Summary

Einsatz von Biochip mikrofluidischen Technologie zur Erkennung Serum Allergen-spezifische Immunglobulin E (sIgE)

Published: April 21, 2019
doi:

Summary

Dieser Beitrag stellt ein Protokoll zum Nachweis von Serum-spezifische Immunglobulin E mit einem mikrofluidischen Patrone-basierte Chemilumineszenz-System und die Bewertung der Nützlichkeit Allergie Diagnosen.

Abstract

Allergische Erkrankungen ist häufig bei Erwachsenen und Kindern. Identifikation der auslösenden Allergene ist bedeutsam in Disease-Management und Prävention. Jedoch fehlt einem spezifischen Immunglobulin E (IgE)-Mess-System mit einem hohen Preis-Leistungs-Verhältnis in der Volksrepublik China, vor allem in den Krankenhäusern der Grundversorgung. Dieses Whitepaper beschreibt Verfahren der Grundsatz und Betrieb mit einem mikrofluidischen Chemilumineszenz Patrone-basierten System, um Allergen-spezifischen IgE im Serum zu erkennen. Die Ergebnisse wurden verglichen mit denen von ImmunoCAP (System 1), der Industrie-Standard und die Reproduzierbarkeit des Systems zu erkennen, Patienten zu häufigen Allergenen sensibilisiert wird ausgewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass im Vergleich mit ImmunoCAP (System 1), das BioIC System (System 2) gute Präzision und Feingefühl bei der Aufdeckung von Serum-spezifischen IgE gegen verschiedene Inhalat und Lebensmittel-Allergene, aber mit deutlich niedrigeren Kosten hat. Es dient als eine gute Alternative zum System 1 in Krankenhäusern der Grundversorgung in der Volksrepublik China, die geringere finanzielle Erschwinglichkeit haben.

Introduction

Die Prävalenz von Allergien hat in den letzten Jahrzehnten stetig zugenommen und 20-30 % der Weltbevölkerung1betrifft. Identifikation der auslösenden Allergene hat wichtige Bedeutung bei der Bewältigung von Krankheiten. In China da registrierte in-vivo Hauttests Prick nicht in dem Land stehen, in-vitro-Bestimmung des Serum-spezifischen IgE das wichtigste ist und häufig verwendetes Werkzeug für Typ-I-Allergie diagnostiziert2. Dies ist vergleichbar mit Praktiken in der westlichen Welt, aber obwohl ImmunoCAP System (System 1), ein Fluoreszenz-Enzym-linked Immunosorbentprobe Grundsystem, als der Goldstandard für in-vitro-Allergie Diagnose3wahrgenommen wird, ist seine Verwendung in China sehr begrenzt aufgrund zu seiner Ausrüstung und Reagenz Höchstkurs. Ein neues alternative Allergie-Diagnose-System mit einem hohen Preis-Leistungs-Verhältnis ist daher dringend erforderlich.

Das BioIC System (System 2) ist ein mikrofluidischen Patrone-basiertes System basiert auf dem Prinzip der Chemilumineszenz für Multiplex-Assays der Serum-spezifischen IgE. Mit einer Größe von 7 cm x 4 cm, besteht die mikrofluidischen Patrone aus drei Schichten aus Spritzguss-Kunststoff. Der obere Teil ist 3 mm starkem transparentem Polycarbonat, das guten Stabilität während der thermischen Montageprozesse trägt. Zusammen mit der 3 mm dicken Bodenschicht besteht aus einem Copolymer aus Acrylnitril, Butadien und Styrol (ABS) sandwiches es 0,5 mm starken Mittelschicht aus Silikon-Kautschuk. In der Farbe Schwarz bietet, die mittlere Schicht niedriger Hintergrund während der Chemilumineszenz-Detektion. Auf der Oberseite der Silica-Gel wird eine dünne Schicht aus Nitrozellulose-Membran (NC-Membran) gesprüht, an der Position entsprechend der Reaktionszone, wodurch das Auffinden verschiedener Allergene Proteine. Der Zweck dieser Studie ist es, die klinische Leistung des mikrofluidischen Systems zur gemultiplexten Bestimmung der Allergen-spezifischen IgE im Serum zu bewerten.

Protocol

Diese Studie und die Verwendung von humanem Serumproben wurden von der Ethikkommission der erste Affiliated Hospital von Guangzhou Medical University (GYYY-2016-73) genehmigt. Alle Teilnehmer haben ihr schriftliche Einverständnis gegeben, selbständig oder durch ihre Eltern (bei Kindern). 1. grundlegende Informationen der Study group Hinweis: Die Allergie-Informations-Repository von der State Key Labor von Atemwegserkrankungen (Luft-SKLRD) ist eine große Serumbank i…

Representative Results

Positive Sätze für 19 gemeinsame AllergeneDie Ergebnisse auf 293 Sera sind in Abbildung 3dargestellt. Unter den Schnüffelstoffen Allergene, D. Farinae hatte die höchste positive Rate (80.89 %, 273/293), gefolgt von D. Pteronyssinus (78,84 %, 231/293). Unter den Lebensmittel-Allergene, Krabbe hat die höchste positive Rate (20,48 %, 60/293), gefolgt von 13,65 % (40/293) für Garnelen. Die Gesamt-positive-Rate…

Discussion

Ähnlich den Ergebnissen von vielen anderen Studien15,16,17, die Ergebnisse aus dem mikrofluidischen System basierend auf Seren von 293 allergischen Patienten zeigte, dass Haus Hausstaubmilben (einschließlich D. Pteronyssinus, D. Farinae, und B. Tropicalis) sind die wichtigsten Inhalat Allergene führt zu allergischen Erkrankungen im Süden Chinas, während für Lebensmittel, Milch, Erdnuss, Garnelen…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Professor Mei Jiang für ihre Hilfe bei der statistischen Auswertung und Herr Hammer Tsui bei der Erstellung des Manuskripts. Diese Studie wurde unterstützt durch das Guangzhou Science and Technology Foundation (201804020043) und die National Natural Science Foundation of China (NSFC 81572063 und NSFC 81802076). Die Finanzierung stimmten mit Studiendesign, Datenanalyse, Manuskript Vorbereitung und Entscheidung zu veröffentlichen. Keine anderen Mittel wurde für diese Studie aufgenommen.

Materials

Agnitio BioIC Analyzer Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) BA-G2000
BioIC Allergen specific-IgE Detection Kit Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) DR17A12
BioIC Cartrideg Placement plate Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) T20SET
BioIC Reagent Dispenser Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) DS-1
Image two-dimensional barcode machine Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) NLS-HR200
Software Package, LabIT Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) Version 2.4.12
VORTEX-5 Vortex Mixer Haimen Kylinbell Lab Lastruments Co., Ltd. VORTEX-5

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Cite This Article
Huang, Z., Luo, W., Zou, X., Liu, X., Cai, C., Wu, Z., Hu, H., Sun, B. Application of Biochip Microfluidic Technology to Detect Serum Allergen-specific Immunoglobulin E (sIgE). J. Vis. Exp. (146), e59100, doi:10.3791/59100 (2019).

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