Saponiinit verinäytteen hemolysoinnissa
Saponiini hajottaa punasolut, mutta riittääkö se? Raaka-aineen soveltuvuus IVD-testeihin vaatii kokonaisarviointia.
Saponiinilla on tärkeä tehtävä Aidianin QuikRead go CRP -testien C-reaktiivisen proteiinin määrityksessä: sen avulla punasolut hajotetaan ennen varsinaista mittausreaktiota. Vaihtoehtoista saponiiniraaka-ainetta etsittäessä tehokas hemolyysi ei kuitenkaan yksin riitä, vaan materiaalin on toimittava osana koko diagnostista testiä. Varamateriaalin kartoituksessa vertailtiin kaupallisesti saatavilla olevia saponiinimateriaaleja ja havaittiin niiden välillä merkittäviä eroja.
C-reaktiivinen proteiini eli CRP on elimistön tulehdustilaa kuvaava proteiini, jonka pitoisuutta voidaan määrittää kokoverestä, plasmasta tai seerumista. Vieritestauksessa määritys voidaan tehdä lähellä potilasta ilman näytteen lähettämistä keskuslaboratorioon. Kun CRP määritetään Aidian Oy:n QuikRead go CRP -vieritesteillä kokoverinäytteestä, punasolut on hemolysoitava eli hajotettava kyvettipuskurissa ennen varsinaista immunoturbidimetristä mittausreaktiota. Hemolyysistä vastaa puskurin sisältämä saponiini. (Aidian Oy, 2025.)
Saponiinit ovat kasveissa esiintyviä yhdisteitä, joiden ominaisuudet perustuvat niiden rakenteeseen. Niille tyypillinen ominaisuus on kyky vaikuttaa solukalvoihin, minkä vuoksi niitä voidaan hyödyntää punasolujen hajottamisessa. Vaikka eri saponiinimateriaaleja myydään samalla yleisnimellä, niiden ominaisuudet eivät välttämättä ole samanlaisia. Raaka-aineen alkuperä, koostumus ja yksittäisten saponiiniyhdisteiden osuudet voivat vaihdella. Siksi vaihtoehtoisen materiaalin soveltuvuutta diagnostiseen testiin ei voida päätellä pelkästään siitä, että materiaali on nimeltään saponiinia tai että se pystyy hajottamaan punasoluja. (Lorent ym., 2014.)
Neljä vaihtoehtoa, mutta vain yksi nousi selvästi esiin
Varamateriaalin kartoituksessa neljää saponiinimateriaalia verrattiin QuikRead go CRP -testeissä nykyään käytettävään materiaaliin. Tavoitteena oli selvittää, löytyisikö testattavista materiaaleista mahdollinen varamateriaali nykyiselle saponiiniraaka-aineelle. Aidianin QuikRead go CRP -testeissä on käytetty Quillaja saponaria Molina -saponiinia. Tutkimuksen aikana selvisi, että yksi testattavista materiaaleista poikkesi muista alkuperältään, sillä tutkittu erä oli Quillaja-saponiinin sijaan Gypsophila-pohjainen. (Matilainen, 2026.)
Materiaalien arvioinnissa keskeiseksi nousi kokonaisuus. Eri saponiinimateriaalien hemolyysikyvyn lisäksi tutkittiin toimintaa varsinaisissa QuikRead go CRP- ja wrCRP-mittauksissa. Saponiinien soveltuvuutta tarkasteltiin muun muassa plasmakalibraattoreiden ja kontrollien mittausten sekä plasma- ja kokoverinäytteiden vertailun avulla.
Saponiinimateriaaleja tutkittiin karakterisoimalla fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia UV-spektrofotometrialla, misellimäärityksillä ja FTIR-spektroskopialla. Lupaavimman vaihtoehdon alkuperäkasvi poikkesi muista materiaaleista, ja juuri tämä materiaali erottui erityisesti misellimäärityksessä. Muiden materiaalien pienet hiukkaspopulaatiot olivat pääosin noin 6–9 nanometrin kokoisia, kun taas lupaavimman vaihtoehdon mittaustuloksia hallitsivat selvästi suuremmat, noin 150–200 nanometrin rakenteet. UV-mittauksissa lupaavimman kandidaatin absorbanssi oli puolestaan jopa vertailumateriaalia matalampi, mikä voi viitata vähäisempään UV-absorboivien epäpuhtauksien määrään. FTIR-mittauksissa kaikkien tutkittujen materiaalien spektrien yleispiirteet olivat sen sijaan varsin samankaltaisia, vaikka sormenjälkialueella havaittiin joitakin materiaalikohtaisia eroja.
Tulokset osoittivat, että materiaalien välillä oli olennaisia eroja. Kolme neljästä testattavasta saponiinimateriaalista ei täyttänyt hemolyysitestaukselle asetettuja vaatimuksia, minkä vuoksi niiden toiminnallista arviointia ei jatkettu wrCRP-testillä. Näiden materiaalien plasma- ja kokoverituloksissa havaittiin lisäksi poikkeamia erityisesti pienillä CRP-pitoisuuksilla. Huomionarvoista oli, että kaikki materiaalit toimivat kuitenkin hyväksyttävästi QuikRead go CRP -toimivuustestauksissa plasmakalibraattoreilla. Havainto osoitti käytännössä, miksi materiaalin arviointia ei kannata perustaa vain yhteen testausmenetelmään: toimiva mittausreaktio ei vielä tarkoita, että materiaali soveltuisi yhtä hyvin kokoverinäytteiden mittaamiseen.
Lupaavin materiaali ei ollut kaikissa testeissä ongelmaton
Tutkituista materiaaleista yksi vastasi kokonaisuutena parhaiten vertailumateriaalia. Siitä valmistetut koepuskurit täyttivät QuikRead go CRP -testillä hemolyysitestauksen vaatimukset ja käyttäytyivät toimivuustestauksissa vertailupuskurin tavoin. Kyseinen saponiinimateriaali täytti myös plasma- ja kokoverivertailulle asetetut tavoitteet. Tulos teki materiaalista kiinnostavan mahdollisen vararaaka-aineen.
Kun tutkimuksia jatkettiin Aidianin toisella CRP-testiversiolla, QuikRead go wrCRP:llä, lupaavimman testattavan materiaalin toiminta poikkesi selvemmin vertailumateriaalista. Erot korostuivat erityisesti suurilla CRP-pitoisuuksilla, joilla testattavalla materiaalilla valmistettu puskuri tuotti vertailupuskuria matalampia mittaussignaaleja ja CRP-tuloksia. Sama ilmiö havaittiin useissa eri mittauksissa, ja se toistui toimivuustestausten eri aikapisteissä.
Koska tulostasoero esiintyi myös plasmanäytteissä, sitä ei voitu selittää puutteellisella punasolujen hemolyysillä tai kokoverinäytteeseen liittyvällä hematokriittikorjauksella. Tulokset viittaavat siihen, että saponiinimateriaalin vaikutukset voivat ulottua itse hemolyysiä laajemmalle testijärjestelmän toimintaan.
Sama käyttötarkoitus ei tarkoita samanlaista toimivuutta
Tutkimuksessa saadut tulokset tuovat esiin diagnostisten testien raaka-aineiden arvioinnin keskeisen haasteen. Raaka-aine voi suoriutua hyvin sille ajatellusta perustehtävästä ja silti vaikuttaa testin kokonaisuuteen tavalla, joka tulee näkyviin vasta tarkemmissa toiminnallisissa testauksissa.
Saponiinin kohdalla pelkkä kyky hajottaa punasoluja ei siis riitä osoittamaan materiaalin soveltuvuutta. Vaihtoehtoisen saponiinimateriaalin tulee tuottaa riittävä hemolyysi, mutta samalla sen vaikutukset varsinaiseen mittausreaktioon ja testin suorituskykyyn on tunnettava, sillä diagnostisen testin raaka-aineen muuttaminen edellyttää muutoksen vaikutusten tarkkaa arviointia. EU:n in vitro -diagnostiikkaan tarkoitettuja lääkinnällisiä laitteita koskeva IVDR-asetus (EU) 2017/746 asettaa vaatimuksia tuotteiden turvallisuudelle ja suorituskyvylle. (Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EU) 2017/746.)
Tutkimuksen perusteella löydettiin yksi lupaava kaupallinen saponiinivaihtoehto erityisesti QuikRead go CRP -testiin. Lupaavat tutkimustulokset eivät kuitenkaan tarkoita, että materiaali voitaisiin ottaa sellaisenaan käyttöön. Ennen mahdollista raaka-ainemuutosta tarvitaan lisätutkimuksia muun muassa wrCRP-testissä havaittujen tulostasoerojen selvittämiseksi sekä materiaalin toimivuuden ja muutoksen vaikutusten arvioimiseksi laajemmin.
Yksi tutkimuksen tärkeä havainto onkin yksittäistä saponiinimateriaalia yleisempi: diagnostisessa tuotteessa raaka-aineen soveltuvuus muodostuu koko testijärjestelmän toiminnasta. Kemiallisesti samantyyppinen tai samaan käyttötarkoitukseen tarkoitettu materiaali ei välttämättä käyttäydy samalla tavalla lopullisessa tuotteessa. Siksi vararaaka-aineen löytäminen on lopulta paljon enemmän kuin sopivan nimikkeen etsimistä toimittajan tuoteluettelosta.
Artikkeli on osa Uudet materiaalit ja prosessit -tutkimusryhmän julkaisuja.
Lähteet
Matilainen, K. 2026. Saponiinien vertailu verinäytteen hemolysoinnissa – QuikRead go CRP -testien vaihtoehtoisen raaka-aineen arviointi. Opinnäytetyö (AMK). Turun ammattikorkeakoulu.
Aidian Oy 2025. QuikRead go CRP: Käyttöohje (136326–14). Viitattu 26.10.2026. https://paltry-paradoxure.files.svdcdn.com/production/general/COM-Documents-and-materials/QuikRead-go/QuikRead-go-CRP/IFUs/136326-14_QR_go_CRP_FISEESNL_web.pdf?dm=1764335284
Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EU) 2017/746, annettu 5 päivänä huhtikuuta 2017, in vitro -diagnostiikkaan tarkoitetuista lääkinnällisistä laitteista sekä direktiivin 98/79/EY ja komission päätöksen 2010/227/EU kumoamisesta. Euroopan unionin virallinen lehti L 117, 5.5.2017, 176–332. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2017/746/oj?locale=fi
Lorent, J. H.; Quetin-Leclercq, J. & Mingeot-Leclercq, M.-P. 2014. The amphiphilic nature of saponins and their effects on artificial and biological membranes and potential consequences for red blood and cancer cells. Organic & Biomolecular Chemistry, Vol. 12, No. 44, 8803–8822. https://doi.org/10.1039/C4OB01652A