[科普中國]-芯片免疫分析技術(shù)

檢測原理

將幾個、幾十個，甚至幾萬個或更高數(shù)量的抗原（或抗體）高密度排列在一起制成芯片，與患者待檢樣品與生物標(biāo)本同時進(jìn)行反應(yīng)，可一次獲得芯片中所有已知抗原（或抗體）的檢測結(jié)果的高通量取得生物信息的先進(jìn)檢測方法。

分類根據(jù)載體不同：平板芯片、微球芯片、液體芯片；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理：雙抗體夾心法免疫芯片、間接法免疫芯片、競爭法免疫芯片、免疫-PCR芯片；

根據(jù)檢測方法：酶標(biāo)免疫芯片、放射性同位素免疫芯片、熒光免疫芯片、金標(biāo)免疫芯片。

1、芯片均相免疫反應(yīng)

均相免疫反應(yīng)是指抗原/抗體在同一介質(zhì)中進(jìn)行的免疫反應(yīng)?？刹捎酶偁幏ɑ蚍歉偁幏?，常用激光誘導(dǎo)熒光、電化學(xué)、酶免疫法等檢測芯片上分離物質(zhì)的信號。

1996年，Koutny等首次將免疫測定和微流控電泳相結(jié)合，免疫反應(yīng)先在一小試管中完成，然后將反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至微芯片中進(jìn)行分離檢測，用兔抗氫化可的松抗血清及熒光標(biāo)記的氫化可的松來測定血清和尿液中氫化可的松濃度，利用芯片毛細(xì)管電泳在30 s內(nèi)使抗原-抗體復(fù)合物、游離的標(biāo)記抗原和待測抗原得到分離，測定濃度范圍0. 1-6μg/L1。

2、非均相免疫反應(yīng)

非均相免疫反應(yīng)是指將抗原或抗體固定在固相載體表面，通過特異性免疫反應(yīng)，將所需檢測的抗體或抗原結(jié)合在固相表面，繼經(jīng)簡單的清洗，即可實(shí)現(xiàn)抗原-抗體復(fù)合物與游離的抗原、抗體之間的物理分離，且非均相免疫反應(yīng)將抗原或抗體從稀溶液中富集至固相載體表面。因此，利用非均相免疫反應(yīng)的分析方法具有更高的靈敏度。

芯片中進(jìn)行非均相免疫反應(yīng)主要有2種方式，一種是直接利用芯片通道壁為固相載體來包被抗原或抗體。Dodge等用中部為“Z”形十字形通道玻璃芯片，在十字交叉處形成一個165 pL的微型免疫反應(yīng)室，先通過反應(yīng)室兩側(cè)的旁路通道通入硅烷化試劑，處理反應(yīng)室表面，再物理吸附固相化A蛋白，接著使花青素(Cy-5)標(biāo)記的兔IgG與A蛋白結(jié)合，最后用pH值2.0的甘氨酸-HCl緩沖液洗脫Cy-5-兔IgG-A蛋白結(jié)合物，半導(dǎo)體激光誘導(dǎo)熒光法檢測，整個分析時間大約7.5 min，抗體溫育時間大約200 s，IgG的最低檢測限為50 nmol/L2。

應(yīng)用免疫芯片作為最重要的蛋白質(zhì)芯片，其廣泛而重要的應(yīng)用價值是不可忽視的。除了在蛋白質(zhì)組計劃（后基因組計劃）和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域起到對重要的蛋白質(zhì)功能鑒定和疾病診斷作用外，免疫芯片還將在高通量藥物篩選、環(huán)境和農(nóng)業(yè)檢測、食品衛(wèi)生、生物武器戰(zhàn)爭等方面起到廣泛的應(yīng)用。