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115年:(醫檢)檢驗(1)

下列何種抗凝血劑的血液檢體，最適用於DNA分子檢驗？

AEDTA
Bsodium fluoride
Cheparin
Dsodium oxalate

詳細解析

本題觀念：

本題考查分子檢驗（Molecular Diagnostics）前檢體處理的關鍵原則，特別是**抗凝血劑（Anticoagulant）**對後續核酸萃取與聚合酶連鎖反應（PCR）的影響。

在進行 DNA 分子檢驗時，理想的抗凝血劑應具備以下特性：

  1. 防止血液凝固：以便於提取白血球（主要的 DNA 來源）。
  2. 保護 DNA 完整性：抑制 DNase（去氧核醣核酸酶）的活性，防止 DNA 降解。
  3. 不干擾後續反應：不可抑制 PCR 反應中的 Taq Polymerase 酵素活性。

選項分析

  • A. EDTA（Ethylenediaminetetraacetic acid）：正確。

    • 機制：EDTA 是一種金屬螯合劑，能螯合血液中的二價陽離子（如 Mg2+Mg^{2+} 和 Ca2+Ca^{2+}）。
    • 優勢 1（保護 DNA）：DNase（DNA 水解酶）的活性依賴 Mg2+Mg^{2+} 作為輔助因子。EDTA 藉由螯合 Mg2+Mg^{2+}，能有效抑制 DNase 活性，從而保護檢體中的 DNA 不被降解，維持檢體穩定性。
    • 優勢 2（PCR 相容性）：雖然高濃度的 EDTA 也會抑制 PCR（因為 Taq polymerase 也需要 Mg2+Mg^{2+}），但在標準的 DNA 萃取步驟中，EDTA 很容易被洗去或去除，因此對後續 PCR 檢測影響最小。
    • 結論：EDTA 是全血 DNA 分子檢驗的**黃金標準（Gold Standard）**抗凝劑。

  • B. Sodium fluoride（氟化鈉）：錯誤。

    • 用途：主要作為解糖作用抑制劑（Glycolysis inhibitor），常與草酸鹽（Oxalate）混合使用，用於**血糖（Glucose）**或乳酸檢測，防止紅血球消耗葡萄糖。
    • 缺點：並非為了保存核酸設計，且高濃度的鹽類可能影響萃取效率，不是 DNA 檢驗的首選。

  • C. Heparin（肝素）：錯誤（絕對應避免）。

    • 用途：常用於一般生化檢查、染色體細胞遺傳學檢查（Cytogenetics）。
    • 致命缺點：Heparin 是一種帶高度負電荷的酸性多醣體，其化學性質與 DNA 相似，在核酸萃取過程中極難與 DNA 分離（會共沉澱）。更重要的是，Heparin 是強效的 PCR 抑制劑，它會直接抑制 Taq polymerase 的活性，導致 PCR 反應失敗（假陰性）。
    • 補救困難：若誤用肝素管，需經過繁瑣的額外處理（如使用 Heparinase 處理）才可能挽救檢體，因此在分子檢驗中被視為禁忌。

  • D. Sodium oxalate（草酸鈉）：錯誤。

    • 用途：早期曾用於凝血試驗，機制是與鈣結合成不溶性的草酸鈣沉澱。現今凝血試驗多改用檸檬酸鈉（Sodium Citrate）。
    • 缺點：同樣不是為保存 DNA 設計，且草酸鈣沉澱可能干擾某些自動化萃取儀器。

答案解析

選項 A (EDTA) 是進行 DNA 分子檢驗最適合的抗凝血劑。

理由如下：

  1. 抑制 DNase：透過螯合 Mg2+Mg^{2+}，有效防止 DNA 在檢體運送與保存過程中降解。
  2. 檢驗相容性：相比於 Heparin，EDTA 對 PCR 的抑制作用可透過萃取純化步驟輕易消除，確保檢驗結果的可靠性。
  3. 國際指引推薦：多數分子診斷實驗室標準作業程序（SOP）與試劑組說明書（Package Insert）均指定使用 EDTA 紫頭管採集全血檢體。

核心知識點

考生應總結並熟記以下採檢容器與檢驗項目的對應關係：

  1. EDTA（紫頭管）：
    • 適用：血液學檢查（CBC）、分子檢驗（DNA/RNA測試，如 PCR）、糖化血色素（HbA1c）。
    • 原理：螯合鈣/鎂，抑制 DNase，保護細胞形態。
  2. Heparin（綠頭管）：
    • 適用：生化檢查（急診生化）、細胞遺傳學（染色體核型分析，因為不會抑制細胞分裂）。
    • 禁忌：PCR 分子檢驗（抑制 Taq polymerase）。
  3. Sodium Citrate（藍頭管）：
    • 適用：凝血功能檢查（PT/APTT）。
  4. Sodium Fluoride（灰頭管）：
    • 適用：血糖、乳酸檢測（抑制解糖作用）。

參考資料

  1. Bitesize Bio. "Genomic DNA Extraction From Whole Blood: Tips to Maximize Yield". Link
  2. ResearchGate. "Does Heparin interfere with PCR reactions?". Link
  3. Semantic Scholar. "EDTA is a better anticoagulant than heparin or citrate for delayed blood processing for plasma DNA analysis". Clin Chem. 2004. Link
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