Merck Millipore-液相芯片技术在信号通路研究中的应用
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）。
默克密理博纯水机的优点
默克密理博纯水机的优点密理博（millipore）公司作为生命科学领域的策略性供应商，为生物科学讨论和生物制药工业供应技术、工具和服务。
2023年4月21日，密理博中国正式对外发布新品—Milli-QIntegral纯水/超纯水一体化系统。
该款纯水系统可以直接以自来水进水，只需经过一台主机，即可得到水质稳定的II级纯水和I级超纯水。
Milli-QIntegral系统结合了Elix、Milli-Q纯水系统的技术和解决方案，生产出带压力的纯水和超纯水，用户可以直接掌握整个水纯化链的水质。
除此之外，应用了可以通过微弱电流不断再生离子交换树脂的Elix技术，胜利降低了Milli-QIntegral超纯水系统的维护和运营成本。
Milli-QIntegral系统可以依据用户的不同需要，每天产纯水或超纯水60~300L不等。
配有两种分体式取水器：Q-POD（取超纯水）和E-POD （取纯水），从点滴取水至2L/min，产水速度可任意调整且操作简便。
用户可以根据不同水质要求选择不同的终端精制器，特地去除热源、核酸酶、细菌、颗粒和有机物。
依据用户的不同需求，密理博纯水机每天可生产60至300升纯洁水或超纯水。
配备两个分体式取水器：取超纯水和取纯水，滴水量取至2L/min，出水速度可任意调整，操作简便。
用户可以依据不同的水质要求选择不同的终端精炼机，以特地去除热源，核酸酶，细菌，颗粒和有机物，分体式取水器使用起来特别便利。
它不仅适用于试验室中的全部玻璃器皿，还供应自动和手动进水方式，系统操作和水质信息（离子和有机污染）显示在主机和饮水机底座的LCD屏幕上，可以在线查看或在线打印。
密理博纯水机结构紧凑，与系统配套的取水器占地面积小，可以安装在试验室的任何地方，例如工作台下方或墙上。
由于它供应了多种敏捷的安装方法和升级选项，因此可以在不同阶段依据用户的试验需求来更改配置。
每个主机可以连接3个取水器，这些取水器可以放置在试验室的不同位置。
液相芯片技术
液相芯片应用
国内厂家
➢ 嘉兴凯实：全自动流式荧光发光免疫分析仪（2019） ➢ 天津生物芯片:科研技术服务，病原微生物检测 ➢ 唯公生物：专门从事流式细胞仪，其液相芯片仪的编码微球转产 ➢ 指真生物：有望在未来实现多色荧光编码磁珠完全自产 ➢ 上海一滴准：与Zeus合作产品
不足与展望
➢ 抗体对的匹配、交联条件的最优化、多种反应混合交叉反应的避免及反 应条件的优化、原料制约等
数码磁珠
共价交联
免疫反应或杂交
激光分析
数码液相芯片原理
数码磁珠
共价交联
免疫反应或杂交
激光分析
液相芯片应用
优势：
➢ 高通量：对一份标本的多种不同目的分子进行定性定量分析 ➢ 灵活性好：核酸或蛋白质分析 ➢ 液相环境：液相环境更利于保持蛋白质的天然构象，更利于探针和被检测物的反应 ➢ 检测速度快：液相环境反应时间更短 ➢ 特异性强：2束激光分别分析杂交信号和微球荧光颜色 ➢ 基础技术成熟：微球共价结合蛋白和核酸的技术
浅谈液相芯片技术
目录
一、液相芯片概况 二、液相芯片原理 三、液相芯片应用 四、液相芯片展望
液相芯片概况
蛋白质检测方法发展历程
分析技术 放射免疫分析 酶联免疫 化学发光 时间分辨荧光免疫分析 电化学发光免疫分析 液相芯片
时间 1960年 1971年 1970s 1979年 1990年 1997年
灵敏度
紫 色 荧 光 染 色 浓 度 逐 渐 增 大
荧光编码微球
➢ 微球表面标有荧光物质 ➢ 微球体内结构含有荧光物质
受到外界能量刺激能激发出荧光
液相芯片原理
编码微球
共价交联
免疫反应或杂交
激光分析
液相芯片原理
Luminex液相芯片技术在动物医学领域中的应用展望
Luminex液相芯片技术在动物医学领域中的应用展望杨显超;吴秀娟;李凯航;王建【摘要】液相芯片技术是以100种荧光编码微球做为生物探针的载体,生物分子在悬浮液态体系中进行反应,以流式细胞术做为光学检测手段的一种新型生物芯片技术.它以其易于操作、高通量、高灵敏度、高准确度、高精密度以及宽的线性测定范围等优点,目前己广泛应用于生物医学研究的各个领域,本文就液相芯片技术在动物医学领域中的应用作一展望.【期刊名称】《兽医导刊》【年(卷),期】2014(000)018【总页数】2页(P3-4)【关键词】液相芯片;兽医;检测;应用【作者】杨显超;吴秀娟;李凯航;王建【作者单位】上海市动物疫病预防控制中心,上海201103;上海市动物疫病预防控制中心,上海201103;上海市动物疫病预防控制中心,上海201103;上海市动物疫病预防控制中心,上海201103【正文语种】中文目前动物疫病和人畜共患病多病原协同感染的临床现象越来越普遍，这给疫病的诊断提出了更高要求，单病原诊断技术已经无法满足临床的需要，高通量、针对有共性的特定病原的鉴别诊断才能保证诊断的可靠性和准确性。
特别是在出现类似黄浦江漂浮死猪事件和人感染H7N9禽流感疫情的公共卫生事件和疫苗免疫效果评估时，动物疫控实验室对高通量、高速度、多功能性、灵敏度高、准确性高的多重数据获取和分析平台需求尤为迫切。
而液相芯片系统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、信号处理技术等多项技术，具有高通量、高速度、准确性高、重复性好、灵敏度高等优点，既可用于临床流行病诊断、监测、疫苗免疫效果评估，也可用于基因表达、SNP分型、细胞因子检测等科研领域，尤其是对于多种病原的诊断和筛选具有极大优势。
该技术获得2005年度国际临床诊断技术革新大奖，代表着生命科学基础研究和医学诊断技术的发展方向，在国际临床诊断技术领域的领军地位得到了最具权威的认可。
1997年由美国Luminex公司开发出了xMAP的检测技术，标志着液相芯片技术的诞生。
Merck Millipore-液相芯片技术在肿瘤检测和研究中的应用
Milliplex/Luminex液相芯片技术在肿瘤检测和研究的应用前言目前，肿瘤标志物的研究与应用已成为肿瘤防治的重点和热点。
但当前肿瘤标志物检测能否达到早期诊断的效果？有无在人群中进行普查或筛查的价值？其临床意义如何解释？怎样规范与合理应用？尚存在诸多争议。
为此，中华医学会检验医学分会肿瘤标志物专家委员会，在2002年至2004年分别召开3次专家研讨会，起草制订了“肿瘤标志物临床检测的基本原则(建议稿) ”对以上问题进行了解释。
本文主要从以下几个方面进行介绍：●肿瘤标志物临床检测的基本原则●肿瘤标志物的检测指标●肿瘤标志物的高危人群检测项目●肿瘤血管的形成●慢性炎症与肿瘤微环境●趋化因子与肿瘤微环境●液相芯片技术原理●Milliplex肿瘤微环境相关试剂盒介绍●肿瘤微环境与肿瘤标记应用的相关文献一、肿瘤标志物临床检测的基本原则肿瘤标志物( TM) 是指在恶性肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞的基因表达而合成分泌的或是由机体对肿瘤反应而异常产生和/ 或升高的，反映肿瘤存在和生长的一类物质，包括蛋白质、激素、酶(同工酶) 、多胺及癌基因产物等。
TM 存在于病人的血液、体液、细胞或组织中,可用生物化学、免疫学及分子生物学等方法测定，且对肿瘤的辅助诊断、鉴别诊断、观察疗效、监测复发以及预后评价具有一定的价值。
TM在肿瘤监测中的价值：TM的主要临床应用价值是判断治疗肿瘤治疗疗效和复发监测。
临床可通过对肿瘤患者治疗前后及随访中TM浓度变化的监测，了解肿瘤治疗是否有效，并判断其预后，为进一步治疗提供参考依据。
为确定何种TM适用于对肿瘤患者进行治疗监测，在患者治疗前应做相关TM检测。
TM浓度变化对肿瘤的疗效判断价值：恶性肿瘤治疗后TM浓度的变化与疗效之间有一定的相关性。
治疗前TM浓度变化,常有三种类型：①TM浓度下降到参考范围，提示肿瘤治疗有效。
②TM浓度下降但仍持续在参考范围以上，提示有肿瘤残留和/ 或肿瘤转移。
液相芯片技术在医学检验诊断中的应用
液相芯片技术在医学检验诊断中的应用张立营;刘国凤;李克峰【摘要】液相芯片技术可以从少量样本中快速得到大量的辅助诊断信息,正逐步从科学研究实验室进入临床实验室,在多种肿瘤标志物联合检测、自身抗体筛查、人类白细胞抗原分型及感染性病原体基因检测等方面具有重要的临床应用价值.现就液相芯片技术在医学检验中的应用做一综述.【期刊名称】《实用医药杂志》【年(卷),期】2016(033)002【总页数】3页(P179-180,184)【关键词】液相芯片技术平台;医学检验;应用【作者】张立营;刘国凤;李克峰【作者单位】266071山东青岛,济南军区青岛第二疗养院检验科;266034山东青岛,青岛市妇女儿童医院检验科;266071山东青岛,济南军区青岛第二疗养院检验科【正文语种】中文【中图分类】R319生物芯片主要包括基因芯片和蛋白芯片两大类，按寻址方式和最终检测载体又可分为固相芯片（flat microarrays）和液相芯片（liguid chip rmicrosphere arrays）。
近年来，液相芯片技术（liquid chip technology，LCT）以其独特的优点及临床实用性，正受到越来越多的重视，现就液相芯片的技术原理、特点及其在医学检验方面的临床应用做简要介绍。
液态芯片是一种全新概念的生物芯片，又称悬浮阵列、流式荧光技术，它是利用标记的微球为反应载体（最常用的标记物为荧光染料），在不同的微球上固定有不同的探针分子（蛋白质或核酸），不同的微球可通过荧光信号或大小进行区分［1，2］。
将这些微球混合后悬浮于液相体系中，与待检分子充分反应后，再加入合适的报告分子就构成了液相芯片系统，利用这个系统可以对同一样品中的多个不同的分子同时进行检测。
液相芯片技术除了美国Luminex公司开发的系列产品外，还包括在流式细胞仪平台上进行多参数检测的微球芯片技术。
目前应用最为广泛的为基于Luminex平台的各种检测应用。
流式液相芯片
流式液相芯片介绍流式液相芯片（microfluidic chip）是一种由微流控技术制成的芯片，利用微米级通道和微型阀门来精确控制微量液体的流动。
它可以在微观尺度上进行样品操控、分离和分析，具有快速、高效、低成本和高度集成的特点。
流式液相芯片在生物医学、化学分析、环境监测等领域有着广泛的应用。
原理微流体操控微流体操控是流式液相芯片的关键技术之一。
通过微米级的通道和阀门，可以对微量液体进行精确操控。
常见的微流体操控技术包括压力控制、电场驱动、表面张力和毛细现象等。
这些技术可以实现液体的输送、混合、分离和检测等操作，为流式液相芯片的应用提供了基础。
芯片结构流式液相芯片通常由基底材料、微通道、微阀门和检测区域等组成。
基底材料可以选用硅、玻璃、聚合物等材料，具有良好的物化性能和光学透明性。
微通道和微阀门是芯片的关键部分，它们的结构和设计直接决定了芯片的功能。
检测区域可以通过光学或电化学方法进行信号检测和分析。
应用领域生物医学流式液相芯片在生物医学领域有着广泛的应用。
它可以用于细胞培养、细胞分离和细胞检测等操作。
通过微流控技术，可以实现对单个细胞的操控和分析，为疾病的早期诊断和个体化治疗提供了有力的手段。
化学分析流式液相芯片在化学分析领域也具有重要的地位。
它可以实现对微量化合物的快速分离和检测。
通过精确控制流动速度和混合程度，可以提高分析的灵敏度和准确性，同时减少样品和试剂的消耗。
环境监测流式液相芯片在环境监测方面的应用也越来越广泛。
它可以对水质、空气等环境标本中的微量污染物进行快速筛查和定量分析。
与传统方法相比，流式液相芯片具有分析速度快、样品消耗少等优势。
制备技术光刻技术光刻技术是制备流式液相芯片的常用方法之一。
它利用光敏材料的光刻胶在紫外光照射下形成微米级的结构。
通过控制光刻胶的光照剂浓度和曝光时间，可以实现通道和阀门的精确控制。
二光子聚合技术二光子聚合技术是一种非常规的制备方法，它利用近红外激光通过非线性光学效应实现局部的高能量聚合。
液相芯片技术在传染病快速诊断中的应用_石莹
·综述·液相芯片技术在传染病快速诊断中的应用石莹，田绿波，陈肖潇，樊学军，杨雨四川国际旅行卫生保健中心，四川成都610041摘要：液相芯片是20世纪90年代中期发展起来的被喻为后基因组时代的新型芯片技术，液相芯片以其特异、灵敏及高通量等特点已在传染病快速诊断中得到广泛应用。
本文详细介绍了其原理、优点，并对该技术在传染病病原体筛查方面的应用进展作一综述。
表明其可用作蛋白质和核酸等生物分子的高通量检测平台。
关键词：液相芯片；传染病；快速诊断；应用中图分类号：R34文献标识码：BThe application of liquichip detection technology in rapiddiagnosis of infectious diseasesSHI Ying,TIAN lv-bo,CHEN Xiao-xiao,FAN Xue-jun,Yang YuSichuan International Travel Health Care Center,Chengdu，Sichuan610041，ChinaAbstract:The liquichip，a new and powerful post-genomic era tool，was first developed in1997.Featuring many remarkable advantages such as high-throughput，flexibility，rapidness and multiplexing ability．This is an introduction to the principle and advantages，and reviewed applications of this new liquichip technology in rapid diagnosis of infectious diseases.The liquichip detection Technology provides a high-throughput platform for assays of protein，nucleic acid and biomolecular interaction analysis．Key words:Liquichip；Infectious diseases；Rapid dignosis;Application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。
MILLIPORE密理博实验室纯水超纯水系统明澈
MILLIPORE密理博实验室纯水超纯水系统明澈-D 24 UVMERCK MILLIPORE 默克密理博实验室纯水超纯水系统明澈-D 24 UV是“基于原密理博成熟技术全新开发的高品质实验室纯水系统”，它以“集成资源，联合开发”的研发模式，建立在原密理博成熟领先的技术，法国优秀的设计，德国严谨的制造基础上，结合中国消费者真实需求全新开发而成。
是直接以自来水为进水生产纯水和超纯水，其中纯水流速为24 升每小时，日产水量在100 升以上；超纯水流速为2 升每分钟。
MERCK MILLIPORE 默克密理博实验室纯水超纯水系统明澈-D 24 UV系统描述：MERCK MILLIPORE 默克密理博实验室纯水超纯水系统明澈-D 24 UV采用原密理博最核心的纯化技术：反渗透、核子级离子交换树脂，185/254 nm 双波长紫外灯，高效率终端除菌过滤器，将自来水处理为满足各类理化、生物等众多实验要求的高品质超纯水。
系统特征CKD-Completely Knock Down-完全进口散件组装明澈-D 24 UV 是以国际先进的CKD 方式生产，及所有散件原装法国生产，国内组装；其次，明澈-D 24 UV 配件均采用国际顶级知名品牌和最好的材质，如Parker、PVDF、PFA 材质软管等。
从而最大限度的保证了设备的耐用性又为客户带来了实惠。
舒适灵活取水明澈-D 24 UV 自带远程取水单元，可实现远程取水，从而节省了实验室大量空间；手臂上可显示产水水质，并给予报警提醒；同时可360 度移动，适合各种容量的玻璃器具250mL 量筒、5 L 长颈瓶、甚至30 L 的大瓶；高精度电导率仪明澈-D 24 UV采用Millipore和德国计量研究员合作开发的高精度电阻率检测器,电导池/电极常数达到0.01 cm-1，温度灵敏度为0.1°C。
该电阻率测量仪能以温度补偿和非温度补偿两种模式显示。
高回收率明澈-D 24 UV 均自带反渗透弃水回收功能，可以将弃水回收，从而提高自来水的利用率，最高回收率可以做到50%。
液相芯片检测技术
14
灵敏性高
液相芯片最低的检测浓度可达到2 pg/mL, 线形范围宽,可达4个数量级；
灵活性好
既适合做核酸分析又可做蛋白分析；
耗时短
35~60 min即可对96个不同样本做检测分析；
成本较低
液相芯片的检测试剂、消耗品和检测仪器并不比现有的其他方法昂贵。
9
液相芯片与固相芯片的比较
传统固相片膜芯片
液相芯片
1
目录
液相芯片技术简介 液相芯片技术的技术原理 液相芯片技术的优势 液相芯片技术的临床应用 液相芯片技术的不足与展望
2
液相芯片技术
微 球 体 悬 浮 芯 片 (suspensionarray, liquid chip) ， 是 基 于 xMAP (flexible Multi-AnalyteProfiling) 技术的新型生物芯片技 术平台，它是在不同荧光编码的微球上进行抗原-抗体、酶-底 物、配体-受体的结合反应及核酸杂交反应，通过红、绿两束 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。
检测机制
探针固化、配体结合或杂 交技术和激光荧光检测技 术相结合
探针结合于荧光微球上
反应动力学
固相片膜表面反应
溶液中反应
芯片密度
上万种目标分子
1000种目标分子
芯片制备
不可随意增减项目
可自由搭配组合
应用方向
高密度定性或半定量检测 优势在于基因测序、基因 高通量检测疾病Marker或 新功能分子发现
中低密度精确定量检测病 理学、药效学、药理学研 究，突变检测，病毒检测， 高通量临床诊断
迄今为止10年时间，全球已有数百套基于xMAP 技术的 检测平台用于免疫学、蛋白质、核酸检测、基因研究等领域， 该技术已成为一种新的蛋白质组学和基因组学研究工具，也 是最早通过美国食品与药品管理局( FDA)认证的可用于临床 诊断的生物芯片技术。
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。
高效低成本液相芯片的开发与应用
高效低成本液相芯片的开发与应用
液相芯片技术是一种高效低成本的生物技术，广泛应用于基因组学、蛋白质组学等领域。
以下是液相芯片的开发与应用：
1. 开发：液相芯片技术最初是由美国麻省理工学院的Erik D. Boyer和David J. Lockhart在20世纪90年代开发的。
该技术利用微球体表面固定探针的原理，通过液相反应实现对生物分子的检测。
液相芯片技术具有高灵敏度、高特异性和高通量等优点，因此在生物医学领域得到了广泛应用。
随着技术的不断发展，液相芯片的应用范围也在不断扩大，例如在食品安全、环境监测和临床诊断等领域的应用。
2. 应用：液相芯片技术在基因组学领域的应用主要包括基因表达谱分析、单核苷酸多态性（SNP）检测和基因组测序等。
基因表达谱分析可以帮助研究人员了解在不同条件下基因的表达水平，从而揭示基因的功能和调控机制。
SNP检测和基因组测序则可以帮助研究人员发现与疾病相关的基因变异和遗传信息。
此外，液相芯片技术在蛋白质组学领域的应用也十分广泛，例如用于检测蛋白质的相互作用、鉴定蛋白质的翻译后修饰等。
在临床诊断方面，液相芯片技术可以用于检测生物样本中的蛋白质、核酸、糖类等生物分子，为疾病的早期诊断和治疗提供帮助。
总之，高效低成本的液相芯片技术在生物医学领域具有广泛的应用前景，为生命科学研究提供了强有力的工具。
聚研 Millipore液态芯片
生物标志物筛选 — xMAP技术
使用2或3种荧光染料，通过调整染料之间的荧光比例，获得100或500 种不同的颜色
染色5.6mm的塑料微球/6.5mm磁球，获得100或500种不同颜色的微球
2 Dyes •Red •Infrared
3 Dyes •Red •Infrared •Orange Red
• 1997年，Clinical Chemistry杂志介绍Luminex技术，誉之为“真正的临床应用型 生物芯片”。
• 2001年，Luminex技术获美国FDA认证，成为首个，也是唯一得到美国FDA许可的用 于临床诊断的多指标检测技术。
• 2005年6月，基于Luminex技术的文章发表在《Nature》杂志上，标志着该技术在科 学研究领域得到的最高荣誉。
RANTES
IL-8
GRO
IL-9
IP-10
IL-10 IL-12p40 IL-12p70 IL-13 IL-15 IL-17 Eotaxin FGF-2 Fit-3 ligand IFNα2
MCP-1 MIP-1a MIP-1b sCD40L Fractalkine PDGF-AA PDGF-AB/BB TNFβ
Porcine Cytokine
Mouse Panels
Adipokine Bone CVD Cytokine Endocrine Gut Hormone Soluble Cytokine Receptor
xMAP技术在转化医学研究中的应用
疾病研究
疾病的早期发现与进程预测
•恶性肿瘤研究：组织脏器的早期癌变发现及肿瘤转移 •心血管疾病 •内分泌疾病 •神经退行性疾病：阿尔兹海默症 •自身免疫疾病：败血症、多发性硬化、类风湿关节炎
7 液相芯片分子诊断新技术及其应用--汤郡 print 2014-08-15
液相芯片分子检测的工作原理
xMAP® 核心技术
已被验证的多个技术的组合
• xMAP®微球拥有唯一的光谱地址 • 微球表面携带生物活性物质可用于捕获蛋白或核酸 • 待测样品中的分析物被微球表面的特异生物分子识别 • 结果可被荧光报告标记物量化 • 基于液相的仪器设备使获得每个样品的多重检测结果仅
需几秒钟
鞘液
红激光激发微球内部 的荧光(635 nm)
识别微球
MAGPIX是基于CCD/LED拍照的检测分析
小室中的微球
8 | © Copyright 2012 Luminex Corporation
磁性捕获
绿色LED激发报告分子的 荧光 (525 nm)
CCD 成像来识别微球和定 量
红色LED激发微球内部的 荧光(635 nm)
• 一个反应实现对甲流分型
• 可靠 – 与快速的手工方法或非分子检测的方 法比，具有卓越的敏感性
• 临床注册– 加拿大卫生部及欧盟批准
• 快速 — 一天内获得结果
• 完整 – xTAG RVP FAST v2 试剂盒包含所有的 试剂
• 数据分析软件简单直观
优点
• 高效，仅需一个标本，可提高致病病原体的检出 率
• 覆盖亚型H1、H3及2009 H1N1，能为患者提供更好 的治疗
• 正确诊断，减少假阴性结果
• 有助于提供更好的治疗及降低由于抗生素的使用 而引起病原体耐药菌株的产生
• 快速出报告便于及时为患者提供有效的治疗。降 低劳动成本和手动操作时间
• 比培养更快，足以影响病情的治疗
• 自带的阈值简化分析，降低数据解释带来错误的 可能
2014-08-15
液相芯片分子检测技术的概况
液相芯片检测技术是美国Luminex最新研制出的一种先进的多重分 子检测技术平台，它有机整合了PCR技术、荧光编码微球、荧光报 告分子、流式细胞技术/成像技术、激光、数字信号处理以及以独特 方式结合的化学反应。
液相芯片技术在中枢神经系统疾病诊断中的应用
２ 检 测原 理
在 检 测 过 程 中 ， 光 微 球 单 个 通 过 Ｌ ｍｉｅ 公 司 特 制 的 荧 ｕ ｎｘ
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
检测通道 ， 并使用两种不 同波长的激光（ 红色 ６ ５ ａ ３ ｍ和绿色 ５ ２ ｎ 同 时对 微 球 探 针 上 的红 色 分类 荧 光 和报 告 分 子 上 的 ３ ｍ）
样就可 以同时对一 个样本 中的 １０ 种不 同的 目的分子 进行 ０
检测。 针 对不 同检 测 样 品 的核 酸 （ 基 互 补 链 ） 蛋 白 （ 异性 碱 或 特 抗体 、 抗原 ） 探针分子 ， 分别与不 同颜色 的微球表 面的羧基基 团 偶 联 ； 针 分 子 再 与 检 测 样 品 反 应 ， 应 原 理 基 于 核 酸 杂 探 反
周 林 甫 史明 赵 钢
【 文献标识 码 】 Ａ
【 中图分类号 】 Ｒ ４ ． ７１４ ０ 【 文章编号 】 １７ — ５ ９ ２ １ ）９ １８ — ３ ６ １ ８ ６ （０ ０ ０ — ２ ７ ０
生物芯 片的出现是 近年来高新 技术领域 中极具时代 特 征的重大进展 ， 它是物理 学 、 电子学 与分子生 物学综合 交 微 叉形成的新技术 ， 目前 已经成为人们高效 、 准确 、 大规模地 获
通 过 双 色 激 光 的 同 时 检 测 ， 以确 定 被 结 合 的待 测 分 子 的种 可 类 和 数量 。 另外 ， 们 可 以对 同一 个 微 量 样 本 中 的多 个 不 同 我 分 子 同 时进 行 快 速 的 定 性 、 量 分 析 。 由于 反 应 是 在 悬 浮 溶 定
１ 技术 原理
取相 关 信 息 的重 要 手 段 之 一 。 物 芯 片 主 要 包 括 基 因 芯 片 和 生 蛋 白芯 片两 大 类 ， 寻 址 方 式 和 最 终 检 测 载 体 又 可 分 为 固相 按 芯 片 （ｌ ｍｃｏｒ ｙ）和 液 相 芯 片 （ ｉｕｄ ｃｉ 或 Ｍｉ ｏ Ｆａ ｉ ａｒ ｓ ｔ ｒ ａ Ｌ ｉ ｈｐ ｑ ｃ— ｒ ｓｈ ｒ ａｒ ｓ 。液 相 芯 片 是 美 国纳 斯 达 克 上 市 的 Ｌ ｍ ｎｘ ｐｅ ｒｙ） ｅ ａ ｕ ｉｅ 公
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PPPMilliplex/Luminex 液相芯片技术在信号通路研究中的应用前言细胞外刺激可通过多条信号通路传递到细胞内，调控相关基因，引导细胞对环境的协调与适应。
STAT （信号转导转录激活因子）、MAPK （丝裂原活化蛋白疾病）以及AKT/mTOR 是细胞内3条重要信号通路，对于维持细胞的正常生理功能具有重要意义。
对这三条通路的研究有助与探索炎症反应、细胞凋亡反应等细胞内反应的机制问题。
本文主要从以下几个方面进行介绍： ● 信号通路概述─ MAPK 通路 ─ Akt/mTOR 通路 ─ JAK-STATs 通路 ─ 凋亡通路● Th 细胞介导的多通路信号转导研究 ● 相关文献一、 信号通路概述1，丝裂原激活蛋白激酶（mitogen —activated protein kinase ，MAPK ）是广泛存在于动植物细胞中的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。
作用主要是将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内，并引起细胞的生物化学反应（增殖、分化、凋亡、应激等）。
主要有ERK, JNK, P38等家族蛋白磷酸化参与。
─ ERKs （extracellular signal regulated kinase)：生长因子、细胞因子或激素激活此通路，介导细胞增殖、分化。
─ JNKs(c-Jun N-terminal kinase)此亚族成员能使Jun 转录因子N 末端的两个氨基酸磷酸化而失活，因此称为Jun N 末端激酶(JNKs)。
物理、化学的因素引起的细胞外环境变化以及致炎细胞因子调节此通路。
─P38 MAPKs：丝氨酸/络氨酸激酶，参与多种细胞内信息传递过程，能对多种细胞外刺激发生反应,可磷酸化其它细胞质蛋白,并能从胞浆移位至细胞核而调节转录因子的活性来改变基因的表达水平，从而介导细胞生长、发育、分化及死亡的全过程。
Milliplex/Luminex提供MAPK通路检测方案多通路共同研究MAPK，STAT，Akt/mTOR交叉反应检测：2，Akt/mTOR通路蛋白激酶B信号通路是癌症中最易失调的信号通路之一，维持和调控广泛的生理过程，如：生长、发育、细胞周期、能量平衡和细胞存活。
Akt是一个丝氨酸/苏氨酸磷酸化激酶，目前已发现的它的蛋白底物已超过100个。
Akt介导细胞存活/增殖信号，在多种肿瘤细胞中Akt 高度磷酸化。
虽然在癌症中Akt基因未突变，但其上游调控蛋白多为原癌基因和肿瘤抑制因子，如胰岛素受体（IR）、胰岛素受体底物（IRS）、磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K），第10号染色体缺失性磷酸酶-张力蛋白同源基因(PTEN)等。
其下游因子，如哺乳类雷帕霉素靶蛋白（mTOR）复合物，是生长和代谢的关键调控因子。
Akt/ mTOR信号通路中几乎所有蛋白都可被磷酸化修饰调控。
为深入理解这条信号通路在正常生理过程和疾病发病过程（如癌症或糖尿病）中发挥的作用，必须能够同步检测细胞中多个蛋白的磷酸化状态。
3，JAK-STAT信号通路研究证实，JAKs主要由细胞因子受体超家族活化。
细胞因子与受体结合后,其受体的胞内部分发生二聚体化，JAKs与二聚体化受体的box功能区结合并发生磷酸化而激活。
活化的JAKs 进一步诱发二聚体受体复合物周围的PTK底物活化，包括细胞因子受体型PTK、JAKs家族的成员、STATs等。
STA Ts是JAKs激酶底物，同时也是一种含SH2功能域的DNA结合蛋白。
STATs可通过SH2功能域与二聚体受体复合物的酪氨酸位点以及JAKs上的KLD功能域结合。
STATs的y功能域在JAKs的作用下发生Ty4-，STA Ts被激活。
胞浆内活化的STATs 通过SH2功能域形成同源或异源二聚体，这些二聚体通过特定的机制移位到细胞核内。
Milliplex提供的STATs家族蛋白磷酸化检测方案：4，细胞凋亡通路细胞凋亡是一个重要的生理过程。
在生物体正常发育过程和稳态调控机制起重要作用。
目前，哺乳动物细胞中已发现的主要凋亡通路至少有两条：1）内源性凋亡途径：又称为线粒体／细胞色素C介导的通路，细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。
释放到细胞浆的细胞色素C能激活caspase-9，被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等，从而诱导细胞凋亡。
2）外源性凋亡途径：又称为死亡受体通路，在该通路中活化的caspase —8释放到胞质中启动caspase的级联反应，激活下游的效应caspase，导致细胞凋亡。
剪切后活化的细胞凋亡蛋白酶- 8、- 9可以激活细胞凋亡蛋白酶- 3和- 7，参与剪切多种关键蛋白以调控细胞凋亡和细胞结构变化。
Bcl-2（B细胞淋巴瘤/白血病-2）家族成员是凋亡抑制基因。
主要作用于线粒体来调控细胞凋亡。
BH3-only protein Bad蛋白通过与Bcl - 2蛋白相互作用，抑制其活性来促进细胞凋亡。
抗凋亡因子通过招募Akt磷酸化BAD，来抑制BAD活性，抑制其介导的细胞凋亡。
磷酸化的BAD与14-3-3蛋白结合而释放抗凋亡因子如Bcl-2或Bcl–XL，促进细胞的存活。
不可逆的细胞损伤也可通过AP-1（转录因子活化蛋白-1），JNK（压力应激通路，C-JUN氨基末端激酶）和P53（DNA损伤应激通路）激活许多促凋亡因子以诱发细胞凋亡。
Milliplex提供的凋亡通路研究方案：除此之外，Milliplex还未血管生成信号通路研究，EGFR信号通路研究，热休克信号通路研究等重要细胞功能研究提供解决方案。
同时，Milliplex还提供了单个信号通路蛋白自由自由组，为自由研究信号通路蛋白提供选择。
TGFβ介导的信号通路研究血管生成信号通路研究组：EGFR信号通路研究组：热休克信号通路研究组:二、Th细胞介导的多通路信号转导研究T辅助细胞17（Th17）是最近发现的一类T细胞辅助细胞，对免疫系统的建立和功能健全起重要作用。
在这项研究中，我们使用PBMC（外周血单核细胞）进行Th17细胞功能诱导分化。
观察在CD4+T细胞向Th17细胞分化过程中，由IL-1β，IL-6，IL-23，和TGFβ刺激下，TGFβ,STATs，MAPK及Akt/mTOR和凋亡通路的不同反应。
MILLIPLEX® MAP人类和小鼠Th 17多重检测可为同步化测量由Th1, Th2, Th17, Treg 细胞分泌的细胞因子。
Milliplex提供的炎症因子检测方案：三、液相芯片技术应用于炎症因子和所介导信号通路研究的相关文献1.An interferon-inducible neutrophil-driven blood transcriptional signature in humantuberculosis. Nature. 2010 Aug19;466(7309):973-7.2.The transcription factor PU.1 is required for the development of IL-9-producing T cells andallergic inflammation. NatImmunol. 2010 Jun;11(6):527-34.3.Zcchc11-dependent uridylation of microRNA directs cytokine expression. Nat Cell Biol.2009Sep;11(9):1157-63.4.Gerdemann U, Keirnan JM, Katari UL et al. (2012) Rapidly Generated Multivirus-specificCytotoxic T Lymphocytes for theProphylaxis and Treatment of Viral Infections. Mol Ther.2012 Aug;20(8):1622-32.5. Resumption of HIV replication is associated with monocyte/macrophage derived cytokineand chemokine changes: resultsfrom a large international clinical trial. AIDS. 2011 Jun 1;25(9): 1207-17.6. In vitro and in vivo characterization of new swine-origin H1N1 influenza viruses. Nature.2009 Aug 20;460(7258):1021-57. Extrathymic generation of regulatory T cells in placental mammals mitigatesmaternal-fetal conflict. Cell. 2012 Jul6;150(1):29-38.8. Altered microenvironmental regulation of leukemic and normal stem cells in chronicmyelogenous leukemia. Cancer Cell.2012 Apr 17;21(4):577-929. The myeloid transcription factor KLF2 regulates the host response to polymicrobialinfection and endotoxic shock.Immunity. 2011 May 27;34(5):715-2810. The NLRP3 inflammasome instigates obesity-induced inflammation and insulin resistance.Nat Med. 2011 Feb;17(2):179-88.11. Nuocytes represent a new innate effector leukocyte that mediates type-2 immunity.Nature. 2010 Apr 29;464(7293):1367-70.12. Comparison of the effects of hexavalent chromium in the alimentary canal of F344 ratsand B6C3F1 mice followingexposure in drinking water: implications for carcinogenic modes of action. Toxicol Sci. 2012 Jan;125(1):79-90.13. Regulation of MRP2/ABCC2 and BSEP/ABCB11 expression in sandwich cultured humanand rat hepatocytes exposed toinflammatory cytokines TNF-{alpha}, IL-6, and IL-1{beta}.J Biol Chem. 2010 Oct 8;285(41):31185-92.14. Towne JE, Garka KE, Renshaw BR, Virca GD, Sims JE: Interleukin (IL)-1F6, IL-1F8, andIL-1F9 signal through IL-1Rrp2 and IL-1RAcP to activate the pathway leading to NF-B and MAPKs. J Biol Chem 2004, 279:13677-1368815.Zheng et al, Induction of Th17 Differentiation by Corneal Epithelial-Derived Cytokines, JCell Physiol. 222(1):95-102 (2010).。