1 血庫工作的特點與現狀
血庫或輸血科作為醫院的輔助科室，在部分臨床患者的診治過程中起著至關重要的作用。特別是對于一些外科病患，能否及時有效地給予輸血支持，決定著治療的成敗。然而在大多數非專業甚至專業人員的印象中，血庫工作僅僅是鑒定ABO血型以及簡單的配血，屬于簡單重復的技術工作。這一誤解嚴重制約著現代血庫的發展，導致在大多數臨床醫院中，血庫的人員配備、設備購置以及技術發展得不到充分的重視。現代輸血早已成為一門獨立的學科，輸血醫學涉及移植、免疫、細胞、生理、生化等諸多學科，成為一門十分繁雜的綜合學科。其主要的工作，除了為患者提供常規的配合型的血液及血液成分以外，還應該包括臨床合理輸血的指導，輸血不良反應的處理，特殊細胞的采集、處理和治療，與移植與疾病診斷相關的血型鑒定等。
目前國內大型醫院普遍設立了輸血科，然而大部分輸血科的工作與以往的血庫區別不大，多數輸血科沒有配備輸血醫生，缺乏現代輸血科應有的復雜免疫血液學標本的檢測能力。輸血科的主要業務工作仍然是費時費力的人工血型鑒定、抗體篩查以及配血試驗。繁瑣細致的手工檢測束縛了輸血科的發展，血庫檢測的自動化將為輸血科的發展提供機遇。
2 血庫自動化的早期嘗試及失敗的原因
早在上世紀60年代，Lalezari及其同事發明了Polybrene方法，并試圖對血庫工作進行自動化改造[1]。然而最初的嘗試并不成功，最終Polybrene方法仍然以手工操作的方式得到了推廣[2]。直到目前，在輸血檢測領域，機器仍然無法完全替代手工操作，這和醫院檢驗科形成了鮮明的對比。究其原因，可能有這樣幾點：1）輸血科檢測對準確性要求極高，千分之一甚至萬分之一的差錯率也無法被接受。2）輸血相關檢測主要是基于“血凝”原理而實現的，自動檢測設備對血液凝集，特別是微小凝集、混合型凝集、假凝集等多種情況的準確判別還存在一定的困難。3）輸血科檢測樣本的差異性較大，無論是血型檢測還是血型抗體檢測，均因患者的不同而存在極大的差異，導致機器檢測常常無法獲得最終結果，仍然需要手工操作做出最終判定。4）輸血科檢測中常規檢測涉及的試劑較少，但擴展檢測涉及大量不同的血型試劑盒細胞試劑，這些非常規的試劑往往質量無法保證，難以在自動化設備上加以應用。
3 血庫自動化的現狀
目前國內大型醫院的輸血科開始普遍使用自動化設備完成相對簡單的ABO、Rh(D)定型試驗，血型抗體篩選試驗，以及交叉配血試驗。在市場得到推廣的自動化設備基于兩種不同的方法：平板法和微柱凝集法。平板法又分為兩種，以Olympus為代表的“梯形板法”；以Immucor產品為代表的“U型板法”。后者推出了一系列自動化儀器，包括1998年推出的Dias，1999年推出ABS2000，2004年推出Galileo工作站，2007年推出Echo工作站，2010年推出NEO工作站。以微柱凝集法為基礎的自動化設備，其代表有：ORTHO公司的“AUTOVUE”和“PROVUE”以及戴安娜公司推出的“Wadiana”和“ERYTRA”工作站等。另外，曾出現通過基于微量板法的“磁化紅細胞”方法[3]，可免除離心過程，實現快速檢測。該方法最終并沒有成功地在臨床推廣，成本較高可能是該方法難以推廣的主要原因。
以上自動化設備的檢測原理，均建立在“血凝試驗”的基礎之上。究其成功的原因，這些自動化設備都利用了特殊的載體（微量板或凝膠板）將紅細胞凝集形態轉化為自動化設備比較容易判別的形式。微量板法是將紅細胞平鋪于微孔底部為陽性結果，而用細胞沉降至微孔底部形成集中的圓點作為陰性結果。微柱凝集法是將紅細胞滯留在微柱上端或中部為陽性結果，而紅細胞沉降至微柱底部為陰性結果。即使如此，一些自動化設備仍然需要將檢測結果拍成圖像，供肉眼判別和保存。
血庫自動化設備成功的另一個原因，源自血庫檢測工作的特點，即約98%的患者均不存在不規則血型抗體[4-6]，而血型出現異常的患者更是低于1/1000[7]。因此絕大部分的患者的血型及血型抗體檢測均為“正常型”，可以由自動化設備給出正確的結果。一臺全自動血型儀的檢測速度大約相當于3~4個熟練技術人員手工操作[8]，因此有效降低了輸血科檢測中人工操作的強度，減少了操作誤差，受到了醫院血庫，特別是大型醫院輸血科的普遍歡迎。在近10年中，血庫自動化設備的普及率大大提高。
4 目前存在的問題
血庫自動化設備目前仍存在許多問題，在檢測中常常出現無法判定的情況，導致儀器無法自動得出結果。這種情況在血型檢測中的出現率可達0.3%~2%[8,9]。在臨床配血陽性標本中，全自動方法與手工法比較，假陽性率可增高10%左右[10]，這體現出目前血庫自動化檢測設備在處理復雜標本時仍存在明顯不足。全自動設備對患者標本也比較“挑剔”，標本量較少或抗凝不完全等情況均會導致檢測失敗。更為嚴重的是，對于那些有臨床意義的弱陽性結果會出現一定量的漏檢。
血庫使用全自動設備還帶來了另一個負面影響，血庫工作越來越依賴于自動化設備，技術人員手工法檢測能力呈下降趨勢。甚至像“手工抗球蛋白試驗”這種可以作為金標準的經典檢測方法，在許多應用自動化設備的血庫中已無法實現，原因是缺乏相應試劑或是缺乏熟練的操作人員。無論是微柱凝集法還是微量板法，均無法區分鹽水介質反應性抗體和非鹽水介質反應性抗體。僅靠自動化設備得到的結果，獲得的信息量將少于手工操作。因此保留血庫工作人員手工操作能力，便成為引進自動化設備后血庫必須考慮的問題。
5 分子檢測的應用
分子檢測技術的飛速發展，為血庫檢測帶來了新的挑戰和機遇。目前已經應用于血庫工作的分子技術包括“多重PCR抗原檢測技術”和高通量“芯片抗原檢測技術”。目前兩種技術均已應用于相對稀有的紅細胞抗原的檢測[11-13]，前者可以通過“Pool”技術提高檢測通量，降低成本，適用于采供血機構篩選臨床需要的稀有血型血液；后者能夠一次性檢測多種不同的抗原，可用于長期輸血或有其它特殊需要的患者的稀有血型檢測，也可應用于采供血系統對稀有血型獻血者進行的篩選。這些技術目前在我國還沒有大規模應用于臨床，主要的問題是操作要求較高，成本問題也是瓶頸因素。然而隨著臨床輸血水平的提升，患者抗體檢出率不斷提高，擴展的“血型同型輸注”將成為今后的發展方向。由于高通量，大規模分子檢測能部分彌補分子檢測復雜、耗時的缺陷，另外稀有抗原相應抗體十分稀有和昂貴，使得分子檢測顯示出其存在的意義。隨著臨床對ABO、Rh(D)血型以外的特殊血型血液的需求量增加，大規模擴展的血型篩選必將成為未來的趨勢。近期快速發展二代測序技術[14,15]，使得全基因組測序變得越來越快速和廉價。目前國際上人類全基因組測序成本，已經下降到1000美元附近。鑒于全基因組測序在醫療診治等方面可能具有的巨大意義，個體化全基因組測序有望在不遠的將來成為可能。這種可能性將對血型檢測的未來產生巨大的影響，人類所有血型的信息將有可能作為全基因組測序的副產物，而輕易獲得。
6 血型及血型抗體檢測的未來
由于成本的低廉，檢測方法的簡便，檢測結果的準確等優點，在ABO、Rh(D)血型鑒定方面，血清學技術在相當長的一段時間內，仍將作為主流技術而存在。基于芯片或測序的分子技術，將在稀有血型獻血者篩選，以及需要個性化治療的輸血患者中得到應用。得益于全基因組測序技術，以及目前在不同人群中血型基因多態性的大量研究，人類血型定型在不久的將來，有可能成為一種信息檢索、校對工作，而非實驗室檢測工作。
然而在血型抗體的檢測方面，目前使用的血清學方法還很難被取代。雖然分子生物學檢測技術可以在一定程度上實現“擴展的同型輸血”，理論上可以避免血型免疫反應的發生。但出于安全考慮，抗體篩選和配血技術將很難被分子生物學技術所完全取代，畢竟血清學檢測比分子生物學檢測更接近輸血患者體內的情況。然而受限于紅細胞試劑保存時間短，特殊血型的試劑紅細胞難以獲得等因素，目前開展血型不規則抗體鑒定的血庫十分稀少。大多數不規則抗體的檢測工作均由專業實驗室完成，這使得部分患者得不到及時的輸血治療，也使得血庫技術水平得不到提高。未來的血型抗體檢測技術需要著重解決對新鮮試劑紅細胞的過度依賴問題。可能會通過微量化以及紅細胞長期保存技術，跨過這一難題，從而逐漸淘汰目前的抗體檢測技術。比較有希望的抗體檢測新技術有：“細胞芯片技術”和“微流控技術”。這兩項技術的共同特點是微量、可使用凍干的紅細胞、較容易實現高通量檢測以及結果的自動化判讀。一旦這一技術開發成熟，將很大程度上促進血庫中抗體篩選及鑒定工作的水平，并使血庫真正全面走上自動化檢測的道路。
無論未來的發展前景如何，血庫檢測中手工操作在可預見的未來將不會被徹底淘汰。對于血型檢測、血型抗體檢測以及配血中遇到的各種疑難問題，仍然需要通過靈活的手工操作加以解決。如果未來能生產出真正意義上的“萬能血型”血液，血庫中所有的血型檢測盒血型抗體檢測、配血試驗將會被徹底淘汰。然而“萬能血型”血液的生產，遠比想象的要困難的多，在可預見的未來，人類還無法生產這種“萬能”血液來替代獻血者捐獻的血液。因此，血庫檢測也無法實現完全的自動化。