Применение технологии Microfluidic биочип обнаружить сыворотке Аллерген конкретных иммуноглобулина е (sIgE)
21 апреля 2019 г.
Этот документ представляет протокол обнаружения сыворотки специфические антитела с системой на основе картриджа хемилюминесценции microfluidic и оценки его полезность в специальные диагнозы.
Система микрофлюидных технологий биочипа представляет собой микрофлюидный картридж на основе раздела, который использует принцип хемилюминесценции для асы сыворотки specif IGE. По сравнению с другими методами обнаружения, биоИК систем имеет преимущества низкой стоимости и требует меньше сыворотки для обнаружения сыворотки IGE. Последствия этого метода, как правило, к диагностике аллергических заболеваний, таких как ринит и астма, потому что многие из этих пациентов сенсибилизированы к общим обнаруживаемых аллергенов.
Хотя этот метод может обеспечить понимание респираторных заболеваний аллергии, он также может быть применен к другим ситуациям, таким как пищевая и кожаная аллергия. Поскольку этот метод проще в использовании, и имеет сниженный метод для обучения операторов, лица, новые для системы могут научиться использовать его быстро. Яркая демонстрация этого вопроса имеет решающее значение, поскольку определяет, является ли тест успешным и требует умелой ручной работы.
Чтобы проверить образцы сыворотки на антитела иммуноглобулина Е к цельным аллергенам, случайным образом выберите три образца не менее 900 микролитров сыворотки и возьмите чип из комплекта и проецировать его. Затем включите компьютер и мощность анализатора. Запустите ИТ-программу Lab на компьютере.
Если всплывает окно предупреждения темной рамы, нажмите OK, чтобы вывести тест на утечку, а затем нажмите на логотип центра, чтобы войти в интерфейс операции. Проверьте температуру реакции и заряда в сочетании устройства или температуры CCD, температура реакции должна подняться до 37 плюс-минус один градус по Цельсию примерно за десять минут и температура CCD должна упасть до минус 15 плюс-минус один градус по Цельсию. Когда температура CCD упала до минус 15 плюс-минус один градус по Цельсию, подтвердите, что внутри прибора не осталось других предметов, и закройте дверь.
Затем нажмите инструменты, системный тест, тест на утечку. Когда тест закончен, всплывает окно отчета. Далее загрузите 620 микролитров буфера стирки, 120 микролитров блокирующего буфера, 60 микролитров конъюгирует А и В, 60 микролитров субстратов А и В и 100 микролитров каждого образца сыворотки в соответствующие резервуары реагентов на микрофлюидной картридже.
После нажатия идентификатора картриджа используйте сканер штрих-кода для сканирования серийного номера картриджа и введите образец ID.Then поместите картридж в анализатор, закройте дверь, и нажмите анализатор и запустить, чтобы начать анализатор. В конце анализа, экспортировать результаты в соответствующую статистическую программу программного обеспечения и удалить картридж из анализатора. Слегка протрите внутреннее нагревательное железо и электромагнит анализатора 75-процентным алкоголем и закройте ИТ-окно лаборатории.
Окно мониторинга температуры всплывает и автоматически закрывается, когда CCD нагревается до пяти градусов по Цельсию режим защиты, после чего можно безопасно выключить анализатор и компьютер. Микрофлюидная система дает повторяемые результаты, о чем свидетельствуют эти данные для перхоть кошки, перхоть собаки и таракана после девяти раундов тестирования. Как отмечается, все данные находятся в пределах двух стандартных отклонений, что соответствует максимально допустимой клинической погрешности.
Как и ожидалось от положительности показателей аллергенов, все результаты оценки для ингаляционных аллергенов превосходят пищевые аллергены. Поскольку область под значениями кривой демонстрирует диапазон от 0,613 до 0,984, а площадь под значениями кривой для трех ингаляционных аллергенов превышает 0,950, можно сделать вывод, что система 2 имеет высокую точность со ссылкой на систему 1. Анализ согласованности для двух систем показывает, что значения каппы для трех ингаляторов все больше, чем значения каппа для пищевых аллергенов, которые в целом падают ниже 0,4.
В этих участках рассеяния построенных с результатами системы 2 вдоль x-оси и системы одно приводит вдоль y-оси, распределение концентрации иммуноглобулина E сыворотки результаты от 2 систем для 6 по-разному аллергенов можно наблюдать. Перед началом обнаружения всегда проверяйте реакцию и температуру CCD, так как они связаны с точностью теста. После этой процедуры, другие методы, такие как компонент решен диагноз может быть выполнена, чтобы ответить на дополнительные вопросы о аллергенов перекрестной стандартизации и совместной сенсибилизации.
Технология микрофлюидных чипов была успешно применена в области диагностики аллергии для решения таких проблем, как неадекватная сыворотка, и высокая медицинская стоимость Как работа с человеческой сыворотки, симптомы могут быть определения опасных. Ношение соответствующего оборудования личной защиты и других мер предосторожности всегда следует принимать при выполнении этой процедуры.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной работе представлен протокол обнаружения сывороточного специфического иммуноглобулина E с помощью микрофлюидной картриджной системы хемилюминесценции. Этот метод особенно полезен при диагностике аллергических заболеваний, таких как ринит и астма.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Иммунология
- Диагностика аллергии
- Микрофлюидные технологии
Теоретические основы
- Система биочиповой микрофлюидной технологии использует хемилюминесценцию для определения специфического IgE в сыворотке крови.
- Данный метод является недорогим и требует меньшего количества сыворотки по сравнению с традиционными методами анализа.
- Метод может быть применен для диагностики различных типов аллергии, включая респираторную, пищевую и кожную аллергию.
- Обучение оператора упрощено, что позволяет новым пользователям быстро освоить методику.
Цель исследования
- Оценить эффективность системы на основе микрофлюидного картриджа для диагностики аллергии.
- Предоставить данные о выявлении распространенных аллергенов.
- Продемонстрировать преимущества данного метода по сравнению с существующими методиками.
Используемые методы
- Система хемилюминесценции на базе микрофлюидного картриджа.
- Определение сывороточного специфического IgE.
- Сравнение с другими методами детекции.
- Оценка подготовки пользователей и простоты эксплуатации.
Основные результаты
- Микрофлюидная система обладает значительными преимуществами с точки зрения стоимости и требуемого объема сыворотки.
- Она эффективно определяет IgE в сыворотке, связанные с различными видами аллергии.
- Пользователи могут быстро освоить работу с системой, что повышает ее доступность.
- Данный метод предоставляет ценные сведения для диагностики аллергии.
Выводы
- Система на основе микрофлюидных картриджей является перспективным инструментом для диагностики аллергии.
- Она представляет собой экономически эффективную и производительную альтернативу традиционным методам.
- Дальнейшие исследования могут расширить область ее применения на другие типы аллергии.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Определение специфических для аллергенов IgE является критически важным этапом в диагностике аллергии и валидации терапевтических мишеней, однако дороговизна систем ограничивает их доступность в условиях ограниченных ресурсов. Система хемилюминесценции на базе микрофлюидного картриджа представляет собой экономически эффективную альтернативу с меньшими требованиями к объему образцов, что позволяет расширить ее применение в учреждениях первичной медико-санитарной помощи и децентрализованных лабораториях. Это способствует оценке биомаркеров на ранних стадиях и снижению механистических рисков в программах разработки лекарственных препаратов для лечения аллергических заболеваний.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет исследовать IgE-опосредованные пути путем количественного определения специфических иммунных ответов на аллергены в сыворотке крови человека.
- Практическая ценность: для одного теста требуется всего 100 µL сыворотки, что позволяет экономить ограниченные объемы образцов на ранних этапах поиска.
- Прогностическая ценность: демонстрирует высокую корреляцию с ImmunoCAP (kappa >0,95 для ингаляционных аллергенов), что обеспечивает уверенную оценку взаимодействия с мишенью.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: обеспечивает количественное определение уровней IgE для ингаляционных и пищевых аллергенов методом хемилюминесценции, что позволяет строить профили зависимости «доза — ответ».
- Практическая ценность: включает стандартизированное заполнение реагентами и автоматический контроль температуры, что повышает воспроизводимость анализа независимо от оператора.
- Масштабируемость: конструкция микрофлюидного картриджа позволяет осуществлять пакетную обработку и повторно использовать платформу в рамках скрининговых кампаний.
Трансляционные и доклинические исследования
- Трансляционная значимость: Выявляет сенсибилизацию к клинически значимым аллергенам (например, перхоти кошек, перхоти собак, тараканам) со значениями AUC >0,95, что соответствует иммунным ответам человека.
- Снижение механистических рисков: Позволяет оценивать перекрестную реактивность аллергенов и профили ко-сенсибилизации, что дает информацию для стратификации биомаркеров в доклинических моделях.
- Непрерывность процесса: Обеспечивает переход от поиска и профилирования IgE к доклинической валидации иммуномодулирующих кандидатов.
Интеграция конвейера и рабочих процессов
Данный метод вписывается в континуум исследований в области аллергии: от первоначальной проверки гипотез о мишенях до доклинической валидации терапевтических кандидатов, воздействующих на пути IgE.
- Открывающая биология: обеспечивает функциональную валидацию мишеней-аллергенов путем измерения связывания специфических IgE в сыворотке крови пациентов.
- Скрининг: позволяет проводить высоковоспроизводимый скрининг панелей аллергенов с минимальным объемом сыворотки, что подходит для квалификации биомаркеров.
- Аналитика: генерирует количественные данные о концентрации IgE, которые можно экспортировать в статистическое программное обеспечение для межлабораторного сравнения и установления пороговых значений.
- Трансляционные исследования: интегрируется с компонентно-разрешенной диагностикой для более детального картирования эпитопов аллергенов и анализа перекрестной сенсибилизации.
- Корпоративное повторное использование: архитектура платформы позволяет адаптировать её под различные панели аллергенов и типы образцов, способствуя стандартизации рабочих процессов.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: Снижает механистическую неопределенность в моделях аллергии, опосредованной IgE, за счет точного количественного профилирования специфических аллергенов.
- Эксплуатационная ценность: Снижает стоимость одного теста и уменьшает нагрузку на обучение оператора, повышая доступность метода в децентрализованных условиях научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
- Стратегическая ценность: Повышает уверенность при принятии решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) за счет предоставления надежных данных о биомаркерах с точностью клинического уровня.
- Влияние на портфель: Позволяет осуществлять приоритезацию препаратов для лечения аллергии с поправкой на риск на основе валидированных сигнатур биомаркеров IgE.
Особенности реализации
- Требуется знакомство с правилами работы с микрофлюидными картриджами и протоколами загрузки реагентов.
- Точность сигнала зависит от стабильного контроля температуры (реакция при 37±1°C, ПЗС при -15±1°C).
- Необходима межкомандная стандартизация процедур подготовки образцов и экспорта данных.
- Адаптация к новым аллергенам требует проверки совместимости конъюгата и субстрата.
- Ручные операции, такие как установка картриджа и проверка на герметичность, вносят вариабельность, зависящую от оператора, что требует соответствующего обучения.
