антител уже не могут связать антитела меченые видимыми частицами коллоидного золота на тестовой линии тест-полоски, линия становится менееинтенсивной. Таким образом, чем выше концентрация микотоксина в образце, тем ниже интенсивность тестовой линии. Никакой другой коммерческий метод исследования не способен предоставлять такие быстрые и доступные результат

А есть ли еще что-нибудь?

На рынке также есть другие быстрые методы исследования, такие как иммуноферментные анализы (ИФА). Однако, ИФА тесты предусматривают использование градуировочной кривой для каждого анализа, поэтому получение конечного результата может занятьдо 20 минут. Таким образом, такие методы оправданы только в случае параллельного анализа множества образцов с использованием одной и той же градуировочной кривой.

Другая группа методов исследования микотоксинов – стандартные методы, например, высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и жидкостная хроматография с масс-спектрометрическим обнаружением (ЖХ-МС/МС). Это типичные лабораторные методы, ассоциированные с высокой точностью и воспроизводимостью. Недостатком этих методов является то, что они требуют высококвалифицированных специалистов, а получение аналитического результата может длиться около суток. Таким образом, они не подходят для применения в точкеприема зернового элеватора.

Главный вопрос – точность

Чем меньше времени занимает аналитический метод, тем больше беспокойства вызывает его точность.Так насколько же точны тест-полоски? И технологии с тест-полосками, и ИФА тесты основаны на принципе обнаружения реакции «антиген-антитело», когда определенное антитело обнаруживает уникальный антиген, в данном случае микотоксин, с определенной чувствительностью. Обе тест-системы калиброваны с помощью сертифицированных эталонных материалов, а полученные результаты сравнены с аккредитованными референтными методами в ходе тщательных подтверждающих исследований.
Тем не менее, некоторые методы исследования могут не соответствовать ожиданиям оператора.

Что может пойти не так?

  • Правильное взятие пробы (см. заметку) – ключ к получению точных результатов анализа. Прежде, чем принимать большие партии зерна (например, полные грузовики или баржи) на предприятие, необходимо анализировать их на наличие микотоксинов. Чрезвычайно важно брать для анализа репрезентативные выборки.

  • Одним из самых значимых факторов, который может повлиять на аналитический результат, является матрица товара. В идеале методы исследования разрабатывают для анализа любого вида образцов продуктов питания или кормов на наличие заражения микотоксинами. Однако, ограничение состоит в том, что разные образцы продуктов питания и кормов могут иметь разные компоненты, которые могут быть помехой для аналитического результата, в зависимости от своего химического строения и свойств. Экспресс-а-нализы с использованием антител часто подвержены влиянию определенных компонентов матрицы, которые могут оказывать существенное воздействие на реакцию связывания антитела и аналита, результатом чего могут быть сомнительные результаты. Производителям тест-наборов приходится решать проблему уменьшения или устранения таких помех с помощью, например, разработки специфичных антител и под-тверждения матрицы.

  • Производители тест-наборов обычно издают и предоставляют инструкции по применению в зависимости от матрицы, в которых указывают процедуру проведения анализа и функциональность теста. Для получения точных результатов чрезвычайно важно следовать этим инструкциям по применению, особенно в случае отхода от стандартной матрицы под-тверждения, которую обычно ассоциируют с исследованиями кукурузы.

  • Следующими источниками погрешности могут быть экологические факторы, например, температура окружающей среды во время проведения исследований. Реакция связывания «антитело-антиген» –принцип обнаружения для всех иммунохимических анализов – зависит от температуры. Для точност ирезультатов производители разработали инкубаторы для анализов, поддерживающие определенную температуру, таким образом устраняя помехи со стороны изменений температуры.
  • Операторы аналитических тестов должны пройти надлежащую подготовку по правильному проведению анализов. Различные методы исследования требуют разных «ноу-хау». Тест-полоски – это самые простые исследования микотоксинов. В случае использования таких методов, для сведения ошибок оператора к минимуму достаточно базовой подготовки.

Погрешность выборки

Общая погрешность аналитического результата исследования микотоксинов является суммой погрешностей выборки, подготовки пробы и аналитической погрешности. Погрешность выборки составляет наибольшую часть конечного результата. Поскольку микотоксины неравномерно распределены по пробам насыпи зерна, проведение репрезентативной выборки до подготовки пробы и фактической оценки чрезвычайно важно. Чтобы провести репрезентативную выборку из валовой пробы, необходимо взять несколько точечных проб из разных мест. Затем нужно объединить эти точечные пробы и сформировать совокупную пробу, далее провести гомогенизацию и разделение с помощью механического разделителя и взять аналитическую пробу для последующей подготовки пробы. Эти процедуры описаны в официальных планах отбора проб, составленных такими руководящими органами, как Европейская Комиссия (EC 401/2006 & EC519/2014).

Ввиду существенного влияния на конечный аналитический результат необходимо сводить погрешность выборки до минимума. Простейший способ достижения этой цели состоит в увеличении количества мест взятия пробы, а также размера выборки точечныхпроб в рамках плана отбора.

В чем состоит ответственность производителя тест-набора?

Что может сделать производитель тест-набора с тем, чтобы результаты, полученные с помощью его тест-наборов, были точными и надежными? Во-первых, такому производителю нужно объяснить пользователям важность правильности проведения выборки, поскольку это чрезвычайно важно для точности результатов.

Во-вторых, ему нужно доказать точность своих тест-наборов путем проведения подтверждающего исследования согласно инструкциям USDA, GIPSA или AOAC. Можно предоставить тест-набор этим официальным органам для внешней независимой оценки с целью подтверждения заявленной функциональности аналитического метода.

В случае такой независимой оценки производитель тест-набора должен включить контрольные данные по заявленным матрицам образцов с тем, чтобы гарантировать точную функциональность тест-набора на этих различных матрицах. Во время подтверждающих исследований обычно используют множество источников проб, например, пробы кукурузы из разных кон-тинентов, чтобы показать надежность аналитического метода. Для дальнейшего совершенствования эксплуатационной надежности тест-системы необходимо также устранять или учитывать такие экологические факторы, как температура. Это возможно с помощью инкубатора, который позволяет всегда проявлять тест-полоски припостоянной контролируемой температуре.

Жертвуют ли зерновые элеваторыточностью ради быстрых результатов?

Наблюдения за работой в точках приема зерна очевидно демонстрируют, что экспресс-тесты с использованием одной пробы – это правильный выбор. Тест-полоски точно соответствуют всем критериям, кроме того, поскольку они простые, сокращается диапазоно шибок использования.

Если следовать четким основным правилам, не нужно жертвовать точностью ради быстроты. Надежные и точные результаты можно получить менее чем за десять минут, а это ключ к эффективному анализу и оценке зерна на множестве грузовиков в точке приема зерна.

This article was published in our Spot On magazine

Other interesting topics In this issue:

  • Extracting mycotoxins with water – can that work?
  • What do washing clothes and extracting mycotoxins have in common?

read now

 

Close
Логин