2液相蛋白芯片技术
蛋白质芯片的综述
蛋白质芯片的综述摘要蛋白质芯片技术是一种高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术，已在多个领域得到应用,如蛋白质组学研究、新药的开发、酶与底物的相互作用和疾病检测等。
论文详细介绍了蛋白质芯片技术的原理、芯片介质及蛋白质的固定技术,论述了蛋白质芯片在肿瘤研究，食品检验的应用以及传染病检测中的研究概况。
分析了蛋白质芯片的问题以及应用前景。
关键词蛋白质芯片，肿瘤，食品检验，传染病检测，应用蛋白质芯片的研究工作起始于20世纪80年代,到90年代技术日趋成熟。
蛋白质芯片(protein chip)技术因具有高通量平行分析、信噪比较高、所需样品量少,以及可直接关联DNA序列和蛋白质信息等优点,自问世以来,已广泛应用于蛋白质组学、医学诊断学等领域研究,具有广阔的发展。
1.蛋白质芯片介绍1.1 技术原理蛋白质芯片是由固定于不同介质上的蛋白微阵列组成,这些蛋白包括抗原、抗体及标志蛋白,然后用标记的或未经标记的另外一个蛋白,如抗原、抗体或配体进行反应,有的需要经洗涤后再加入标记的二抗进行反应,从而达到放大抗原抗体反应的目的。
所用的标记物有荧光物质,如Cy3(青色素,一种荧光染料)和Cy5等;酶,如辣根过氧化物酶,化学发光物质等;其他分子,如免疫金标记,然后再进行银染对反应结果显色。
反应结果用扫描装置进行检测或用肉眼直接进行观察。
1.2 蛋白质芯片的介质目前作为蛋白芯片的介质有滤膜类、凝胶类和玻璃片类,前2种介质的优点是能够保持所固定的蛋白的三维结构,但缺点是由于其质地较软,所以不能满足机械点样的强度,同时凝胶类的蛋白质芯片所点样品容易发生扩散。
玻璃片的优点是成本低和性能稳定,可满足高强度的机械点样。
此外,20世纪90年代中期发展的液相芯片技术使蛋白芯片技术得到进一步提高。
其被喻为后基因组时代的芯片技术,也可称为灵活的多种被分析物质的检测( flexible multi-analyte profiling,xMAP)技术,xMAP技术是集流式技术、荧光微球、激光、数字信号处理和传统化学技术为一体的一种新型生物分子高通量检测技术,这种技术将流式检测与芯片技术有机地结合在一起,使生物芯片反应体系由固相反应改变为接近生物系统内部环境的完全液相反应体系,因此也被称为液相芯片技术[1]。
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。
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
高效低成本液相芯片的开发与应用主要涉及以下几个方面：
1. 芯片设计与制备：液相芯片的设计需要考虑流体通道的布局、尺寸和形状，以及控制流体流动的结构和元件。
设计过程中可以采用计算流体力学（CFD）模拟和优化方法，以提高芯片的效率和性能。
制备方面，可以采用微纳加工技术，如光刻、薄膜沉积和湿法腐蚀等方法，实现芯片的制备。
2. 流体控制与操控：液相芯片的流体控制是实现高效运行的关键。
可以采用压力控制、电场控制、温度控制等方法，实现流体的精确操控和调控。
此外，还可以结合微阀门、微泵等微流控元件，实现复杂的流体操作和混合。
3. 检测与分析：液相芯片应用于化学分析和生物分析等领域，需要进行样品的检测与分析。
可以利用光学检测技术，如荧光检测、吸光度检测等，实现对样品的定量和定性分析。
同时，还可以结合电化学检测、质谱检测等技术，实现更多样品的分析和检测需求。
4. 应用领域：液相芯片的应用领域广泛，包括生物医学、环境监测、食品安全等领域。
在生物医学领域，可以应用于基因测序、蛋白质分析、细胞分析等。
在环境监测领域，可以应用于水质检测、大气污染分析等。
在食品安全领域，可以应用于食品成分分析、农药残留检测等。
总体来说，高效低成本液相芯片的开发与应用需要综合考虑芯片设计、流体控制、检测与分析等多个方面的技术和需求，在不同应用领域中发挥其优势和价值。
蛋白质芯片的原理及应用
蛋白质芯片的原理及应用蛋白质芯片（Protein microarray）是一种基于高通量技术的生物芯片，用于检测和研究蛋白质在生物样本中的相互作用和功能。
这种芯片可以同时测试上千种蛋白质的相互作用，具有高灵敏度、高效率和高通量的特点，成为生物医学和生物化学领域的重要工具。
蛋白质芯片的基本原理是将蛋白质分子定向固定在芯片表面，利用特定的探针与这些固定的蛋白质相互作用，通过检测这些相互作用来研究蛋白质的功能和相互关系。
下面将从芯片制备、实验步骤以及应用领域三个方面详细介绍蛋白质芯片的原理和应用。
1.芯片制备：蛋白质芯片的制备需要首先选择目标蛋白质，并克隆、表达和纯化这些目标蛋白质；然后将纯化得到的蛋白质标记上非放射性示踪剂，如荧光染料或酶；接下来，将标记后的蛋白质溶液滴在玻璃片或硅片上，并干燥形成固相阵列；最后，在固相阵列的表面上进行一系列的化学修饰，形成蛋白质芯片。
2.实验步骤：使用蛋白质芯片进行实验一般包括以下几个步骤：首先，先将芯片表面进行预处理，以去除非特异性的背景信号；然后，将待测样品或探针标记的配体加入芯片孔中，与芯片上的固相蛋白质进行反应；接下来，将芯片进行洗涤，去除无特异性结合的物质；最后，使用合适的检测方法，如荧光、酶反应等进行信号检测和定量分析。
3.应用领域：蛋白质芯片广泛应用于生物医学和生物化学领域，以下是几个典型的应用领域：(1)蛋白质相互作用研究：蛋白质芯片可以快速、平行地测定蛋白质与其他蛋白质、核酸或化合物之间的相互作用，有助于揭示蛋白质在细胞信号传导、代谢途径和疾病发生中的作用机制。
(2)药物筛选和靶点识别：蛋白质芯片可以用于大规模的药物筛选，通过检测药物与蛋白质间的相互作用来筛选潜在的药物靶点和药物候选化合物。
这在新药研发中具有重要意义。
(3)诊断和预后标志物鉴定：蛋白质芯片可用于发现和鉴定疾病相关的生物标志物，通过检测患者血清中某些蛋白质的表达水平变化，可以进行疾病的早期诊断、治疗预后评估等。
低密度snp液相芯片及其应用的制作方法
低密度snp液相芯片及其应用的制作方法摘要：一、低密度SNP液相芯片的概述二、低密度SNP液相芯片的制作方法1.芯片设计2.探针制备3.芯片封装与检测三、低密度SNP液相芯片的应用1.基因分型2.基因表达谱分析3.临床诊断与治疗四、总结与展望正文：一、低密度SNP液相芯片的概述低密度SNP液相芯片（Low-Density SNP Liquid Array Chip）是一种基于微流控技术的基因检测平台，具有高灵敏度、高准确性、高通量等特点。
它主要通过检测样品中特定基因序列的SNP（单核苷酸多态性）位点，为基因研究、疾病诊断和治疗等领域提供重要信息。
二、低密度SNP液相芯片的制作方法1.芯片设计低密度SNP液相芯片的设计主要包括两个方面：一是芯片布局，二是探针布局。
芯片布局主要考虑通道数、反应区大小、样品加载方式等因素，以实现高通量、高灵敏度的检测。
探针布局则根据需求选择合适的探针序列，以覆盖目标基因的SNP位点。
2.探针制备探针制备是低密度SNP液相芯片制作的关键环节。
通常采用化学合成法或生物合成法获得探针，然后通过特定方法将探针固定在芯片的反应区域。
探针固定方法有多种，如共价固定、吸附固定等。
3.芯片封装与检测芯片封装是将制备好的探针芯片进行保护、密封处理，以防止外界污染和探针降解。
封装方法有多种，如激光焊接、热压密封等。
检测环节则采用荧光检测、激光扫描等技术，对芯片上的SNP位点进行检测。
三、低密度SNP液相芯片的应用1.基因分型低密度SNP液相芯片可用于基因分型，通过对样本中特定基因的SNP位点进行分析，判断个体所属的基因型。
这对于遗传病筛查、基因关联研究等具有重要意义。
2.基因表达谱分析低密度SNP液相芯片可高通量地检测基因表达水平，有助于研究基因在特定条件下的表达模式和调控机制。
3.临床诊断与治疗低密度SNP液相芯片可用于发现与疾病相关的基因突变，为临床诊断、治疗和预后评估提供依据。
此外，它还可用于药物基因组学研究，指导个体化药物治疗。
蛋白芯片研究进展
作 、 测及应用 。并 展望 了其 发展前景 。 检
人 类 基 因组计 划 （ Ｐ 的提前 完 成是 科 学 发 展史 上 的重 要 里程 碑 ， 标 志着 人 类 对 自身 ＨＧ ） 它 的认 识 上 升 到 了一个 新 的 层 次 。但是 在 很 多方 面 它 只是 真 正意 义 上 的 医学挑 战的 开始 。我们 需 要 了解 的是 身 体 里在 起 作用 的数 百万 种 蛋 白质 ， 而基 因 只是 一种 编 码 ， 由它指 导 细胞 合 成 蛋
行研究 。例如 ， 为了解体系中有哪些 蛋 白质 能与蛋 白质 ｘ结合 ， 则将制成 的蛋 白功能芯片 与 荧 光标 记 的 蛋 白质 ｘ温 育 ， 经荧 光 显 微 镜 扫 描 检 测 可 知 ， 片上 的亮 点 即 为 蛋 白质 ｘ 的潜 在 芯 结合物。（ ）蛋白检测芯片 ， ２ 这种芯片不是将天然蛋 白质本身点加在基 片上 ， 而是将具有高度 亲和特异性 的探针分子 （ 例如单克隆抗 体） 固定在基片上 ， 以识别复杂生物样品溶 液（ 用 例如 细胞提取物） 中的 目标多肽 ， 当放射性 同位 素或荧 光标记 的靶分子 与芯片上的探针 分子结合 后， 通过激光共聚焦扫描或 电荷耦合检测装 置（ Ｃ 对信号的强度进行检 测 ， 而判断样品 Ｃ Ｄ） 从 中靶分子的数量 。这种类型作为一种分析工具有些类似于 Ｄ Ａ芯片 ， Ｎ 可以高通量地监测生物 样 品 中 的蛋 白质 水 平 ， 于蛋 白质谱 研究 。 用
泰 石志红 ：北京大学化学 与分 子工程学 院博 士研 究生 。 张新 祥 ：北京大学化学 与分 子工程学 院教授 ， 嘹 博士生导师 。 糊嘹 常文保 ：北京大学化学 与分 子工程学院教授 ， 士生导师 。 博
维普资讯
在分 析 速 度 、 检测 通 量 、 敏度 和 灵 活性 等 方 面还 很 不 理 想 。尤 其 在 样 品处 理 过 程 中 ， 灵 由于 蛋
蛋白质分析中的液相色谱技术
蛋白质分析中的液相色谱技术蛋白质是生物体内非常重要的一种生物大分子，其具有重要的生理和生化功能。
在现代生物学中，对蛋白质的研究已经成为一个非常活跃的领域。
蛋白质分析技术的发展也得到了极大的推动，其中，液相色谱技术已经成为了蛋白质分析的一种重要的手段。
液相色谱技术（Liquid Chromatography，LC）是基于物质在流动液相中因理化性质的差异而发生分离的一种分离技术。
利用固定相、流动相及它们与样品相互作用的物理、化学参数，将混合物中的化合物分离并测定。
流动相可以是气体或液体，其中最常见的是液体。
与其他分离方法相比，液相色谱技术有着具有很多优点，如分离效果好、分离剂用量低、操作简单快捷、可靠性高等，因此被广泛应用在生化、制药、食品、环境等领域。
目前，液相色谱技术被广泛应用于蛋白质分析之中。
其主要包括以下几个方面：一、蛋白质分离纯化液相色谱技术可以实现对蛋白质的快速高效分离纯化。
根据蛋白质的理化性质，液相色谱可以对蛋白质进行不同方式的分离。
例如，按照蛋白质的相对大小进行分离的凝胶过滤色谱，按照蛋白质的电荷性质进行分离的离子交换色谱与电泳；按照蛋白质的疏水性进行分离的反相色谱与亲水色谱等。
通过液相色谱技术，不仅可以获得纯净的蛋白质，还可以对混杂物进行有效的去除。
这为后续的蛋白质分析打下了坚实的基础。
二、蛋白质定量液相色谱技术也可以用于蛋白质的定量。
对于蛋白质的定量需要了解蛋白质的含量、结构、各种功能配体的亲和性，从而推断其生物学性质和功能特点。
目前，蛋白质定量的方法有很多种，其中液相色谱技术是最具有前景的技术之一。
例如，用高效液相色谱分离定量蛋白质配体复合物的方法可以测定点钴原激活因子等的生物活性物质的蛋白质含量，用毛细管电泳定量可以测定血清白蛋白，糖化血红蛋白等各种蛋白质。
三、蛋白质序列分析液相色谱技术也可以实现蛋白质序列的解析。
对于蛋白质的序列分析，通常采用色谱方法和质谱法等多种方法。
其中，液相色谱方法是最常用的技术之一。
蛋白质芯片.ppt
的相互作用关系。
蛋白质芯片的关键技术
1
提出生物学问题
（实验目的）
2
蛋白质芯片制备
6
数据分析和建模
（图象量化，标准化，
采集蛋白信息，建立模型）
检测
（荧光和比色扫描或拍照， 参数设置）
5
样品预处理
3
（重组蛋白，制备一、二级抗体，
荧光标记，配蛋白印记缓冲液）
生化反应
化学偶合，加底物， 反应温度和时间， 冲洗条件
亲和结合 亲和结合
Agarose thin film 3D gel pad
扩散
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需生物素化
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需His x6标记
表面蛋白分布均一容量
无需蛋白修饰过程，高结合容量
制作难，未商品化
蛋白质芯片的应用
疾病诊断和预警 药物开发 蛋白质组学
加入His6-RB 加入含 PepC抑制剂的 His6-RB A 1500 个点阵的微阵列 B 局部点阵放大图及SPR信号 Jung SO, et al., Proteomics 2005, 5, 4427–4431.
蛋白质组学 人动脉平滑肌细胞蛋白谱
4.7% 抗原（一组细胞-细胞间相 互作用分子）表达上调； 13.4%抗原（结构蛋白，体液响 应蛋白）表达下降
4
蛋白质芯片的制备
固相载体及其处理
载体（滴定板、滤膜、凝胶、载 玻片）
蛋白质的预处理
选择具有较高纯度和完好生物活 性的蛋白进行溶解
点制微阵列
可使用点制基因微阵列的商品化 点样仪或喷墨法等
固定微阵列上的蛋 白样点
膜为载体：芯片放入湿盒， 37°C 1h
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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2 O世纪9O年代中期发展起来,就是在流式细胞技术、酶联免疫吸附试验(en zyme linked immunosorbent assay,ELISA)技术与传统芯片技术基础上开发的新一代生物芯片技术与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与分析领域的研究与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就是将蛋白质分子有序地固定在滤膜、滴定板与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(flexible MultilyteProfiling)技术,其核心技术就是乳胶微球包被、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子同时进行检测。
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与液相基因芯片技术。
液相蛋白芯片体系主要包括微球、蛋白探针分子、被检测物与报告分子四种成分。
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,其原理就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,探针与报告分子都分别与目标分子特异性结合。
结合反应结束后,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与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与数量。
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与计算机运算功能,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,其特异性与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,因此可提高反应速度及灵敏度。
抗原---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内,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,从而满足不同检测与功能的研究需要。
4、采用接近生物系统内部环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,不仅有利于探针与被检测物的反应,也更能保证反应的特异性与稳定性。
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与弊端。
三、液相蛋白芯片在免疫诊断与分析领域的应用液相蛋白芯片系统适用于蛋白质组学研究,临床研究与药物研究中的各种蛋白质分析,已被应用于细胞因子与激酶的检测、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与研究报道,主要可归纳为以下几方面。
1、传染病的快速检测与疾病诊断:xMAP液相蛋白芯片免疫诊断方法又称为微球免疫方法(micro—sphereimmunoassay),国内外已建立多种微球免疫方法用于人与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与分型,并与EusA方法比较,结果表明微球免疫法对流感病毒粒子与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(WestNile virus),并能与登革热病毒感染、圣路易斯脑炎(St.Lousisencephalitis)病毒感染以及黄热病(flavivirus)免疫鉴别开。
Biagini等应用液相蛋白芯片技术检测人群血样中抗炭疽IgG抗体,并与ELISA方法相比较,结果表明,前者更加敏感与快速,稳定性好,样品用量少,检测动力学范围广。
Biagini等还建立液相蛋白芯片方法同时检测血清中23种血清型的肺炎球菌荚膜多糖抗体。
Pick ering等将微球免疫方法应用于检测破伤风(tetanus)、白喉(diphtheria)以及B 型嗜血性流感杆菌(haemophilusinfluenzatypeB)疫苗免疫抗体,并与ELISA方法相比较。
对81份样品,两种方法对三种疫苗抗体的检测符合率可达91%～96%,而微球免疫方法能减少人力与试剂消耗,并缩短检测时间。
在定量检测方面,国外也有报道。
Dias等建立微球免疫方法,用于定量检测抗人乳头瘤病毒6、11、16与18型中与抗原的抗体,并根据检测结果确定用于临床诊断判定的抗体阈值。
Lal等建立微球免疫检测方法,用于同时定量检测抗9种血清型肺炎链球菌的IgG抗体,研究表明,微球免疫液相蛋白芯片方法可用于肺炎链球菌疫苗免疫效果的评估。
此外,国外还有报道建立液相蛋白芯片方法用于检测艾滋病病毒抗体、疱疹病毒抗体、麻疹与腮腺炎抗体、弓形虫抗体、呼吸道合胞病毒抗体、类风湿因子等以及一种人类医学紊乱症——乳糜泻(celiacdiseases)的诊断。
2、细胞因子检测与研究:应用液相蛋白芯片技术可对微量样品同时定量检测多种细胞因子。
在人细胞因子的检测与研究方面,液相蛋白芯片技术的应用目前已有多篇报道。
Skogstrand等应用液相蛋白芯片技术同时检测新生儿干血点样品(dried blo od spot samples,DBSS)中25种细胞因子。
新生儿炎症反应可能与脑瘫、自闭症与糖尿病等一些迟发的疾病有关,对新生儿进行炎症因子检测将有助于上述疾病的病原学研究。
通常采用DBSS样品进行检测,由于样品量少,采用常规免疫学方法对一份样品难以检测多种因子。
而液相芯片方法可解决这个问题。
实验表明,液相芯片方法对标准品的检测回收率平均可达105,批内与批间检测偏差分别为6.2与16.0。
采用液相芯片对储存20年以上的样品进行检测,仍能检测到大多数细胞因子。
研究表明,液相蛋白芯片应用于检测DBSS样品中的细胞因子就是可靠的,在新生儿疾病筛查方面应用潜力大。
Gorelik等应用液相芯片检测人体中24种细胞因子的浓度水平,以研究细胞因子水平与卵巢癌早期诊断的关系。
研究人员对卵巢癌早期患者、健康人群与良性骨肿瘤患者的血样,同时检测多种细胞因子与癌症抗原(CA一125)并比较其浓度水平。
结果显示,CA～125以及白细胞介素IL-6、IL-8等6种标记物的浓度水平在卵巢癌早期患者与健康人血样中有显著差异。
研究表明,应用液相蛋白芯片检测上述标记物的浓度变化可作为卵巢癌早期诊断的手段。
Johannisson等u应用液相蛋白芯片方法检测猪促炎症细胞因子(proinflamm atory cytokines),灵敏度可达0、18～12ng／ml。
这就是首次报道采用液相蛋白芯片技术检测动物体内细胞因子。
3、抗核抗体、抗多肽抗体检测、抗体应答等免疫分析研究:Rouquette等应用液相蛋白芯片检测试剂盒定量检测了9种抗核抗体(antinuclear antibodie s),并与常规ELISA与免疫荧光试剂盒相比较,对222例血清样品的检测结果表明,液相芯片方法与常规方法的检测符合率介于99、1%～100、0%。
Ko matsu等建立液相蛋白芯片方法,用于检测抗多肽抗体,以监测多肽疫苗的免疫应答情况;检测表明,液相芯片方法的敏感性与商品化ELISA试剂盒相当,但前者所需样品量少,检测时间缩短,成本较低。
Khan等建立液相蛋白芯片方法,用于进行淋巴细胞胞内信号通道研究。
该方法可以检测信号转导过程中T细胞与B细胞胞内发生的信号蛋白磷酸化动力学变化,从而可揭示淋巴细胞信号通道的作用机制。
试验表明,液相芯片方法可同时检测多种信号蛋白的动力学动态变化过程。
Williams等应用液相蛋白芯片方法检测患者血样中多种异嗜性抗体(heterophilantibodies),分析了艾滋病免疫检测中假阳性反应产生的原因,为排除假阳性反应提供了解决方法。
研究人员建立了同时检测抗牛、羊、鼠以及牛血清白蛋白IgG抗体的液相芯片方法,对多例患者血清进行检测试验,结果表明,在常规检测中出现非特异性染色反应的样品,均不同程度存在上述异嗜性抗体。
将样品事先与上述抗体孵育后再进行液相芯片检测或ELISA常规检测,可以排除非特异反应。
四、存在问题与应用展望如上所述,液相蛋白芯片由于高通量、自动化、快速、敏感以及多元化等特点,在生命科学研究中将得到广泛应用,可预见,研究、临床检验等方面的巨大需求将带动规模可观的生物芯片研发与销售市场,尤其就是在临床与诊断市场上,临床检验与诊断芯片将有远大前景。
在临床诊断方面,高质量诊断用抗原、单克隆抗体的缺乏、昂贵的研制与商业价格将就是制约液相蛋白芯片开发与应用的主要因素。
此外,芯片仪器设备价格较高,研究与开发人员对液相芯片技术、设备的选择与使用等缺乏足够的了解,商品化液相芯片试剂盒缺乏等,这些因素在当前都将影响到这一新兴技术的广泛应用。
然而,液相蛋白芯片技术由于其技术特点,具有巨大的发展潜力,在目前以及将来相当时期内都将就是全球分子生物学科学研究与应用领域的热点生物技术手段。
液相蛋白芯片技术将日臻成熟完善,成本将降低,各种诊断与研究用液相蛋白芯片的商业化生产,以及液相蛋白芯片技术服务市场的形成指日可待。