悬液芯片系统在检测领域的研究进展

悬液芯片系统诞生于20世纪90年代中期,由美国Luminex公司的研制。该系统使用荧光编码的聚苯乙烯微球作为特异性反应的固相载体,通过偶联试剂的作用,将蛋白质、寡核苷酸、小分子肽类及脂肪偶联到微球的表面构成不同的检测探针。在反应体系中,检测探针通过特异性反应(如抗原-抗体,配体-受体,核酸互补碱基对)捕获与探针相对应的分析物,用荧光标记物标记与探针结合的分析物得到悬液芯片系统的检测物。依据微球内部红色和橙色荧光染料比例的不同,将供悬液芯片系统使用的聚苯乙烯微球分为100种不同的型号。检测器对荧光标记物荧光强度进行检测的同时能分辨不同型号的微球,并将不同型号微球对应的标记物的荧光强度进行分别记录,最终实现一次分析多种检测物的目的。作者综述了悬液芯片系统的原理及在蛋白质、核酸检测领域的研究进展。

利用悬液芯片系统建立一种高通量检测牛奶中头孢氨苄和莱克多巴胺残留的方法

目的：旨在应用基于荧光编码微球技术的悬液芯片系统建立一种方便、稳定性好及高通量的检测牛奶中头孢氨苄和莱克多巴胺残留的免疫检测方法。方法：利用碳二亚胺法将抗生素合成抗原与表面具有羧基的聚苯乙烯微球通过酰胺键偶联成捕获抗原。利用捕获抗原、抗生素的单克隆抗体及抗生素标准品构建竞争性免疫检测体系。荧光标记的羊抗小鼠的IgG作为荧光探针标记与捕获抗原结合的单克隆抗体得到悬液芯片系统的检测物。悬液芯片系统的检测器由两束特殊的激光构成，能够检测荧光探针荧光强度的同时分辨不同型号的微球以实现高通量检测的目的。结果：通过对头孢氨苄和莱克多巴胺合成抗原包被微球的条件进行优化得到包被100μl的微球所需两者合成抗原的量分别是8．4μg和87．73μg；实验结果表明抗生素的单克隆抗体特异性良好；在牛奶中，该方法对头孢氨苄和莱克多巴胺的检测限（LOD）分别是20．59ng／ml和23．51ng／ml，标准添加回收率在70％～110％之间。

复合式悬液芯片系统在病原学检测中的临床应用

复合式悬液芯片系统(multiplex suspension array system,MSAS)由悬浮芯片和微流体芯片组成,具有高通量精确定量的特点,而且具有较高的准确性和重复性,在多种蛋白质分子的同时精确定量和大规模样品检测方面有着很大的应用优势,其应用领域覆盖感染性疾病的快速诊断、细胞因子、信号通路、肿瘤标志物、流行病学病原体的筛查、蛋白质的相互作用、单核苷酸多态性(SNP)的研究等。就MSAS在病原学检测中的应用作一简要综述。

基于悬液芯片系统的新城疫病毒强、弱毒高通量检测方法的建立

目的:利用悬液芯片系统建立一种高通量检测新城疫病毒强、弱毒的方法并将该方法的灵敏度与传统的酶联免疫反应(ELISA)进行比较。方法:将F48E9和LaSota单克隆抗体通过共价偶联的方式连接到聚苯乙烯微球的表面构成捕获抗体,利用捕获抗体、检测物、生物素化的多抗及链霉亲和素化的藻红蛋白建立双抗夹心的免疫检测模式。检测物作为抗原与捕获抗体结合后与生物素化的新城疫多抗进行反应,反应完成后,用链霉亲和素标记的荧光探针对反应产物进行标记得到悬液芯片系统的检测物。结果:微球包被实验结果表明,包被100μL微球所需F48E9和LaSota单克隆抗体的最佳量分别是14.85μg和17.65μg;新城疫病毒多抗的最佳稀释倍数为400倍;悬液芯片检测方法检测NDV强毒的灵敏度为1:160,弱毒的灵敏度为1:320;抗体特异性实验表明,该方法所使用的两种捕获抗体的体异性良好。该方法与传统的ELISA在相同灵敏度的前提下,其在检测时间、检测步骤及高通量方面优于ELISA。结论:基于悬液芯片系统的新城疫强、弱毒高通量检测方法的建立对于该病毒的快速诊断具有重要的意义。

水产品中无色孔雀石绿的悬液芯片检测方法研究

目的建立水产品中无色孔雀石绿(LMG)的悬液芯片检测法。方法向聚苯乙烯微球中加入14μg/100μl的LMG抗原,利用碳二亚胺法使抗原与微球偶联构成捕获抗原。加入含LMG的样品,使用1∶800倍稀释的LMG单克隆抗体及藻红蛋白标记的二抗,37℃孵育1 h后在悬液芯片仪上检测平均荧光强度值并计算样品中LMG的含量。结果在10~100ng/ml的线性范围内,所得体系的回归方程为ΔF=2 035.6c+22.4,r=0.999 8。方法的检出限为0.125 ng/ml,加标回收率在88.7%~93.6%之间,RSD为3.2%~7.6%。结论该方法的灵敏度高,特异性好,可作为一种高通量检测的新技术用于水产品中无色孔雀石绿残留的分析。

一种高通量免疫检测抗生素残留方法的建立

目的将表面具有羧基的聚苯乙烯微球运用于悬液芯片系统中，建立一种高通量检测牛奶中卡那霉素和氯霉素残留的方法。方法将合成的卡那霉素和氯霉素全抗原包被在聚苯乙烯微球表面构成捕获抗原，并对整个包被过程进行优化。利用捕获抗原、单克隆抗体及检测物构建间接竞争免疫检测体系，并用荧光标记的二抗作为荧光探针标记与捕获抗原结合的单克隆抗体得到悬液芯片系统的检测物。由于不同型号的微球被悬液芯片系统的激光激发后所呈现的侧向散射荧光（side scatter，ssc）和前向散射荧光（forward scatter，FSC）不同，所以悬液芯片系统能够将不同的微球进行区分以达到分辨不同检测物的目的，悬液芯片系统上的另外一套检测系统能够对每个微球表面荧光探针的荧光强度进行检测以实现定量分析，双检测系统同时工作实现了高通量检测的目的。结果微球的包被优化实验结果表明，包被100gL微球需要卡那霉素和氯霉素全抗原的最佳量分别是12μg和17μg。单克隆抗体的最佳稀释倍数分别是800倍和1600倍；在牛奶基质中，该方法对卡那霉素和氯霉素的检测限分别是0．79ng／mL和52．01ng／mL，半数抑制浓度（IC50）分别为36．65ng／mL和626．03ng／mL，检测范围分别为9-900ng／mL和90-900ng／mL；抗体特异性实验表明两种单克隆抗体的特异性良好。该方法在牛奶基质中的标准添加回收率为80％～110％，满足检测方法建立的要求。结论利用基于微球技术的悬液芯片系统建立了一种高通量检测牛奶中抗生素残留的方法，该研究为下一步更多种抗生素残留的同步检测提供了数据依据。

维生素B_3促进大鼠中性粒细胞生成的机制研究

目的:探讨维生素B_3(Vit B_3)促中性粒细胞生成的可能机制。方法:取21只健康雌性SD大鼠,随机分为3组(n=7):对照组(灌服0.9%NaCl,2 mL/d,7 d)、rhG-CSF组(皮下注射rhG-CSF,10μg/d,7 d)、Vit B_3组(灌服Vit B_3,500 mg/kg·d^(-1),7 d)。检测干预前及干预后7 d中性粒细胞计数(ANC),应用Bio-Plex悬液芯片系统检测粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、巨噬细胞炎性蛋白-1α(MIP-1α)及肿瘤生长相关因子GRO/KC水平。结果:Vit B_3组和rhG-CSF组ANC较干预前及对照组显著升高(P<0.05),但两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。3组干预前血清各细胞因子水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预7 d后,Vit B_3组TNF-α、IL-1β、MCP-1、GRO/KC明显升高,rhG-CSF组TNF-α显著升高,Vit B_3组IL-1β、MCP-1、GRO/KC明显高于rhG-CSF组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论:Vit B_3可诱导大鼠中性粒细胞生成,其机制可能与增加炎性因子TNF-α、IL-1β、MCP-1和GRO/KC分泌有关。