分子免疫阵列(single molecule array,Simoa)技术,是一种将单分子计数用于蛋白质生物标记物的检测方法。该技术检测限可达飞摩尔(fg/mL)数量级,是目前最具代表性的单分子免疫检测技术。Simoa技术是基于微阵列芯片的单分子免疫检测,是在毫米级芯片上雕刻(或浇筑)成千上万个微米级微井,每个微井体积约 40 fl 左右,随后将免疫复合物磁珠分配于微井中,再借助高分辨率荧光显微镜对荧光点进行计数,依据泊松分布理论,计算同时含珠子与荧光产物孔的数量/含珠子孔总数的比值,以此确定测试样品中的蛋白质浓度。 SiMoA通过磁珠酶联免疫反应与微孔阵列芯片的结合,实现单分子蛋白检测。其操作流程如下:
(1)利用表面标记有捕获抗体的磁珠捕获样品中的抗原;(2)使用biotin标记的检测抗体对被捕获的抗原进行标记;(3)加入链霉亲和素—半乳糖苷酶复合物,与检测抗体上的biotin结合;(4)将反应洗净后的磁珠与底物混合,加载到含有微孔阵列的检测芯片中,利用磁场使磁珠落入与其尺寸完全匹配的微孔中(3μm左右),加入油相,使得微孔之间物理隔离;(5)含有半乳糖苷酶的微孔由于酶分子催化底物产生荧光产物;(6)对微孔阵列进行荧光成像,通过对发出荧光信号的微孔个数对照标准曲线来实现定量检测。 比传统ELISA灵敏度提高1000倍以上;检测下限达到fg/mL,实现了超低丰度蛋白的有效检测和定量。试验过程不依赖操作人员,从而保证结果的重复性和精准性。可根据试验目的进行方案开发和优化,适合科研创新研究。借助单分子免疫检测技术的超高灵敏特性,可充分检测出血液样本中的生物标志物水平 ,在神经性退行性疾病的诊断中具有重要意义.用于肿瘤早期诊断及治疗后的监测。利用 SimoA 对前列腺特异性抗原(PSA)进行检测,2 zmol/L 的检测灵敏度使得对前列腺癌的早期诊断成为可能,并且对于经过放疗或者切除前列腺的患者,能够提前数月乃至数年发现肿瘤的复发,对于提升患者的生存率具有重要意义。目前主要集中在病原体自身标志物及细胞因子。在针对 SARS-Cov-2检测中,利用 SimoA 将血液中 N 蛋白的检测灵敏度提高至RT-PCR 的检测水平(1 zmol/L),可作为核酸检测的有效补充手段,对于感染的早期诊断及病情进展监测具有重要意义。 参考文献:
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