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Medicine

Application des biopuces microfluidiques technologie pour détecter sérum allergène spécifique immunoglobuline E (sIgE)

doi: 10.3791/59100 Published: April 21, 2019
* These authors contributed equally

Summary

Cet article présente un protocole pour la détection des immunoglobulines sériques spécifiques E avec un système de chimiluminescence axée sur la cartouche microfluidique et l’évaluation de son utilité dans le diagnostic de l’allergie.

Abstract

Maladie allergique est fréquente chez les adultes et les enfants. Identification des allergènes causatifs est importante dans la prévention et la gestion de la maladie. Toutefois, un système de mesure spécifique de l’immunoglobuline E (IgE) avec un rapport coût-performances fait défaut en Chine continentale, en particulier dans les hôpitaux de soins de santé primaires. Cet article décrit les principe et le fonctionnement des procédures d’utiliser un système de chimiluminescence axée sur la cartouche microfluidique pour détecter l’allergène spécifique IgE dans le sérum. Les résultats ont été comparés avec ceux d’ImmunoCAP (système 1), la norme de l’industrie, et la reproductibilité du système pour détecter les patients sensibilisés aux allergènes courants est évaluée. Les résultats ont montré que, en comparaison avec ImmunoCAP (système 1), le système BioIC (système 2) a bonne précision et sensibilité dans la détection des IgE sériques spécifiques contre différents allergènes respiratoires et alimentaires, mais avec un coût nettement inférieur. Il peut servir comme une bonne alternative au système 1 dans les hôpitaux de soins de santé primaires en Chine continentale qui ont la plus faible financièrement abordables.

Introduction

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La prévalence des allergies a augmenté régulièrement au cours des dernières décennies et touche 20 % - 30 % de la population mondiale1. Identification des allergènes responsables a une importance dans la gestion des maladies. En Chine, étant donné que la peau in vivo enregistré prick tests ne sont pas disponibles dans le pays, la détermination in vitro de IgE sériques spécifiques est le plus important et un outil couramment utilisé pour les allergies de type I diagnostique2. Ceci est similaire aux pratiques dans le monde occidental, mais bien que ImmunoCAP système (système 1), un système de base d’immuno-fluorescence, est perçu comme l’étalon-or pour allergie in vitro diagnostic3, son utilisation en Chine est très limitée dû à son prix élevé de l’équipement et réactif. Par conséquent, un nouveau système de diagnostic d’allergie alternative avec un rapport coût-performances est absolument nécessaire.

Le système BioIC (système 2) est un système microfluidique cartouche basé sur le principe de la chimiluminescence pour des dosages d’IgE sériques spécifiques multiplexés. Avec une taille de 7 cm x 4 cm, la cartouche microfluidique est composée de trois couches de plastique moulé par injection. La partie supérieure est polycarbonate transparent de 3 mm d’épaisseur qui assure la bonne stabilité au cours du processus d’assemblage thermique. Avec la couche de 3 mm d’épaisseur inférieure, construite à partir d’un copolymère d’acrylonitrile, butadiène et styrène (ABS), il sandwichs le 0.5 mm d’épaisseur couche intermédiaire en caoutchouc de silicone. Couleur noire, la couche intermédiaire propose fond inférieur lors de la détection par chimiluminescence. Surface du gel de silice, une fine couche de membrane de nitrocellulose (membrane NC) est pulvérisée à la position correspondant à la zone de réaction, ce qui permet le repérage des différentes protéines allergènes. Le but de cette étude est d’évaluer les performances cliniques du système microfluidique permettant de déterminer l’allergène spécifique IgE dans le sérum multiplexé.

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Protocol

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Cette étude et l’utilisation des échantillons sériques ont été approuvées par le Comité d’éthique de l’université le premier affilié hôpital de Guangzhou Medical (VJJJ-2016-73). Tous les participants ont donné leur consentement écrit indépendamment ou par l’intermédiaire de leurs parents (dans le cas des enfants).

1. Généralités au groupe d’étude

Remarque : Le référentiel d’Information allergie de l’état laboratoire clé des maladies respiratoires (AIR-SKLRD) est une banque de sérums grand établie à l’intérieur de l’hôpital de Guangzhou Institute of Respiratory (GIRH). Lancé dans la dernière décennie, l’AIR-SKLRD a déjà commencé à recueillir et stocker des échantillons de sérum provenant de patients atteints de maladies allergiques, ainsi que leurs renseignements cliniques (tableau 1)4,5. La présente étude a été réalisée avec des sérums provenant de l’AIR-SKLRD.

  1. Recherche base de données de l’AIR-SKLRD pour les sérums prélevés de 2015 de janvier à juin 2018 et sélectionner les patients atteints de la maladie allergique, qui se sont révélés sensibles aux allergènes communs dans la région.
  2. Assurez-vous que tous les patients sélectionnés ont des maladies allergiques liées, telles que la rhinite allergique et l’asthme, dermatite allergique, ou urticaire, et que le sérum de ces patients contienne plusieurs immunoglobulines de l’allergène spécifique sérum E (sIgE) sensibilisations des allergènes courants dans cette région, détectés par le système 1.
  3. Exclure les patients avec des dossiers médicaux incomplètes, ceux perdus de vue, ceux qui refusent de donner leur consentement éclairé concernant l’utilisation de leurs échantillons de sérum à des fins scientifiques, ceux avec une immunodéficience identifié, ceux actuellement sur l’immunothérapie ou des agents immunomodulateurs, ou ceux qui présentent des infections parasitaires.
  4. Assurer qu'aucune prescription de traitement ou de la drogue a été donnée avant la collecte de sérum afin de minimiser les interférences pour les résultats de laboratoire. Tous les échantillons de sérum qui ne remplissent pas les critères ont été rejetées.

2. Etude des flux et des mesures d’intérêt

Remarque : Le système microfluidique doit 100 µL de sérum pour la détermination de 19 allergènes. Sang veineux (5 mL) ont été prélevé de chaque patient à l’aide d’un vaisseau sanguin sous vide contenant du gel de séparation. Après centrifugation pendant 10 min à 1 000 x g, la couche supérieure a été recueillie pour être analysés. Sérum inutilisé a été stocké à-80 ° C. Avant l’essai, le sérum a été maintenu à température ambiante pendant 30 min et a été secoué par un vortex. Les cycles de gel-dégel répétés ont été évitées.

  1. Principalement de tester les échantillons de sérum de sIgEs aux allergènes entiers de Dermatophagoides pteronyssinus (d1), Dermatophagoides farinae (d2), Blomia tropicalis (d201), poils de chat (e1), poils de chien (e5), herbe des Bermudes (g2), timothy grass) G6), blattes (i6), Aspergillus fumigatus (m3), Candida albicans (m5), herbe à poux (w1), blanc de œuf (f1), lait (f2), blé (f4), arachide (f13), soja (f14), amande (f20), crabe (f23) et crevette (f24). Suivez les instructions indiquées au point 3.
    NOTE : sIgE dosage a été fait avec l’IgE allergène spécifique test kit (voir la Table des matières) et mesurée par un analyseur à chimiluminescence.
  2. Choisir au hasard trois échantillons parmi les échantillons avec suffisant (au moins 900 µL) de sérum pour une étude de reproductibilité. Garder toutes les conditions inchangées, mesurer les trois sérums pour sIgEs allergène par jour pendant 9 jours consécutifs (soit un total de 100 x 9 = 900 µL de sérum).

3. procédure d’essai semi automatisation du système microfluidique

Remarque : Le système 2 est l’intégration d’une technologie automatique microfluidique, microarray de protéine, lumière froide analyse, analyse IgE parallèle et technologie de traitement d’image. Le protocole d’essai est divisé en quatre parties : préparation de l’équipement, chargement d’échantillon, d’incubation et de mesure.

  1. Préparation du matériel
    1. Allumez le PC et la puissance de l’analyseur.
      Remarque : L’interrupteur est sur la gauche de la base.
    2. Lancez le programme LabIT sur le PC. Si la fenêtre d’avertissement de Darks apparaît, cliquez sur OK pour exécuter le Test de fuite. Par la suite, cliquez sur le logo de centre pour accéder à l’interface d’opération.
      Remarque : Le système rappellera à l’utilisateur d’exécuter le Test de fuite s’il est inactif pendant plus de 24 h.
    3. Vérifier le Temp de réaction et le CCD (charge - coupled device) Temp dans le coin inférieur droit de l’écran. Le Temp de réaction devrait s’élever à 37 ° C ± 1 ° C en 10 min environ, et le Temp de CCD devrait tomber à-15 ° C ± 1 ° C.
    4. Exécutez le Test de fuite après le Temp du CCD, a chuté à-15 ° C ± 1 ° C. Avant d’exécuter l’essai d’étanchéité, assurez-vous qu’il n’y a pas d’autres éléments laissés à l’intérieur de l’instrument et fermer la porte. Cliquez sur outils | Système de Test | Test d’étanchéité. N’ouvrez pas la porte au cours des essais. Lorsque le test est terminé, la fenêtre d’état s’affiche.
  2. Chargement de l’échantillon
    1. Ajouter 620 µL de tampon de lavage, 120 µL de tampon de blocage, 60 µL de conjugués A et B, 60 µL de substrat A et B et 100 µL de sérum dans le réservoir de réactif correspondant sur la cartouche microfluidique.
  3. Incubation
    1. Cliquez sur l’ID de la cartouche, utiliser le scanner de code à barres pour scanner le numéro de série de la cartouche, entrez l’ID d’échantillon, mettre la cartouche dans l’analyseur et fermer la porte et cliquez sur analyseur et exécuter pour démarrer l’analyse.
  4. Mesure
    1. Exporter les résultats vers un logiciel de statistique (par exemple, Excel) après la mesure.
      Remarque : Après 30 min d’incubation, l’analyseur automatiquement effectue la mesure et indique le résultat.
  5. Extinction de l’analyseur
    1. Pour l’entretien de routine, après avoir terminé le test, retirez la cartouche et essuyer l’analyseur fer de chauffage intérieur et électro-aimant légèrement avec 75 % d’alcool.
      Remarque : Ne pas appuyer fort ou secouer l’électro-aimant.
    2. Fermez la fenêtre LabIT. La fenêtre de contrôle de température sautera vers le haut. Il se ferme automatiquement lorsque le capteur CCD chauffe pour le mode de protection de 5 ° C. D’ici là, il sera prudent de couper l’alimentation de l’analyseur et le PC.
      Remarque : Ne fermez pas manuellement la contrôle fenêtre avant le Temp de CCD est passé à 5 ° C de température et n’éteignez pas la puissance de l’analyseur, ni le PC pendant l’échauffement du CCD.

4. définition de la réactivité de sIgE

Remarque : Pour un échantillon de sérum non dilué, la plage de détection du système 2 est de 0,21 – 100 IU/mL.

  1. Basé sur la valeur de seuil de 0,35 UI/mL, envisager un niveau de sIgE excédant 0,35 UI/mL pour être positif6,7. Évaluer la réactivité des tests sIgE comme8: classe 1 (≥0.35 et < 0,70 UI/mL), classe 2 (≥0.70 et < 3,50 UI/mL), classe 3 (≥3.50 et < 17,50 UI/mL), de la classe 4 (≥17.50 et < 50,00 UI/mL), classe 5 (≥50.00 et < 100,00 UI/mL) et la classe 6 (≥100.00 UI/mL).

5. analyse statistique

  1. Utiliser un histogramme pour afficher le taux de positivité des 19 allergènes (Figure 1) et utiliser la courbe de Levey-Jennings pour démontrer la répétabilité de la détection du système (Figure 2)9.
  2. Sélectionnez les trois inhalants allergènes les plus courants et les allergènes alimentaires (au total, six allergènes) et comparer les résultats à l’i 1 système d’évaluer ses performances diagnostiques cliniques10,11. Inclure le taux de concordance, sensibilité, spécificité, valeurs prédictives positives et négatives et l’aire sous le récepteur (ROC) de la caractéristique (AUC) de fonctionnement comme les critères d’évaluation.
  3. Appliquer corrélation analyse12 pour décrire les corrélations entre les deux systèmes et utiliser la valeur kappa par souci de cohérence de Spearman. Classer la valeur kappa comme presque parfait (0,8 à 1,0), importante (0,6 – 0,8), modérée (0,4 à 0,6), Foire/salon (0,2 – 0,4) ou pauvres (< 0,2)13. Utiliser l’analyse statistique SPSS 23,0 et MedCalc 11,0 et définir P < 0,05 comme signification statistique.

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Representative Results

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Taux positifs pour des allergènes communs 19
Les résultats sur 293 sérums sont indiquées à la Figure 3. Parmi tous les allergènes inhalants, d. farinae avait le plus haut taux de positivité (80,89 %, 273/293), suivie par D. Pteronyssinus (78.84 %, 231/293). Parmi les allergènes alimentaires, crabe a le plus haut taux de positivité (20,48 %, 60/293), suivie de 13,65 % (40/293) pour la crevette. Le taux global positif pour les allergènes inhalants était supérieur à celle des allergènes alimentaires.

Répétabilité du système microfluidique
Répétabilité des résultats pour les squames de chat, poils de chien et cafard, basé sur neuf séries de tests, étaient 32.98 ± 8.94, 1,61 ± 0,48 et 0,76 ± 0,18, respectivement, et les niveaux de cohérence étaient 100 % (9/9), 100 % (9/9) et 67 % (6/9). Distribution des résultats est présentée avec la courbe de Levey-Jennings en Figure 2. Toutes les données sont dans la plage de X ± 2 x SD, qui est compatible avec le d’erreur clinique admissible maximale14.

Comparaison des deux systèmes
Les résultats qualitatifs ont montré que les squames de chat avaient la plus forte concordance au système 1 (% 95,33, 243/150). La concordance plus faible a été observée chez la crevette (40,75 %, 88/216). La concordance totale entre les allergènes inhalants varie de 92.00 % 95,33 %. Pour les allergènes alimentaires, la concordance se situait 40,74 % à 72,39 %. La sensibilité la plus élevée de substances inhalées chez Dermatophagoides farinae (93,94 %), avec une spécificité de 100 %. Parmi les allergènes alimentaires, la sensibilité la plus élevée a été vu en cacahuète (54,55 %), avec une spécificité de 80.65 %. Le tableau 2 montre également que tous les résultats de l’évaluation pour les allergènes inhalants étaient supérieurs aux allergènes alimentaires. Étant donné que les valeurs de l’AUC ont montré une gamme de 0,613 à 0,984 et l’ASC pour les allergènes inhalants trois était supérieure à 0,950, on peut conclure que le système 2 a une grande précision en ce qui concerne le système 1.

Analyse de cohérence pour les deux systèmes a démontré que les valeurs de kappa pour les trois produits à inhaler entre 0,727 – 0,876, avec la valeur la plus élevée vue dans les squames de chat comme 0,876 (95 % CI, 0.786 – 0,965). Ils étaient tous mieux que les valeurs de kappa pour les allergènes alimentaires qui, en général, est tombé < 0,400. La plus faible valeur de kappa était 0,112 chez la crevette (95 % CI, 0,062 – 0,162) (tableau 3). Analyse de corrélation de Spearman a montré que la meilleure corrélation a été observée dans des squames d’arachide et chat, avec des coefficients de corrélation r = 0,942 (95 % CI, 0,907 – 0,965 ; p < 0,0001) et r = 0,927 (95 % CI, 0,900 – 0,947 ; p < 0,0001), respectivement.

Dans la Figure 3, un diagramme de dispersion est construit avec les résultats du système 2 le long du x-axe et système 1 le long de y-axe pour montrer la répartition de la sIgE résultats de la concentration des deux systèmes pour D. pteronyssinus, D. Farid, cat squames animales, le lait, crevettes et arachides. Pour une analyse de concordance et discordance, les allergènes qui a montré la différence de classe ± 1 étaient d. pteronyssinus (91,60 %, 229 contre 250), d. farinae (81,25 %, 91 contre 112), les squames de chat (98,00 %, 147 et 150), lait (83.58 %, 112 contre 134), crevettes (59.72 %, 129 par rapport à 216) et l’arachide (76.56 %, 49 contre 64). Le taux de concordance total combiné était de 81,75 % (757 vs 926).

Figure 1
Figure 1 : le taux de positivité de la détection des allergènes courants 19 par le dosage de la microfluidique. D1 - Dermatophagoides pteronyssinus, d2 - Dermatophagoides farinae, d201 - Blomia tropicalis, e1 - les squames de chat, e5 - poils de chien, g2 - Bermuda grass, g6 - herbe de Timothée, i6 - cafards, m3 - Aspergillus fumigatus, m5 - Candida albicans, w1 - herbe à poux, f1 - blanc d’oeuf, f2 - lait, f4 - blé, f13 - arachide, f14 - soja, f20 - amande, f23 - crabe et f24 - crevettes. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : graphiques Levey-Jennings des trois allergènes détectés à plusieurs reprises par le système microfluidique. (A) poils de chat, poils de chien (B) et (C) cafard ont été sélectionnées pour l’évaluation de la répétabilité. Le noir, verts, jaunes et rouges lignes représentent la moyenne (X), la moyenne ± l’écart-type (SD de X ±), la moyenne + l’écart fois deux (X ± 2et) et la moyenne + l’écart fois trois (X ± 3SD) de multiples mesures, respectivement. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : disperser les emplacements des six concentrations de sIgE allergène mesurées par Système 1. Système 1 (Y-axe) et le système 2 (X-axis). Chaque ligne dans le graphique représente des seuils de classe (classe 0 : 0,35, classe 1 : 0,35-0,7, classe 2 : 0,7 – 3.5, classe 3 : 3,5 – 17,5, classe 4 : 17,5 – 50, classe 05:50 – 100 et classe 6 : > 100 UI/mL). Les cases ombrées sont concordants zones dans la classe de concentration. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Caractéristique No.(%)
Sexe, résultats
Femelle 123(41.98%)
mâle 170(58.02%)
Âge, année, résultats
Médiane (25 %, 75 %) 23(8,36)
≤10 97(33.11%)
11-20 37(12.63%)
21-40 101(34.47%)
> 41 58(19.80%)
Diagnostic, résultats
Rhinite allergique 92(31.40%)
Asthme allergique 117(39.93%)
Souffrant d’asthme, la rhinite allergique 36(12.29%)
D’autres 48(16.38%)

Tableau 1 : caractéristiques démographiques des patients. Au total, 293 sujets trouvées qui satisfait aux critères d’inclusion, avec un âge médian de 23 (intervalle interquartile de 8 à 36 ans). Parmi eux, 170 (58.02 %) étaient des hommes et 123 (41,98 %) étaient des femmes. En outre, 92 (31,40 %) d'entre eux avaient la rhinite allergique, 117 (39,93 %) souffrait d’asthme allergique, 36 (12,29 %) avait la comorbidité de la rhinite et l’asthme et 48 (16,38 %) a d’autres maladies allergiques, comme une allergie alimentaire ou des allergies de la peau.

Taille de l’échantillon CAP + CAP- Totalement d’accord SE SP PPV NPV AUC (95 %, IC)
BioIC + BioIC- BioIC + BioIC-
D1 250 196 20 0 34 92.00 % 90,74 % 100.00 % 100.00 % 62,96 % 0,975 (0,947 à 0,991)
D2 112 93 6 0 13 94,64 % 93,94 % 100.00 % 100.00 % 68,42 % 0,984 (0,941 à 0,999)
E1 150 34 5 2 109 95,33 % 87,18 % 98.20 % 94,44 % 95,61 % 0,968 (0,925 à 0,990)
F2 134 16 27 10 81 72,39 % 37,21 % 89.01 % 61.54 % 75,00 % 0,744 (0.661 à 0,815)
F13 64 18 15 6 25 67,19 % 54,55 % 80.65 % 75,00 % 62,50 % 0,731 (0,606 à 0,834)
F24 216 36 127 1 52 40,74 % 22,09 % 98,11 % 97.30 % 29,05 % 0,613 (0,545 à 0.678)
D1-Der. p1, d2-Der. f1, squames de chat-e1, f2-lait, f13-arachide, f24-crevettes. CAP-ImmunoCAP, + positif, –-négatifs, SE-sensibilité, SP-spécificité, valeur prédictive positive VPP, la valeur prédictive négative NPV, AUC-aire sous la courbe ROC. Pour les valeurs de l’AUC, la valeur de l’intervalle de 95 % (95 %, IC) est également indiquée dans le tableau.

Tableau 2 : efficacité clinique entre les deux systèmes. D1 - d. pteronyssinus, d2 - d. farina, e1 - les squames de chat, f2 - lait, f13 - arachide et f24 - crevettes. CAP - ImmunoCAP, + - positive – - négatif, SE - sensibilité, SP - spécificité, VPP - valeur prédictive positive, VPN - valeur prédictive, AUC - aire sous la courbe ROC de négative. Pour les valeurs de l’AUC, la valeur de l’intervalle de 95 % (95 %, IC) est également indiquée dans le tableau.

Kappa(95%,ci) Spearman'rho(95%,ci)
D1 0,727 (0,617 à 0,838) 0.896 (0,869 à 0,918)
D2 0,783 (0,617 à 0,948) 0,731 (0,631 à 0,807)
E1 0,876 (0.786 à 0,965) 0,927 (0,900 à 0,947)
F2 0,293 (0,122 à 0,463) 0,681 (0,579 à 0,763)
F13 0,349 (0,129 à 0.569) 0,969 (0.949 à 0,981)
F24 0,112 (0,062 à 0,162) 0,833 (0,788 à 0,870)

Tableau 3 : accord entre les deux systèmes et corrélation. D1 - d. pteronyssinus, d2 - d. farina, e1 - les squames de chat, f2 - lait, f13 - arachide et f24 - crevettes. Pour kappa et valeurs Rho de Spearman, la valeur de l’intervalle de 95 % (95 %, IC) est également indiquée dans le tableau.

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Discussion

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Similaires aux résultats de nombreuses autres études15,16,17, les résultats du système microfluidique issu des sérums de 293 patients allergiques ont montré que la maison acariens (y compris d. pteronyssinus, D. farinaeet b. tropicalis) sont les principaux allergènes inhalants conduisant à des maladies allergiques au sud de la Chine, alors que pour la nourriture, lait, arachide, crevette et crabe sont les allergènes les plus courantes qui causent des symptômes allergiques. En ce qui concerne l’étude de reproductibilité fait sur trois allergènes, chacun d’eux a montré de bons résultats, avec un taux de répétition de 88,89 %, ce qui signifie qu'il a rencontré l’erreur admissible maximale.

En utilisant le système 1 comme référence, la présente étude a évalué l’efficacité de diagnostic clinique du système 2. Avec un niveau de sIgE de sérum de 0,35 UI/mL comme coupure2, un échantillon avec sIgE > 0,35 UI / mL indique que le patient est sensible à l’allergène et plus le titre, la meilleure corrélation du patient symptômes18. Les résultats montrent que le taux de concordance des allergènes inhalants trois étaient tous plus de 90 %. En plus des résultats pour les allergènes alimentaires, qui a eu une concordance de ~40.74%-72.39 %, la concordance totale était de 81,75 % (757/926). La valeur de kappa de d. pteronyssinus, d. farinaet les squames de chat étaient 0,778 et 0,663 0,860 (p < 0,001), respectivement. Les valeurs de kappa pour les allergènes alimentaires étaient toutes inférieures à 0,4. Pour les trois principaux inhalant et allergènes alimentaires, une corrélation significative de résultats quantitatifs a été observée entre les deux systèmes (≈ deSpearman r0,681-0,969, p < 0,01).

On a remarqué que tandis que le coefficient rS pour cacahuète était 0,969, la valeur de kappa de l’indice d’évaluation de cohérence n’était 0,349 (95 % CI, 0,129-0.569). Cette anomalie pourrait être due à la faible prévalence de la sensibilité d’arachide dans la région et, par conséquent, la plupart des sérums recrutés était négatif pour que IgE spécifiques. De nombreuses études ont indiqué qu’un écart important était visible entre titre de sIgE et les symptômes cliniques des allergènes alimentaires. L’utilisation de systèmes de dosage différent pour dosage IgE spécifiques alimentaires pourrait également créer des grandes variations19. Cela pourrait être dû au fait que ce n’est pas la nourriture ingérée crue qui déclenche les symptômes allergiques, mais les composants mis à jour le générée au cours de la cuisson ou la digestion. L’utilisation de différentes matières premières par différents fabricants pour faire les allergènes peut contribuer également à la différence de résultat20.

La cartouche microfluidique est composée de cinq grandes parties : cinq réservoirs de stockage, cinq modes de prestation de réactif, cinq pompes unidirectionnelles, une zone de réaction unique à quels allergènes extraits peuvent être immobilisés et un réservoir pour recueillir tous les sous-produits de la réaction. Fondé sur la nécessité de dosage, jusqu'à 40 allergène extraits peuvent être pointillés sur la zone de réaction. Contrôlée par le PC, les cinq pompes unidirectionnelles guident et coordonnent le débit de l’échantillon de sérum, tampon de lavage, réactif de blocage, conjugués et soustrait, pour finir un test immuno-enzymatique de deux étapes. Lorsque la réaction est terminée, les images de réaction de chimiluminescence sont capturés par une caméra CCD refroidi à basse résolution et les signaux sont traités par le PC pour établir la courbe d’étalonnage et pour calculer les résultats quantitatifs et semi-quantitative sIgE.

La présente étude montre que les deux systèmes montrent de bonne consistance. Cependant, en comparaison avec le système 1, le système 2 est plus facile à utiliser et a une baisse de la demande pour la formation des opérateurs. Étant donné que chaque cartouche microfluidique a sa propre courbe de contrôle de la qualité, la fiabilité du système est grandement améliorée. Autres avantages du système comprennent une lumière et faible encombrement, une configuration modulaire extensible et la facilité avec laquelle il est connecté à un PC pour le contrôle de l’opération. Tous ces avantages de réduire considérablement l’installation et le coût de fonctionnement, et en même temps, ils ne compromettent pas les exigences de précision et de vitesse en pratique clinique quotidienne, ce qui rend le système particulièrement adapté pour le dépistage de l’allergie dans les hôpitaux de soins de santé primaires en Chine. Cependant, un inconvénient majeur du système microfluidique est qu’il n’est pas un système entièrement automatique, et une intervention fréquente est nécessaire lors de l’opération. Il ne peut pas toujours remplacer les systèmes qui doivent traiter un grand nombre d’échantillons par jour.

En raison du manque de suffisamment sérums positifs pour certains allergènes, cette étude ne couvre pas tous les 19 allergènes disponibles dans la cartouche microfluidique, mais seulement six courantes disponibles dans le sud de la Chine. Étude plus approfondie est nécessaire d’élaborer sur la question de savoir si l’évaluation est également applicable aux autres allergènes.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Les auteurs remercient professeur Mei Jiang pour son aide dans l’analyse statistique et M. Hammer Tsui dans la préparation du manuscrit. Cette étude a été financée par le Guangzhou Science et Technology Foundation (201804020043) et la Fondation nationale sciences naturelles de Chine (NSFC 81572063 et NSFC 81802076). Les financement de groupes d’accord avec la conception de l’étude, l’analyse des données, rédaction de manuscrits et décision de publier. Aucun autre financement a été reçue pour cette étude.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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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References

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Application des biopuces microfluidiques technologie pour détecter sérum allergène spécifique immunoglobuline E (sIgE)
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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).More

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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