芯片类检测:LuminexPLEXMAPBIOPLEX液相芯片检测
Luminex xMAP技术介绍
Luminex xMAP技术,又称流式荧光技术,又称悬浮阵列、液态芯片,该技术的核心是把直径为5.6um的聚苯乙烯小球用荧光染色的方法进行编码,通过调节两种荧光染料的不同配比获得最多可达100 种具有不同特征荧光谱的微球,然后将每种编码微球共价交联上针对特定检测物的抗原、抗体或核酸探针等捕获分子。
应用时,先把针对不同检测物的编码微球混合,再加入微量待检样本,在悬液中靶分子与微球表面交联的捕获分子发生特异性结合,在一个反应孔内可以同时完成多达100种不同的检测反应。
最后用Luminex™100进行分析,仪器通过两束激光分别识别微球的编码和检测微球上报告分子的荧光强度。
Luminex xMAP技术(液态芯片)有机地整和了荧光编码微球技术、激光分析技术、流式细胞技术、高速数字信号处理技术、计算机运算法则等多项最新科技成果,具有自由组合、高通量、高速度、低成本、准确性高、重复性好、灵敏度高、线性范围广、无需洗涤、操作简便、既能检测蛋白又能检测核酸等优点,代表着生命科学基础研究和医学诊断技术的发展方向。
在临床诊断中引进流式荧光技术和产品,将极大地提高检测效率和降低检测成本。
早在1997年,《临床化学》杂志就刊登专文介绍Luminex xMAP技术(液态芯片),并将其誉为“真正的临床应用型生物芯片”。
随后,运用Luminex xMAP技术(液态芯片)进行临床诊断和基础研究成为生命科学研究领域的一大热点,相关的研究论文频频刊登在《临床化学》、《临床与诊断免疫学》、《临床微生物》、《基因组研究》、《蛋白质组研究》、《癌症》等国际权威学术杂志上。
2001年7月27日,INOVA公司的ENA系列产品率先通过美国FDA的严格认证,标志着Luminex xMAP技术(液态芯片)得到了美国官方的高度认可,并由此成为首个,也是目前唯一得到美国FDA许可用于临床诊断的多指标并行检测技术。
2005年6月9日,基于Luminex xMAP技术(液态芯片)的学术论文刊登在当日出版的《自然》杂志上,这是学术界认可一项技术所能给予的最高荣誉。
Luminex液相芯片的发展及应用
Luminex液相芯片的发展及应用谢冲;王国民【摘要】液相芯片技术是20世纪90年代兴起的,集合流式细胞技术、激光技术、数字信号处理技术及传统化学技术为一体的新型生物分子检测技术.它的最大特点是通量大、灵活性好.Luminex公司利用液相芯片技术先后推出了Luminex 100、Luminex 200和Flexmap 3D液相芯片检测平台.现对Luminex液相芯片的发展、原理及应用作一简介.【期刊名称】《复旦学报(医学版)》【年(卷),期】2010(037)002【总页数】4页(P241-244)【关键词】Luminex;液相芯片;Flexmap 3D【作者】谢冲;王国民【作者单位】复旦大学附属中山医院泌尿外科,上海,200032;复旦大学附属中山医院泌尿外科,上海,200032【正文语种】中文【中图分类】Q78人类基因组计划于20世纪90年代完成,随后开启了以功能基因组学和蛋白质组学为核心的后基因组时代。
液相芯片技术就是在这样的背景下发展起来的新一代生物芯片技术。
它具有通量大、灵活性好、灵敏度高、动力学范围广等优点[1-4],它的发明对分子生物检测领域具有里程碑意义。
近十年来,Luminex公司对液相芯片技术不断推陈出新,使其与传统检验方法相比优点更多,运用范围也更加广泛。
Luminex液相芯片的发展过程液相芯片技术是20世纪90年代中期发展起来的,被誉为后基因组时代的芯片技术,也被称为xMAP技术。
它是集流式细胞技术、激光技术、数字信号处理技术及传统化学技术为一体的新型生物分子检测技术。
基于xMAP技术,Luminex公司于1999年推出第1代Luminex100液相芯片检测系统。
Luminex100的最大特点为高通量和高效性,即它可以同时对1个样本中的100种不同目的分子进行检测,并能在30min内检测96个不同样本。
在Luminex100的基础上,Luminex公司又于2005年推出了Luminex200液相芯片检测系统。
液相芯片技术
液相芯片技术液相芯片技术是一种基于微流控技术的分析方法,通过将样品在微通道中与试剂发生反应,然后利用芯片内的检测模块进行检测和分析。
液相芯片技术具有高效、快速、灵敏度高、成本低、易于集成等优点,广泛应用于生物医学领域的分析和诊断。
液相芯片技术的原理是将样品和试剂以微体积的液滴形式在微通道中混合,从而提高反应效率和速度。
液滴的大小通常在纳升至皮升级别,与传统的微量反应相比,具有更高的表面积比和较短的扩散距离,从而实现更快的反应速度和更高的灵敏度。
另外,液相芯片技术还可以实现多种反应的并行操作,提高分析的多样性和效率。
液相芯片技术广泛应用于生物医学领域的分析和诊断。
例如,可以用于分析生物样品中的蛋白质、细胞和DNA等分子,进一步研究其结构和功能。
液相芯片技术还可以用于分析药物代谢、体内环境监测、食品安全检测等领域。
此外,液相芯片技术还可以用于临床诊断,例如尿液中的蛋白质标志物检测、癌症早期诊断等。
液相芯片技术具有许多优点。
首先,由于反应体积小,反应速度快,因此可以实现实时监测和快速分析。
其次,液滴的尺寸小,导致了试剂的浪费低,成本相对较低。
此外,液相芯片技术还具有易于操作、自动化程度高、操作误差小等特点,可以实现高通量和高灵敏度的分析。
液相芯片技术的发展还面临一些挑战。
首先,液相芯片的制备需要高精度的微加工工艺,成本较高。
其次,微通道的尺寸小,容易受到颗粒杂质和蛋白质附着的影响,导致通道堵塞和反应失效。
此外,液相芯片的复杂性和可扩展性有待进一步研究和改善。
总之,液相芯片技术是一种高效、快速、灵敏度高、成本低、易于集成的分析方法,广泛应用于生物医学领域的分析和诊断。
随着技术的发展和改进,相信液相芯片技术将在生物医学领域中发挥更大的作用,为科学研究和医学诊断提供更多的可能性。
Bio-Plex悬液芯片系统教程
Bio-Plex悬液芯片系统简明使用教程Bio-Plex 悬液芯片系统一、仪器名称:Bio-Plex 悬液芯片系统 二、规格型号:Bio-Plex 200 System 三、生产厂家:Bio-Rad Laboratories, Inc 四、产品简介 人类基因组计划(HGP)的完成和蛋白质组计划(HPP)的启动,获得了数量巨大的基因和蛋 白质信息,而要对如此庞大的信息进行全面的处理和研究,必须设计和利用更为高效的硬件和软件 技术,建立新型、高效、快速的检测分析方法。
生物芯片正是在这种背景下应运而生,其不仅在高 通量基因测序、基因表达研究、蛋白质相互作用等方面发挥重要作用,也将在临床诊断中占据重要 地位[1]。
液相芯片(liquichip)是新一代生物芯片技术,既能为后基因组时代科学研究提供强大的技 术支持,又能提供高通量的新一代分子诊断技术平台。
Bio-Plex 悬液芯片系统将先进的软件包、系统检验工具、微球耦联试剂和即用型细胞因子与磷 酸化蛋白测试试剂整合在一起,使硬件、软件和检测试剂形成一个功能强大的芯片技术平台,大大 提高了结果的精确性和可重复性,使用更加简便高效。
该系统为蛋白与核酸研究人员提供了灵活的 复合测试方案,可在单个样品中同时分析多达 100 个生物分子。
利用 100 种不同颜色微球(xMAP 技术)标记生物分子配体,每个微球可耦联一个对应不同靶分子的特异反应物。
反应物可以是酶底 物、受体、抗原或者抗体。
检测范围 0.2-3200pg/ml 或 1.95-32000 pg/ml, 自动的校正和校验工具可 以保证样品间差异、板间差、系统间差异控制在 10%以下,30 分钟可以完成 96 个样品的检测并获 得多达 10,000 个分析数据。
多重检测获得的数据可以完全揭示生命分子的相互关系及信号传导途径。
[1] Hulse R E, Kunkler PE, Fedynyshyn J P, et al. Optimization of multiplexed bead-based cytokine immunoassays for rat serum and brain tissue. J Neurosci Method, 2004, 136: 87-98. 五、技术原理 1、芯片原理:Bio-Plex 悬液芯片的核心技术是把微小的颗粒亦称微球(bead 或 microsphere)分 别染成不同的荧光色,然后再把针对不同检测物的蛋白质或寡核苷酸探针以共价的方式吸附到不同 颜色的微球上。
液相芯片检测
液相芯片检测液相芯片检测(liquid-phase chip detection)是一种高通量生物分析技术,通过利用芯片上微米级的通道系统和表面功能化的分析区域,能够在极短的时间内完成多个生物分子的检测和分析。
液相芯片检测技术在生物医学研究、药物筛选、食品安全监测等领域具有广泛的应用前景。
液相芯片检测技术的核心是芯片上微通道系统的设计和制备。
微通道系统不仅具有高通量的特点,还能够实现物质的精确控制和分离,从而提高检测的准确性和灵敏度。
此外,芯片的表面还可以进行功能化修饰,使其能够特异地与目标分子发生相互作用,实现对目标分子的选择性检测。
液相芯片检测技术主要包括样品处理、样品注入、分析区域的选择性识别和信号检测四个基本步骤。
首先,样品需要经过一系列的前处理步骤,如提取、浓缩、纯化等,以消除样品中的干扰物质,并保持目标分子的完整性和活性。
然后,样品被注入到芯片的微通道系统中,通过外部控制使样品在通道中流动。
在流动过程中,如果芯片的表面经过功能化修饰,则目标分子能够与修饰后的表面发生特异的相互作用,从而被选择性地捕获或固定在芯片的分析区域上。
最后,通过适当的信号检测手段,如荧光检测、质谱检测等,可以获得与目标分子浓度相关的信号,实现对目标分子的高灵敏度检测和定量分析。
液相芯片检测技术具有多种优点。
首先,液相芯片可以实现高通量的检测,大大提高了检测效率和样品处理能力。
其次,芯片上的微通道系统可以提供精确的流动控制和分离能力,使得样品处理更为简便和高效。
此外,液相芯片还可以实现多种检测手段的集成,实现多参数联合分析,提高了检测的精确性和可靠性。
最后,液相芯片检测技术无需大量的标记物和试剂,减少了实验成本和对环境的污染,具有绿色环保的特点。
液相芯片检测技术在生物医学研究领域有着广泛的应用。
例如,可以用于基因组学的DNA测序和基因表达的定量分析;可以用于蛋白质组学的蛋白质鉴定和酶活性测定;可以用于细胞分析和细胞外囊泡的分离与检测等。
luminex液相芯片技术原理
luminex液相芯片技术原理
Luminex液相芯片技术是一种用于做多色原理,蛋白质分析及重组药品检测等的分析化学技术。
又称离心多色芯片技术,是液相平台技术的一种。
Luminex技术是基于荧光原理、紫外-可见放射非特定性抗体双重标记法,广泛应用于免疫、蛋白分析、重组药品质量检测、细胞相互关系等研究。
Luminex技术主要分为离心多色芯片及液相平台信号集成等两个方面。
离心多色芯片是指用于检测单个表面染色体上标记细胞做多色研究的技术。
其中,放射性荧光来源可以检测标记细胞的分布,并可以使用多个不同的放射性源来查看多个表型。
液相平台则是用一定体积的液体接收单个孢子上的多种抗原或特异性抗体的刺激。
液相平台的信号集成则是把上述信号聚合在一起,追踪每个抗原或者特异性抗体的响应传导和激素变化中心进行分析,从而确定他们之间的相互作用。
Luminex技术主要优势是可以从极低的细胞表型水平上检测,从而更加深入地探索细胞内特定原材料和活性物质之间的介绍作用以及它们在分子细胞程序中所扮演的角色。
Luminex技术在许多研究领域中表现出较好,比如利用它可以高度灵敏、特异性的分离定性的抗原和抗体信息;可以用于分析新的免疫和其他生物反应物质,甚至可以用于快速、高效的疾病屣病毒特异性诊断,以及对付生物武器等。
通过Luminex技术,可以同时进行大量低成本的分析,而且可以使培养细胞从一次性制剂转化为可循环利用的重复使用细胞,极大的提高了分析的效率。
因此Luminex技术可以为细胞分析及更精确的活性物质结构解析提供一个有效的替代解决方案。
液相芯片检测技术
液相芯片检测技术如下:
1.高通量:液相芯片检测技术可以对同一样本中的多种不同目的
分子同时进行实时、定性、定量分析。
理论上,如果不存在交叉反应,检测的通量等于微球的种类数,目前最多可达到100种。
2.样本用量少:由于在同一个反应孔中可以同时完成100种不同
的生物学反应,所以大大节省了样本用量,少至1μl的样本即可检测,非常适合分析小体积稀有样品。
3.操作简单、快速:液相芯片检测技术基于液相反应动力学,因
此反应速度快,孵育时间比传统的固相检测短。
4.灵敏度高:微球表面积大,每个微球上可包被100 000个捕获
抗体,如此高密度的捕获抗体保证了能够最大程度地与样本中的抗原分子结合,提高检测灵敏度。
5.准确性高:微球上的报告分子荧光强度与结合的待测分子成正
比。
由于液相芯片技术的检测范围大,因此不需要象ELISA检测中那样需将样本多倍稀释,从而减小了误差。
6.检测范围广:液相芯片检测技术可用于检测多种类型的生物分
子,包括蛋白质、多肽、抗体、抗原、DNA、RNA等。
Luminex液态芯片在临床及科研中的应用
Luminex液态芯片在临床及科研中的应用张保强;张晓【摘要】Luminex 液态芯片是一个多功能、多指标并行分析系统,集编码微球、激光技术、流式细胞、数字信号处理等技术于一体,具有高通量、既能检测蛋白,又能检测核算等特点,可广泛应用于免疫分析、核酸研究、酶学分析、受体和配体识别分析等研究.本文就液态芯片技术的原理、特点及在临床和科研中的应用进行阐述.【期刊名称】《当代医学》【年(卷),期】2012(018)004【总页数】3页(P18-20)【关键词】液态芯片;悬浮阵列;肿瘤标志物;HPV基因分型;移植配型【作者】张保强;张晓【作者单位】261061,潍坊市疾病预防控制中心检验科;261061,潍坊市疾病预防控制中心检验科【正文语种】中文液态芯片是美国纳斯达克上市公司Luminex于本世纪初研制出的后基因组时代的技术平台,又称悬浮阵列、流式荧光技术,是基于多功能流式点阵仪(Luminex 100)开发的多功能生物芯片平台,是一个多功能、多指标并行分析系统(见图1)。
它有机地整和了编码微球(color-codedbeads)、激光技术、应用流体学、最新的高速数字信号处理器和计算机运算法则,造就了高度的检测特异性和灵敏度,可广泛应用于免疫分析、核酸研究、酶学分析、受体和配体识别分析等研究,也是目前唯一得到权威机构和医学界共同认可用于临床诊断的生物芯片平台。
2003年美国食品与药品管理局(FDA)批准该项技术用于临床检验诊断。
图1 Luminex 100 多功能流式点阵仪1 Luminex液态芯片技术的概况1.1 工作原理该技术的核心是采用聚苯乙烯(polystyrene)制作微球,把微小的聚苯乙烯小球(5.6 μm)包覆以不同比例的红光及红外光染色剂,制成100种不同颜色的微球[1](见图2)。
将每种颜色的微球(或称为荧光编码微球)共价交联上针对特定检测物的探针、抗原或抗体。
不同的微球结合了针对不同待检测物的蛋白(抗体或抗原,用于免疫检测)或核酸(DNA或RNA用于基因检测),检测抗体中以生物素标记,并用高灵敏的荧光染料染色。
luminex液相芯片技术实验流程
Luminex液相芯片技术是一种高通量的生物分子检测平台,可以同时检测多种生物标志物。
实验流程大致如下:
1. 样本准备:根据实验需求,准备好待检测的样本。
样本可以是细胞培养上清液、血清、血浆等。
2. 微球准备:Luminex液相芯片使用的微球内部含有三种免疫荧光染料,通过不同的荧光比例来区分500种不同的微球。
微球上会偶联针对不同待测物的抗体或基因探针。
3. 实验设计:根据需要检测的标志物,选择相应的微球和试剂。
可以设计多重检测,一次实验可以检测多达100种不同的生物学反应。
4. 加样:将样本或PCR产物与微球混合,使所形成的复合物与标记荧光素发生反应。
5. 检测:将混合后的微球放入Luminex液相芯片检测系统。
该系统包括激光系统、光学系统、液流系统、液流控制系统以及先进的数字处理系统和高通量XY平台。
微球在流动鞘液的带动下快速单列通过检测通道,红色激光用于识别微球的荧光编码,绿色激光用于测定微球上结合的报告分子的荧光强度。
6. 数据分析:利用配套的分析软件对检测数据进行分析,得到定性和定量的结果。
7. 结果解读:根据实验设计和数据分析,解读检测结果。
需要注意的是,实验操作过程中应严格遵循实验室规范和操作指南,确保实验的准确性和可靠性。
芯片类检测:Luminex PLEXMAP BIOPLEX 液相芯片检测
sCD30 可溶性CD30
sCD40L可溶性CD40L
sEGFR可溶性表皮生长因子受体
sgp130 可溶性糖蛋白130
sIL-2Rα可溶性白细胞介素-2受体α
sIL-4R可溶性白细胞介素-4受体
sTNF RI 可溶性肿瘤坏死因子受体I
sTNF RII可溶性肿瘤坏死因子受体II
p70 S6 Kinase (Thr412) 磷酸化核糖体S6蛋白激酶β2抗体
STAT1 (Tyr701)磷酸化信号转导与转录激活因子1
STAT1 (Tyr707)磷酸化信号转导与转录激活因子1
STAT3 (Tyr705)磷酸化信号转导与转录激活因子3
STAT5A/B (Tyr694/699) 磷酸化信号转导与转录激活因子
ZAP-70 (pan Tyr)磷酸化zeta相关蛋白70
Syk (pan Tyr)磷酸化非受体型酪氨酸蛋白激酶
Active Caspase 3 活化半胱胺酸蛋白酶 3
Active Cleaved PARP活化切割的多腺苷二磷酸多聚酶
ATF2 (Thr69/71)活化复制因子2
BAD (Ser112)磷酸化相关死亡促进因子
IFNγ干扰素γ
IL-10白介素-10
IL-12 (p70) 白介素-12
IL-13白介素-13
IL-17白介素-17
IL-1ra白介素-1ra
IL-2白介素-2
IL-20 白介素-20
IL-28a 白介素-28a
IL-29 白介素-29
IL-4 白介素-4
IL-5 白介素-5
IL-8 白介素-8
IL-9 白介素-9
sIL-1RII可溶性白细胞介素-1受体II
液相芯片鉴定品种
液相芯片鉴定品种技术可以应用于多种领域,例如农业、动物育种、人类医疗等。
在农业领域,液相芯片鉴定品种技术可以用于鉴定和筛选农作物和动物的优良品种。
在动物育种方面,液相芯片鉴定技术可以用于鉴定动物的品种、血统、遗传疾病等。
在人类医疗领域,液相芯片鉴定技术可以用于检测人类疾病、药物代谢、基因突变等。
液相芯片鉴定品种的原理是基于基因组学和蛋白质组学技术,通过分析生物体的基因组和蛋白质组信息,实现物种、品种的鉴定和分类。
具体来说,液相芯片鉴定技术通过将生物样本中的基因或蛋白质进行分离、富集和检测,获取生物样本的基因组或蛋白质组信息,然后利用生物信息学和统计学方法对这些信息进行分析和处理,实现对生物样本的鉴定和分类。
相比传统的鉴定方法,液相芯片鉴定技术具有更高的灵敏度和特异性,可以检测出更低浓度的基因或蛋白质,同时还可以检测出更多的基因或蛋白质信息。
此外,液相芯片鉴定技术还具有操作简便、快速、高通量等优点,可以同时对多个样本进行检测和分析,大大提高了鉴定效率。
总之,液相芯片鉴定品种技术是一种基于基因组学和蛋白质组学的生物技术,具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
强大的多重检测平台
强大的多重检测平台——Panomics/Luminex多重核酸与蛋白定量检测平台Luminex 多重核酸、蛋白定量检测平台又称作液相芯片,是基于xMAP 技术(flexible Multi-Analyte Profiling )的新型生物技术平台。
xMAP 技术最早在1997年由美国Luminex 公司开发,可用于免疫学、蛋白质、核酸检测、基因研究等领域,已成为一种新的蛋白质组学和基因组学研究工具。
Luminex 的代表产品 Luminex ® 100/200(图1)以及新推出的FLEXMAP 3D 多功能流式点阵仪, 是唯一得到美国FDA 批准的,也是唯一被纳入美国临床实验室质控网络的高通量诊断技术,被国际业界专家评价为临床诊断的趋势性技术之一。
达到500种编码微球)。
不同颜色微球在分类激光激发下产生的荧光互不相同,这种分类荧光是识别不同微球的唯一途径。
利用这100种微球,可以分别标记上100种不同的探针分子。
2. 交联探针、抗体或抗原:把针对不同检测物的核酸探针、抗体或抗原以共价方式结合到特定荧光编码的微球上(图3)。
3. 检测反应:先把针对不同检测物的、用不同荧光色编码的微球混合,再加入被检测物。
悬液中的微球与被检测物特异性结合,结合物被标记上报告荧光。
4. 激光分析:微球成单列通过两束激光,一束判定微球的荧光编码;另一束测定微球上的报告分子的荧光强度。
红色激光可将微球分类,从而鉴定各个不同的反应类型(即定性);绿色激光可确定微球上结合的报告荧光分子的数量,从而确定微球上结合的目的分子的数量(即定量)。
因此,通过红绿双色激光的同时检测,完成对反应的实时、定性和定量分析(图4)。
一. Luminex多重检测平台技术原理Luminex 多重检测平台主要由4部分构成:生化试剂、微球、流体和光学设备以及高速电子处理设备。
其核心技术是基于xMAP 微球技术的液相芯片检测系统,在不同荧光编码的微球上进行抗原—抗体、酶一底物、配体—受体的结合反应及核酸杂交反应,通过激光分别检测微球编码和报告荧光来达到定性和定量的目的,一个反应孔内可以完成多达100种不同的生物学反应。
1、液相芯片的概念
1、液相芯片的概念液相芯片,又称悬浮阵列、流式荧光技术,是基于美国Luminex 公司研制的多功能流式点阵仪(Luminex 100TM)开发的多功能生物芯片平台,通常用于免疫分析、核酸研究、酶学分析、受体和配体识别分析等研究。
也是目前唯一得到权威机构和医学界共同认可用于临床诊断的生物芯片平台。
液态芯片是一种全新概念的生物芯片。
该技术的核心是把微小的聚苯乙烯小球(5.6um)用荧光染色的方法进行编码,然后将每种颜色的微球(或称为荧光编码微球)共价交联上针对特定检测物的探针、抗原或抗体。
应用时,先把针对不同检测物的编码微球混合,再加入微量待检样本,在悬液中靶分子与微球表面交联的分子进行特异性地结合,在一个反应孔内可以同时完成多达100种不同的生物学反应。
最后用LuminexTM分析软件进行分析,仪器通过两束激光分别识别编码微球和检测微球上报告分子的荧光强度。
因为分子杂交或免疫反应是在悬浮溶液中进行,检测速度极快,而且可以在一个微量液态反应体系中同时检测多达100个指标。
2、液相芯片的优势(1)一次检测,100个指标;(2)既能检测蛋白,又能检测核酸;(3)既能用于临床,又能用于科研。
3、液相芯片的应用(1)DNA杂交分析SNP检测基因表达谱分析(2)免疫学分析免疫分析受体-配体分析酶分析蛋白质-蛋白质相互作用分析蛋白质-DNA相互作用分析4、应用实例Liquichip液相系统是一个高度灵活的多元分析平台,可以适用于学研究,临床研究和药物研究中的各种蛋白质分析。
美国圣祖德儿童研究医院的Dr. Richard等人,使用液相对100μL样本中的15种不同的细胞因子同时进行了精确的定量测定。
结果说明在T辅助细胞1型与2型中,某些细胞因子的表达量有显著差异。
在测定过程中,Dr. Richard将15种不同的细胞因子的抗体分别标记在15种不同的球形基质上,混合后加入到一个反应体系中,对同一样本中的15种细胞因子进行测定。
液相芯片技术在国内的发展现状
液相芯片技术在国内的发展现状从20世纪90年代开始生物芯片已在全球进行应用,其最初用于基因序列分析、基因表达谱和基因突变体的检测等,主要用于基因分析,故又称为基因芯片或DNA芯片。
而随着其被广泛应用于免疫反应、受体结合等领域,出现了蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片等[1-2]各种生物芯片。
液相芯片是在20世纪90代中期发展起来的,又被称为xMAP技术,集流式细胞技术、激光、数字信号处理系统和传统化学技术为一体的,具有新型通量大、灵活性好,灵敏度高、动力学范围广等优点[3-4]。
1原理1.1 Luminex液相芯片的技术原理Luminex液相芯片技术是基于多种标记有不同荧光染料的聚苯乙烯微球,微球直径一般为 5.6 um,微球主要有4种:MicroPlex微球,SeroMap微球、xTAG微球和MagPlex微球。
(4种微球原理基本相同,而SeroMap微球是专门为血清学设计的,它可以减少血清中不同抗体与微球的非特异性结合。
在临床诊断中主要应用Luminex液相芯片技术用于检测肿瘤指标、细胞因子及其它一些蛋白质物质,因此主要是应用SeroMap微球进行检测。
)在液相系统中,为了区分不同的探针,每一种固定有探针的微球都有一個独特的色彩编号,或称荧光编码。
不同的颜色微球在激光作用下发出的荧光均不相同,利用这些微球可以分别标记上不同的探针分子。
检测时先后加样品和报告分子与标记微球反应,样品中的目的分子(待检测的抗原或抗体)能够与探针和报告分子特异性结合,使交联探针的微球携带上报告分子藻红蛋白,随后仪器对微球进行检测和结果分析。
Luminex检测系统采用微流技术使微球快速单列通过检测通道,并使用红色和绿色两种激光分别对单个微球上的分类荧光和报告分子上的报告荧光进行检测。
红色激光可将微球分类,从而鉴定各个不同的反应类型(即定性);绿色激光可确定微球上结合的报告分子的数量,从而确定微球结合的目的分子的数量(定量)。
10种常用细胞因子检测方法盘点
10种常用细胞因子检测方法盘点研究细胞因子为临床上疾病的预防、诊断、机理研究以及治疗等奠定了良好的基础,应用前景非常广泛。
目前检测细胞因子的方法有很多,根据检测原理和手段的不同,检测技术大致可分为四类:免疫学方法、生物学方法、分子生物学方法及质谱法。
细胞因子是由免疫细胞(如单核、巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等)和某些非免疫细胞(内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等)经刺激而合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质。
细胞因子一般通过结合相应受体调节细胞生长、分化和效应,调控免疫应答。
这些细胞因子的种类很多,包括肿瘤坏死因子一Q(TNF-CI )、白介素一1 B(IL-I B )、白介素一6(IL-6),转化生长因子一B (TGF-B)等。
细胞因子(CytOkine, CK)是主要由机体中固有免疫细胞和适应性免疫细胞合成、分泌的一类具有多种活性功能的小分子多肽或糖蛋白。
细胞因子能介导细胞间的相互作用,具有多种生物学功能,如调节细胞生长、分化成熟、功能维持、调节免疫应答、参与炎症反应、创伤愈合和肿瘤消长等。
研究细胞因子为临床上疾病的预防、诊断、机理研究以及治疗等奠定了良好的基础,应用前景非常广泛。
目前检测细胞因子的方法有很多,根据检测原理和手段的不同,检测技术大致可分为四类:免疫学方法、生物学方法、分子生物学方法及质谱法。
本篇我们就和大家一起来汇总一下10种方法的技术原理及方法特点:1、7种基于免疫学的常用的细胞因子检测方法WeStemBIot法、酶联免疫吸附测定法(ELISA),酶联免疫斑点技术(ELISpot)、超敏电化学发光技术(MSD)、Luminex液相芯片检测技、Olink技术、Simoa技术(SimOa)7种常用的细胞因子检测方法差异对比2、2种基于生物学的检测方法反转录・聚合酶链反应(RT-PCR)Cytometric Bead Array (CBA )系统3、质谱法4、12项细胞因子检测的临床意义一、基于免疫学的检测方法炎症因子作为一种蛋白质抗原,可以特异性与其单克隆抗体结合,利用抗原抗体反应检测细胞因子,近年来发展比较快,其方法包括WeStemBlot法、酶联免疫吸附测定法、酶联免疫斑点技术、超敏电化学发光技术、LUmineX液相芯片检测技术、Olink 技术、Simoa技术。
利用液相芯片技术检测儿童急性呼吸道感染及感染性腹泻病原体的研究
利用液相芯片技术检测儿童急性呼吸道感染及感染性腹泻病原体的研究研究背景与目的据世界卫生组织报道,每年大约有300万5岁以下儿童因为患有急性呼吸道感染或者腹泻病而死亡。
其中急性呼吸道感染是世界范围内引起人类发病甚至死亡的最常见的一种急性传染病,近年来频频爆发新型急性呼吸道传染病。
另一方面,腹泻病是全球范围内五岁以下儿童的第二大死因。
快速、准确检测呼吸道和感染性腹泻病原体是疾病诊治与预控的关键。
本研究利用液相芯片技术对儿童的急性呼吸道感染以及感染性腹泻病原体进行检测,为重大传染病原体核酸快速应急检测平台的建立提供实验依据。
研究方法(1)采集广东省第二人民医院的儿童呼吸道咽拭子临床样品74份,肠道腹泻粪便临床样品96份,对样品进行预处理后,采用核酸提取试剂盒提取样品的核酸;(2)采用Luminex液相芯片试剂盒对提取的74份咽拭子标本核酸、96份粪便标本核酸分别进行检测;(3)引用荧光定量qPCR法分别74份咽拭子标本核酸、96份粪便标本核酸进行检测;(4)对检测结果不一致标本的多重PCR产物进行克隆并测序、BLAST分析。
结果(1)74例儿童咽拭子标本经液相芯片和qPCR方法检测,阳性检出率分别为77.0%与68.9%,混合感染的阳性检出率分别为33.8%、25.6%。
共检出8种病毒包括肠道病毒、鼻病毒、人博卡病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒、冠状病毒以及H1N1病毒。
其中人博卡病毒检出率最高,其次是肠道病毒与鼻病毒;分别对两种方法对每一种病毒的检出进行统计学比较,液相芯片对人博卡病毒、肠道病毒、鼻病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒、H1N1病毒检出率与qPCR方法比较的差异均有统计学意义。
两种方法的一致率为79.72%。
总体而言,液相芯片对儿童咽拭子标本的阳性检出率、混合感染的阳性检出率、每一种病毒检出率高于qPCR。
(2)96例儿童粪便标本经过Luminex液相芯片和qPCR方法检测后,阳性检出率分别为65.63%和64.58%,混合感染的阳性检出率分别为26.04%、24.0%。
Luminex液相芯片同时检测tPSA和fPSA方法的建立与评价
Luminex液相芯片同时检测tPSA和fPSA方法的建立与评价谢冲;唐群业;王国民【期刊名称】《复旦学报(医学版)》【年(卷),期】2010(037)004【摘要】目的建立用Luminex液相芯片技术同时测定前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen,tPSA)和游离前列腺特异性抗原(free prostate specific antigen,fPSA)的方法,并对该方法进行评价.方法制备抗体交联微球及藻红蛋白标记二抗,用双抗体夹心法对临床血清标本进行测定,并与ELISA方法进行比较.结果Luminex液相芯片技术同时测定tPSA、fPSA与ELISA测定结果高度相关.Luninex方法测定tPSA的灵敏度为0.03 ng/L,批内精密度为4.38%~5.86%,批间精密度为3.40%~6.73%; 测定fPSA的灵敏度为0.013 ng/L,批内精密度为5.08%~7.94%,批间精密度为3.77%~5.74%.结论Luminex方法同时测定tPSA、fPSA具有灵敏度高、重复性好、系统误差小等优点,具有广泛的临床应用前景.【总页数】5页(P391-395)【作者】谢冲;唐群业;王国民【作者单位】复旦大学附属中山医院泌尿外科,上海,200032;复旦大学附属中山医院泌尿外科,上海,200032;复旦大学附属中山医院泌尿外科,上海,200032【正文语种】中文【中图分类】Q789【相关文献】1.兰州地区健康人群tPSA、fPSA以及fPSA/tPSA参考值范围的建立 [J], 邢福军;王小萍;柳渊洁;查成喜;田卫花;周思彤;杨邵华2.兰州地区健康人群tPSA、fPSA以及fPSA/tPSA参考值范围的建立 [J], 邢福军;王小萍;柳渊洁;查成喜;田卫花;周思彤;杨邵华;3.Luminex液相芯片技术检测6种虫媒病毒方法的建立 [J], 范丽;李裕昌;康晓平;林方;魏婧靖;杨银辉;熊正英4.非那雄胺联合坦索罗辛对老年良性前列腺增生患者前列腺体积及血清tPSA、fPSA、fPSA/tPSA水平的影响 [J], 管德辉;蔡航;陈薇5.基于分位数回归建立tPSA、fPSA、fPSA/tPSA的年龄特异性参考区间 [J], 刘凤玲;张桐硕;祝峰;汤元杰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
1、液相芯片的概念
1、液相芯片的概念液相芯片,又称悬浮阵列、流式荧光技术,是基于美国Luminex 公司研制的多功能流式点阵仪(Luminex 100TM)开发的多功能生物芯片平台,通常用于免疫分析、核酸研究、酶学分析、受体和配体识别分析等研究。
也是目前唯一得到权威机构和医学界共同认可用于临床诊断的生物芯片平台。
液态芯片是一种全新概念的生物芯片。
该技术的核心是把微小的聚苯乙烯小球(5.6um)用荧光染色的方法进行编码,然后将每种颜色的微球(或称为荧光编码微球)共价交联上针对特定检测物的探针、抗原或抗体。
应用时,先把针对不同检测物的编码微球混合,再加入微量待检样本,在悬液中靶分子与微球表面交联的分子进行特异性地结合,在一个反应孔内可以同时完成多达100种不同的生物学反应。
最后用LuminexTM分析软件进行分析,仪器通过两束激光分别识别编码微球和检测微球上报告分子的荧光强度。
因为分子杂交或免疫反应是在悬浮溶液中进行,检测速度极快,而且可以在一个微量液态反应体系中同时检测多达100个指标。
2、液相芯片的优势(1)一次检测,100个指标;(2)既能检测蛋白,又能检测核酸;(3)既能用于临床,又能用于科研。
3、液相芯片的应用(1)DNA杂交分析SNP检测基因表达谱分析(2)免疫学分析免疫分析受体-配体分析酶分析蛋白质-蛋白质相互作用分析蛋白质-DNA相互作用分析4、应用实例Liquichip液相系统是一个高度灵活的多元分析平台,可以适用于学研究,临床研究和药物研究中的各种蛋白质分析。
美国圣祖德儿童研究医院的Dr. Richard等人,使用液相对100μL样本中的15种不同的细胞因子同时进行了精确的定量测定。
结果说明在T辅助细胞1型与2型中,某些细胞因子的表达量有显著差异。
在测定过程中,Dr. Richard将15种不同的细胞因子的抗体分别标记在15种不同的球形基质上,混合后加入到一个反应体系中,对同一样本中的15种细胞因子进行测定。
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【嘉美实验】嘉美生物可提供Luminex、Mllipore的FLEXMAP和Bio-Rad的BioPlex液相芯片检测实验外包服务。
Luminex的代表产品 Luminex 100/200以及新推出的Mllipore的FLEXMAP 3D TM 和Bio-Rad公司的BioPlex system都是基于xMAP技术原理,整合了荧光编码微球、激光检测、应用流体学、最新的高速数字信号和计算机运算法则等多项技术,真正实现了“高通量”检测,并荣获2005年度国际临床诊断技术革新奖。
是唯一得到美国FDA批准的,也是唯一被纳入美国临床实验室质控网络的高通量诊断技术。
被国际业界专家评价为临床诊断的趋势性技术之一。
Luminex\PLEXMAP\BIOPLEX的技术原理
Luminex\PLEXMAP\BIOPLEX的技术优势
高通量,高速度:每个微球作为单独的检测体,可同时进行大量的生物检测,只需要10~20 μl的样本量就可以一次检测多达100个指标(FLEXMAP 3D TM可多达500个指标),最快可达10000次测试/小时,真正实现了“高通量”与“高速度”。
多功能性:xMAP技术可以运用到多种生物检测中,包括免疫分析、基因分型、基因表达、酶分析等。
既能检测蛋白,又能检测核酸。
除了用于临床外,也能用于科研、CDC、血站、农业、生物及制药专业实验室等。
灵活性高:微球上可连接特异性的探针、抗原或抗体等来满足不同客户的需要。
灵敏度高:检测低限可达0.01pg/ml。
重复性好:类均相反应模式,每个指标有1000-5000个反应单元,分析100次取中位均值。
准确性高:检测范围达3.5-6个数量级,与ELISA和质谱分析具有很强的一致性。
成本低:流式荧光技术联检的试剂用量少,能有效降低临床应用的成本。