液相蛋白芯片技术.doc

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1、.液相蛋白芯片技术液相蛋白芯片技术由美国纳斯达克上市公司Luminex研制开发并于2O世纪9O年代中期发展起来，是在流式细胞技术、酶联免疫吸附试验(enzymelinkedimmunosorbentassay，ELISA)技术和传统芯片技术基础上开发的新一代生物芯片技术和新型蛋白质研究平台。液相蛋白芯片技术推动了功能基因组时代的蛋白质研究，相关的仪器、分析软件以及试剂盒研发备受瞩目并已形成一定的市场规模。现拟对该技术的基本原理、技术特点及其在免疫诊断和分析领域的研究和应用情况进行综合介绍。一、液相蛋白芯片技术的基本原理传统的蛋白芯片技术是将蛋白质分子有序地固

2、定在滤膜、滴定板和载玻片等固相载体上，用标记了特定荧光抗体的蛋白质等生物分子与芯片作用，再利用荧光或激光扫描技术测定其荧光强度，通过荧光强度分析蛋白质与蛋白质的相互作用，从而达到研究蛋白质功能或免疫诊断的目的。但固相载体难于维持蛋白质的天然构象，不利于蛋白质功能研究。液相芯片技术在国际上被称之为xMAP(flexibleMultilyteProfiling)技术，其核心技术是乳胶微球包被、荧光编码以及液相分子杂交。液相芯片体系以聚苯乙烯微球(beads)为基质，微球悬浮于液相体系，每种微球可根据不同研究目的标定上特定抗体或受体探针，可对同一样品中多个不同的分

3、子同时进行检测。Word资料.微球表面可进行一系列修饰以适合固定各种蛋白、多肽或核酸等生物分子。xMAP技术可应用于蛋白或核酸的功能及其相互作用研究，分别称之为液相蛋白芯片技术和液相基因芯片技术。液相蛋白芯片体系主要包括微球、蛋白探针分子、被检测物和报告分子四种成分。在液相系统中，为了区分不同的探针，每一种用于标记探针的微球都带有独特的色彩编码，其原理是在微球中掺入不同比例的红色分类荧光及发色剂，可产生100种颜色差别的微球，可标记上100种探针分子，能同时对一个样品中多达100种不同目标分子进行检测。反应过程中，探针和报告分子都分别与目标分子特异性结合。结

4、合反应结束后，使单个的微球通过检测通道，使用红、绿双色激光同时对微球上的红色分类荧光和报告分子上的绿色报告荧光进行检测，可确定所结合的检测物的种类和数量。二、液相蛋白芯片技术的特点液相蛋白芯片技术有机地整合了微球、激光检测技术、流体动力学、高速的数字信号处理系统和计算机运算功能，不仅检测速度极快，而且在免疫诊断以及蛋白质分子相互作用分析方面，其特异性和敏感性往往也超越常规技术。其技术特点可归纳如下。1、反应快速，灵敏度高。反应环境为液相、微球上固定的探针与待检样品均在溶液中反应，其彼此间碰撞几率与速度相对于固相芯片或ElISA等反应模式，可增加10倍以上，因

5、此可提高反应速度及灵敏度。抗原---Word资料.抗体等蛋白质分子相互作用的结果可在瞬间经激光判定后由电脑以数据信息的形式记录下来，敏感性显著超越酶联信号或常规杂交信号检测。2、通量大，可同时检测多种目标物，所需成本较低，减少人力消耗，可对同一样品中多达100种分子同时进行分析。液相芯片系统采用96孔板为反应容器，在35～60min，可对96个不同的样品进行检测，所需样品用量比常规方法少。3、可进行多元化分析，灵活性好，可适用于各种蛋白质分析，应用广泛。通过对微球表面的修饰，可固定各种抗体或受体分子，从而满足不同检测和功能的研究需要。4、采用接近生物系统部环

6、境的完全液相反应体系，稳定性好。液相环境更有利于保持蛋白质的天然构象，不仅有利于探针和被检测物的反应，也更能保证反应的特异性和稳定性。5、操作简便，不需洗涤，耗时短。常规ELISA或固相芯片技术，每一步反应之后都需充分洗涤以去除非特异结合成分，耗时且易造成污染。而液相芯片技术可以避免这些过程和弊端。三、液相蛋白芯片在免疫诊断和分析领域的应用Word资料.液相蛋白芯片系统适用于蛋白质组学研究，临床研究和药物研究中的各种蛋白质分析，已被应用于细胞因子和激酶的检测、抗原决定簇的筛选、多种蛋白质过敏原检测、传染病快速诊断以及与各种抗原、抗体反应相关的检测当中。在免疫

7、诊断与分析研究应用方面，全球已有上百篇公开发表的论文和研究报道，主要可归纳为以下几方面。1、传染病的快速检测和疾病诊断：xMAP液相蛋白芯片免疫诊断方法又称为微球免疫方法(micro—sphereimmunoassay)，国外已建立多种微球免疫方法用于人和动物传染病快速检测以及人类疾病诊断研究。Yan等建立微球免疫检测方法进行流感病毒检测和分型，并与EusA方法比较，结果表明微球免疫法对流感病毒粒子和重组血凝素抗原的检测敏感性均提高了10倍。Wong等建立微球免疫方法快速检测西尼罗病毒（WestNilevirus），并能与登革热病毒感染、圣路易斯脑炎(St．

8、Lousisencephalitis)病毒感染以及黄