Wie funktioniert ein immunoturbidimetrischer HbA1c-Test?
Hämoglobin A1c (HbA1c) ist einer der etabliertesten Biomarker zur Beurteilung der langfristigen glykämischen Situation. Im Gegensatz zu einer einzelnen Glukosemessung, die die Glukosekonzentration zu einem bestimmten Zeitpunkt widerspiegelt, liefert HbA1c Informationen über die glykämische Exposition der vergangenen Monate.
Für die Bestimmung von HbA1c stehen verschiedene analytische Prinzipien zur Verfügung, darunter Ionenaustausch-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Affinitätschromatographie, Kapillarelektrophorese, enzymatische Verfahren und immunoassaybasierte Methoden.
Unter diesen Ansätzen ermöglichen immunoturbidimetrische HbA1c-Assays die HbA1c-Bestimmung auf automatisierten klinisch-chemischen Analysensystemen, indem eine Antigen-Antikörper-Reaktion mit photometrischer Detektion kombiniert wird.
Das Verständnis dieses analytischen Prinzips sowie des Einflusses von Kalibrierung, Standardisierung, Präzision und Interferenzen ist für die Bewertung eines HbA1c-Verfahrens im Routinelabor von Bedeutung.
Was ist HbA1c?
HbA1c entsteht, wenn Glukose irreversibel an Hämoglobin bindet.
Der Prozess beginnt mit der Bildung einer instabilen Schiff-Base, die auch als Prä-HbA1c oder labiles HbA1c bezeichnet werden kann. Dieses Zwischenprodukt kann dissoziieren oder eine Amadori-Umlagerung durchlaufen, wodurch eine stabile Ketoaminstruktur entsteht.
Da Erythrozyten ungefähr 120 Tage im Blutkreislauf verbleiben, spiegelt HbA1c die glykämische Exposition über einen deutlich längeren Zeitraum wider als eine einzelne Plasmaglukosemessung. Dabei wird die jüngere Glykämie stärker gewichtet; HbA1c entspricht daher nicht einfach einem Mittelwert über 120 Tage.
HbA1c liefert einen Hinweis auf den durchschnittlichen Blutzuckerspiegel der ungefähr vorangegangenen 2 bis 4 Monate und ist damit ein wichtiger Parameter für die langfristige Beurteilung der Glykämie.
Warum wird HbA1c gemessen?
HbA1c wird häufig zur Diagnose und Verlaufskontrolle des Diabetes mellitus eingesetzt. Im Gegensatz zu einer punktuellen Blutzuckermessung liefert HbA1c Informationen über die längerfristige glykämische Exposition.
Ein wichtiger analytischer Aspekt ist, dass die Interpretation von HbA1c von der Beziehung zwischen Glykierung und normaler Lebensdauer der Erythrozyten abhängt. Erkrankungen oder Zustände, die die Überlebenszeit roter Blutkörperchen verändern, bestimmte Hämoglobinvarianten sowie weitere klinische Faktoren können die Beziehung zwischen HbA1c-Ergebnis und tatsächlicher glykämischer Situation beeinflussen.
Daher sollten HbA1c-Ergebnisse immer im geeigneten klinischen und analytischen Kontext interpretiert werden.
Welche Methoden werden zur HbA1c-Messung eingesetzt?
HbA1c kann mit verschiedenen analytischen Prinzipien bestimmt werden. Einige Methoden unterscheiden glykiertes von nicht glykiertem Hämoglobin anhand von Ladungsunterschieden, während andere auf strukturellen Unterschieden beruhen.
| Methode |
Allgemeines analytisches Prinzip |
| Ionenaustausch-HPLC |
Trennung hauptsächlich anhand von Ladungsunterschieden zwischen Hämoglobinfraktionen. |
| Immunoturbidimetrie |
Antikörperbasierte Detektion in Kombination mit Partikelagglutination und photometrischer Messung. |
| Affinitätschromatographie |
Erkennung struktureller Merkmale von glykiertem Hämoglobin. |
| Enzymatische Verfahren |
Enzymatische Reaktionen zur quantitativen Bestimmung von glykiertem Hämoglobin. |
| Kapillarelektrophorese |
Trennung von Hämoglobinfraktionen entsprechend ihrer elektrophoretischen Mobilität. |
Immunoturbidimetrische Verfahren sind besonders für Labore relevant, die die HbA1c-Bestimmung in einen automatisierten klinisch-chemischen Workflow integrieren möchten.
Was ist ein immunoturbidimetrischer HbA1c-Test?
Die Immunoturbidimetrie ist ein analytisches Verfahren, bei dem eine Antigen-Antikörper-Reaktion zu einer messbaren Veränderung der Trübung führt, die photometrisch erfasst werden kann.
Bei einem immunoturbidimetrischen HbA1c-Assay erkennen Antikörper spezifisch glykiertes Hämoglobin. Die Reaktion führt zu einer Agglutination und damit zu einer Veränderung der Trübung. Das Analysensystem misst diese Absorptionsänderung und verwendet das Kalibrationssystem des Assays zur Berechnung des HbA1c-Ergebnisses.
Immunoturbidimetrisches Prinzip:
spezifische Antigen-Antikörper-Erkennung → Partikelagglutination → photometrische Messung
Wie funktioniert die immunoturbidimetrische HbA1c-Methode?
Obwohl das genaue Reaktionsdesign je nach Hersteller variieren kann, lässt sich ein partikelverstärkter immunoturbidimetrischer HbA1c-Assay in mehrere analytische Schritte unterteilen.
1
Vollblut
2
Hämolyse
3
Latexinteraktion
4
Antikörperreaktion
5
Agglutination
6
Photometrische Detektion
1. Vorbereitung und Hämolyse der Vollblutprobe
HbA1c wird aus Vollblut bestimmt, da sich der Analyt in den Erythrozyten befindet. Die Erythrozyten müssen daher lysiert werden, um das Hämoglobin vor Beginn der analytischen Reaktion freizusetzen.
Für Archem HbA1c II DIRECT wird antikoaguliertes humanes venöses Vollblut empfohlen. Als empfohlene Antikoagulanzien werden K2-EDTA oder K3-EDTA angegeben.
2. Interaktion mit Latexpartikeln
Beim Archem-Testprinzip interagieren Gesamthämoglobin und HbA1c mit Latexpartikeln. Diese Partikel stellen eine Oberfläche für die anschließende immunchemische Reaktion zur Verfügung.
3. HbA1c-spezifische Antikörperreaktion
Ein gegen HbA1c gerichteter Antikörper wird in die Reaktion eingebracht. Ein wichtiger analytischer Aspekt ist dabei die Unterscheidung zwischen stabilem HbA1c und labilem HbA1c.
Bei Archem HbA1c II DIRECT ist der Antikörper so ausgelegt, dass keine Kreuzreaktivität mit labilem HbA1c besteht und die stabile Ketoaminform von HbA1c spezifisch erkannt wird.
4. Agglutination
Die Antikörperreaktion führt zur Agglutination der Latex-HbA1c-Komplexe. Mit zunehmender Komplexbildung verändern sich die optischen Eigenschaften des Reaktionsgemisches. Das Ausmaß der Agglutination steht in Beziehung zur Menge des an die Latexpartikel gebundenen HbA1c.
5. Photometrische Messung
Die durch die Agglutination verursachte Trübung wird als Veränderung der Absorption gemessen.
Bei Archem HbA1c II DIRECT erfolgt die Messung bei 660 nm; für Anwendungen mit zwei Wellenlängen ist 800 nm angegeben.
Das Analysensystem gibt HbA1c letztlich im Verhältnis zum Gesamthämoglobin an.
Wie werden HbA1c-Ergebnisse standardisiert und berichtet?
Eine zuverlässige HbA1c-Messung erfordert mehr als nur eine geeignete analytische Reaktion. Ergebnisse unterschiedlicher Laborsysteme müssen zusätzlich auf etablierte Referenzsysteme zurückgeführt werden.
Zwei Systeme sind hierbei besonders relevant: NGSP und IFCC.
NGSP-Berichterstattung
Im NGSP-System werden HbA1c-Ergebnisse in Prozent angegeben. Die NGSP-Standardisierung verknüpft HbA1c-Ergebnisse mit der durch den Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) etablierten klinischen Evidenzbasis.
IFCC-Berichterstattung
Das IFCC-Referenzsystem stellt einen metrologisch basierten Referenzrahmen für die HbA1c-Messung bereit. IFCC-Ergebnisse werden in mmol/mol angegeben, während NGSP-Ergebnisse üblicherweise als % HbA1c berichtet werden.
NGSP (%) = 0.09148 × IFCC (mmol/mol) + 2.152
Beispielsweise entsprechen ungefähr 7,0 % NGSP einem Wert von 53 mmol/mol IFCC.
Was sollten Labore bei der Bewertung eines immunoturbidimetrischen HbA1c-Assays berücksichtigen?
Die Auswahl eines HbA1c-Assays sollte sich nicht ausschließlich auf das Messprinzip stützen. Labore sollten außerdem analytische und operative Merkmale berücksichtigen, die für die jeweilige Gerätekonfiguration und den Arbeitsablauf relevant sind.
| Analytischer Parameter |
Warum ist er wichtig? |
| Messbereich |
Definiert den Bereich, in dem der Assay HbA1c mit der vorgesehenen analytischen Leistung messen kann. |
| Präzision |
Beschreibt die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse unter definierten Testbedingungen. |
| Interferenzen |
Bewertet, ob endogene oder exogene Substanzen das Messergebnis beeinflussen können. |
| Kalibrationsstabilität |
Beeinflusst die Effizienz des Workflows und den Bedarf an Neukalibrierungen. |
| Reagenzstabilität |
Unterstützt das Reagenzmanagement und den routinemäßigen Laborbetrieb. |
| Gerätespezifische Applikation |
Die Leistung sollte für das jeweilige Analysensystem und die konkrete Applikationskonfiguration bewertet werden. |
| Standardisierung |
Unterstützt die Vergleichbarkeit von HbA1c-Ergebnissen zwischen Laboren und Messsystemen. |
Immunoturbidimetrische HbA1c-Bestimmung auf automatisierten klinisch-chemischen Analysensystemen
Ein praktischer Vorteil immunoturbidimetrischer HbA1c-Verfahren besteht darin, dass sie auf kompatiblen automatisierten klinisch-chemischen Plattformen eingesetzt werden können.
Dadurch können Labore die HbA1c-Bestimmung in bestehende klinisch-chemische Workflows integrieren, ohne zwingend ein separates, ausschließlich für HbA1c vorgesehenes Analysensystem einsetzen zu müssen.
Bei gerätespezifischen Anwendungen sollten die Leistungsmerkmale entsprechend validiert und die vom Hersteller vorgegebenen Applikationsparameter, Kalibrationsverfahren und Anforderungen an die Qualitätskontrolle beachtet werden.
Archem HbA1c II DIRECT ist für die quantitative In-vitro-Bestimmung von HbA1c in humanem Vollblut auf automatisierten Analysensystemen im klinischen Labor vorgesehen.
Archem HbA1c II DIRECT
HbA1c II DIRECT ist ein flüssiger HbA1c-Assay mit zwei Reagenzien, der von Archem Diagnostics für den Einsatz auf kompatiblen automatisierten klinisch-chemischen Analysensystemen entwickelt wurde.
Der Assay basiert auf einem immunoturbidimetrischen Messprinzip mit Latexpartikeln und einem HbA1c-spezifischen monoklonalen Antikörper.
| Methode |
Immunoturbidimetrisch |
| Probe |
Antikoaguliertes humanes venöses Vollblut |
| Reagenzformat |
Flüssig, zwei Reagenzien |
| Vorbereitung |
Gebrauchsfertig |
| Messbereich |
4,0–15,5 % HbA1c / 20–140 mmol/mol |
| Nachweisgrenze |
2,7 % |
| Bestimmungsgrenze |
4,0 % |
| Stabilität nach Öffnung |
30 Tage bei 2–8°C unter optimalen Bedingungen |
| Kalibrationsstabilität |
30 Tage* |
| Berichterstattung |
NGSP (%) / IFCC (mmol/mol) |
*Die Kalibrationsstabilität hängt von den Applikationseigenschaften und der Kühlleistung des automatisierten Analysensystems ab. Auch die On-board-Stabilität der Reagenzien ist geräteabhängig.
NGSP-Rückführbarkeit auf mehreren klinisch-chemischen Plattformen
Archem hat für den Zertifizierungszeitraum vom 1. Mai 2026 bis 1. Mai 2027 erfolgreich eine NGSP-Herstellerzertifizierung für HbA1c-Systeme auf mehreren automatisierten klinisch-chemischen Plattformen abgeschlossen.
Die zertifizierten Systeme sind auf die Referenzmethode des Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) rückführbar. Die Vergleiche wurden über das European Reference Laboratory ESRL #13 durchgeführt.
| Hersteller |
Zertifizierte Plattform |
| Abbott |
Alinity C |
| Abbott |
ARCHITECT c4000 |
| Abbott |
ARCHITECT c8000 |
| Beckman Coulter |
DxC 700 AU |
| Olympus |
AU480 |
| Olympus |
AU5800 |
| Mindray |
BS2000M |
| Mindray |
BS800 / BS800M |
Die NGSP-Herstellerzertifizierung gilt für das jeweils geprüfte analytische System, die Reagenz-/Kalibratorkonfiguration und die während des Zertifizierungsverfahrens evaluierte Instrumentierung.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein immunoturbidimetrischer HbA1c-Assay?
Ein immunoturbidimetrischer HbA1c-Assay nutzt eine Antigen-Antikörper-Reaktion zur Erzeugung einer messbaren Trübung. Bei partikelverstärkten Systemen führt die immunchemische Reaktion zu einer Agglutination, die photometrisch gemessen und zur Bestimmung von HbA1c verwendet wird.
Kann HbA1c auf einem automatisierten klinisch-chemischen Analysensystem gemessen werden?
Ja. Immunoturbidimetrische HbA1c-Assays können für kompatible automatisierte klinisch-chemische Analysensysteme entwickelt werden. Gerätespezifische Applikationsparameter, Kalibrierung, Qualitätskontrolle und validierte Leistungsmerkmale sollten berücksichtigt werden.
Welche Probe wird für die immunoturbidimetrische HbA1c-Bestimmung verwendet?
HbA1c wird aus Vollblut bestimmt. Für Archem HbA1c II DIRECT wird antikoaguliertes humanes venöses Vollblut empfohlen; als empfohlene Antikoagulanzien werden K2-EDTA oder K3-EDTA angegeben.
Was ist der Unterschied zwischen NGSP- und IFCC-Einheiten für HbA1c?
NGSP-Ergebnisse werden in der Regel in Prozent (%) angegeben, während IFCC-Ergebnisse in mmol/mol ausgedrückt werden. Beide Berichtssysteme sind durch eine etablierte Umrechnungsformel miteinander verknüpft.
Warum ist die NGSP-Rückführbarkeit bei HbA1c-Assays wichtig?
Die NGSP-Standardisierung verknüpft die HbA1c-Messung mit dem DCCT-Referenzsystem und unterstützt die Vergleichbarkeit von Ergebnissen zwischen entsprechend standardisierten HbA1c-Messsystemen.
Fazit
Die immunoturbidimetrische HbA1c-Bestimmung kombiniert die Spezifität einer Antigen-Antikörper-Reaktion mit photometrischer Detektion und ermöglicht dadurch die HbA1c-Messung auf kompatiblen automatisierten klinisch-chemischen Analysensystemen.
Das Messprinzip ist jedoch nur ein Teil der Gesamtleistung eines Assays. Standardisierung, Rückführbarkeit, Präzision, Messbereich, Interferenzen, Kalibrierung, Reagenzstabilität und gerätespezifische Leistungsmerkmale tragen gemeinsam zur Zuverlässigkeit eines HbA1c-Messsystems bei.
Mit HbA1c II DIRECT bietet Archem Diagnostics eine immunoturbidimetrische HbA1c-Lösung für automatisierte klinisch-chemische Plattformen, unterstützt durch definierte analytische Leistungsmerkmale und eine NGSP-Herstellerzertifizierung auf mehreren Analysensystemen.
Literatur
- Archem Diagnostics. HbA1c II DIRECT, Instructions for Use. Rev. V3.6, Juli 2026.
- NGSP. National Glycohemoglobin Standardization Program. Ressourcen zur HbA1c-Standardisierung und Herstellerzertifizierung.
- International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC). HbA1c-Referenzmesssystem.
- Diabetes Control and Complications Trial Research Group. Einfluss einer intensiven Diabetesbehandlung auf die Entwicklung und Progression langfristiger Komplikationen.
- Nathan DM, et al. Translating the hemoglobin A1c assay into estimated average glucose values. Diabetes Care.
- Sacks DB, et al. Guidelines and recommendations for laboratory analysis in the diagnosis and management of diabetes mellitus.