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Medicine

Applicazione della tecnologia microfluidica Biochip per rilevare siero allergene-specifiche dell'immunoglobulina E (sIgE)

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

Summary

Questa carta presenta un protocollo per la rilevazione di siero-specific IgE con un sistema di chemiluminescenza basati su cartuccia di microfluidica e la valutazione della sua utilità nella diagnosi di allergia.

Abstract

Malattia allergica è comune negli adulti e nei bambini. Identificazione degli allergeni causativi è significativo nella prevenzione e nella gestione della malattia. Tuttavia, un sistema di misurazione specifici dell'immunoglobulina E (IgE) con un alto rapporto qualità-prezzo è carente nella Cina continentale, soprattutto negli ospedali cure primarie. Questo articolo descrive le procedure di principio e funzionamento di usando un sistema di chemiluminescenza basati su cartuccia microfluidico per rilevare IgE allergene-specifiche nel siero. I risultati sono stati confrontati con quelli di ImmunoCAP (sistema 1), lo standard industriale, e viene valutata la riproducibilità del sistema per rilevare i pazienti sensibilizzati ad allergeni comuni. I risultati hanno mostrato che in confronto con ImmunoCAP (sistema 1), il sistema BioIC (sistema 2) ha buona precisione e sensibilità nella rilevazione di siero-specific IgE contro gli allergeni inalanti e alimenti vari, ma con un costo significativamente inferiore. Può servire come una buona alternativa al sistema 1 negli ospedali di cure primarie in Cina che hanno convenienza finanziaria inferiore.

Introduction

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La prevalenza delle allergie è aumentato costantemente negli ultimi decenni e colpisce il 20% - 30% della popolazione globale1. Identificazione degli allergeni causativi ha un significato importante nella gestione delle malattie. In Cina, poiché le prove della puntura registrati in vivo della pelle non sono disponibili nel paese, determinazione in vitro di siero-specific IgE è il più importante e strumento comunemente utilizzato per il tipo I allergia diagnosi2. Questo è simile a pratiche nel mondo occidentale, ma anche se ImmunoCAP sistema (sistema 1), un sistema di base di enzima-collegata dell'immunosorbente fluorescenza, è percepito come il gold standard per la diagnosi di allergia in vitro3, il suo uso in Cina è molto limitata per il prezzo elevato di attrezzature e reagenti. Quindi è assolutamente necessario un nuovo sistema di diagnosi di allergia alternativo con un alto rapporto qualità-prezzo.

Il sistema BioIC (sistema 2) è un sistema basato su cartuccia microfluidico sulla base del principio di chemiluminescenza per saggi multiplex di siero-specific IgE. Con una dimensione di 7 cm x 4 cm, la cartuccia di microfluidica è composto da tre strati di plastica stampati ad iniezione. La parte superiore è 3 in policarbonato trasparente spessore mm che trasporta buona stabilità durante i processi di gruppo termico. Insieme allo strato di 3 mm di spessore inferiore costruito da un copolimero di acrilonitrile, butadiene e stirene (ABS), esso panini 0,5 mm di spessore strato intermedio in gomma siliconica. Essendo di colore nero, lo strato intermedio offre priorità bassa più bassa durante il rilevamento di chemiluminescenza. Sulla superficie del gel di silice, un sottile strato di membrana di nitrocellulosa (NC membrana) viene spruzzato nella posizione corrispondente alla zona di reazione, che consente l'individuazione delle diverse proteine allergeniche. Lo scopo di questo studio è di valutare la performance clinica del sistema microfluidico per la determinazione di multiplex di allergene-specific IgE nel siero.

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Protocol

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Questo studio e l'uso di campioni di siero umano sono stati approvati dal comitato etico della The primo affiliati ospedale di Guangzhou Medical University (GYYY-2016-73). Tutti i partecipanti hanno dato il loro consenso scritto autonomamente o tramite i loro genitori (nel caso di bambini).

1. informazioni di base del gruppo di studio

Nota: Il Repository di informazioni di allergia della stato chiave laboratorio di malattia respiratoria (aria-SKLRD) è una banca di grandi siero istituita all'interno dell'ospedale di Guangzhou Institute of Respiratory (GIRH). Ha avviato nell'ultimo decennio, l'aria-SKLRD ha già iniziato a raccogliere e conservare i campioni di siero dai pazienti con le malattie allergiche, insieme a loro informazioni cliniche (tabella 1)4,5. Questo studio è stato effettuato con i sieri da aria-SKLRD.

  1. Cerca nel database di aria-SKLRD per sieri raccolti da gennaio 2015 al giugno 2018 e selezionare i pazienti con malattia allergica, che sono stati trovati per essere sensibili agli allergeni comuni nella regione.
  2. Garantire che tutti i pazienti selezionati sono malattie allergiche relative, quali rinite allergica e asma, dermatite allergica e/o orticaria, e che il siero di questi pazienti contiene più siero allergene-specific IgE (sIgE) sensibilizzazioni di allergeni comuni in questa regione, rilevati dal sistema 1.
  3. Escludere i pazienti con i record medici incompleti, quelli persi al follow-up, coloro che rifiutano di dare il consenso informato per quanto riguarda l'uso dei loro campioni di siero per scopi scientifici, quelli con un'immunodeficenza identificata, quelli attualmente su immunoterapia o agenti immunomodulatori, o quelli che si trovano ad per avere infezioni parassitarie.
  4. Garantire che nessun trattamento o farmaco di prescrizione è stato dato prima della raccolta del siero in modo da minimizzare le interferenze per i risultati del laboratorio. Tutti i campioni di siero che non soddisfano i criteri sono stati respinti.

2. studiare il flusso e misure di interesse

Nota: Il sistema di microfluidica ha bisogno di 100 µ l di siero per la determinazione 19 allergeni. Sangue venoso (5 mL) è stato raccolto da ogni paziente utilizzando un vaso sanguigno vuoto contenenti gel di separazione. Dopo centrifugazione per 10 min a 1.000 x g, lo strato superiore è stato raccolto per il test. Siero non utilizzato è stato conservato a-80 ° C. Prima del test, il siero è stato mantenuto a temperatura ambiente per 30 min e fu scosso con un Vortex. Cicli ripetuti di congelamento e scongelamento sono stati evitati.

  1. Principalmente testare i campioni di siero per sIgEs agli allergeni interi di Dermatophagoides pteronyssinus (d1), Dermatophagoides farinae (d2), Blomia tropicalis (d201), peli di gatto (e1), peli di cane (e5), erba di Bermude (g2), timothy erba ( G6), scarafaggi (i6), Aspergillus fumigatus (m3), Candida albicans (m5), Ambrosia (w1), albume d'uovo (f1), latte (f2), grano (f4), arachidi (f13), soia (f14), mandorle (f20), granchio (f23) e gamberetti (f24). Seguire le istruzioni riportate nella sezione 3.
    Nota: sIgE determinazione è stato fatto con le IgE allergene-specifiche assay kit (vedere la Tabella materiali) e misurata da un analizzatore a chemiluminescenza.
  2. Selezionare casualmente tre campioni tra i campioni con abbastanza siero (almeno 900 µ l) per uno studio di riproducibilità. Mantenendo tutte le condizioni immutate, misurare i tre sieri per allergene sIgEs al giorno per 9 giorni consecutivi (cioè, un totale di 100 x 9 = 900 µ l di siero).

3. procedura di prova semi-automazione del sistema microfluidico

Nota: Il sistema 2 è l'integrazione della tecnologia microfluidica automatico, microarray della proteina, luce fredda analisi, analisi parallela di IgE e tecnologia di elaborazione immagini. Il protocollo di prova è divisa in quattro parti: preparazione delle attrezzature, caricamento del campione, incubazione e misura.

  1. Preparazione dell'attrezzatura
    1. Accendere il PC e il potere di analizzatore.
      Nota: L'interruttore di alimentazione è a sinistra della base.
    2. Sul PC, avviare il programma di LabIT. Se si apre la finestra di avviso di Dark Frame , fare clic su OK per eseguire la prova di tenuta. In seguito, scegliere il centro del logo per accedere all'interfaccia di funzionamento.
      Nota: Il sistema ricorderà all'utente di eseguire la prova di tenuta se è inattivo per più di 24 h.
    3. Controllare la reazione Temp e CCD (charge coupled device) Temp nell'angolo inferiore destro dello schermo. La temperatura di reazione dovrebbe salire a 37 ° C ± 1 ° C in circa 10 min, e la Temp CCD dovrebbe cadere a-15 ° C ± 1 ° C.
    4. Eseguire la prova di tenuta dopo il Temp CCD è sceso a-15 ° C ± 1 ° C. Prima di eseguire la prova di tenuta, assicurarsi che non ci sono nessun altri oggetti lasciati all'interno dello strumento e chiudere la porta. Fare clic su strumenti | Test di sistema | Prova di tenuta. Non aprire la porta durante i test. Quando il test è finito, si aprirà la finestra del report.
  2. Caricamento del campione
    1. Aggiungere 620 µ l di tampone di lavaggio, 120 µ l di tampone bloccante, 60 µ l di coniugati A e B, 60 µ l di substrato A e B e 100 µ l di campioni di siero per il serbatoio di reagente corrispondente sulla cartuccia microfluidica.
  3. Incubazione
    1. Fare clic su ID cartuccia, utilizzare lo scanner di codici a barre per analizzare il numero di serie della cartuccia, immettere l'ID di campione, inserire la cartuccia nell'analizzatore e chiudere la porta e fare clic su Analyzer ed eseguire per avviare l'analisi.
  4. Misura
    1. Esportare i risultati per software di analisi statistica (ad esempio, Excel) dopo la misurazione.
      Nota: Dopo 30 minuti di incubazione, l'analizzatore esegue automaticamente la misura e riporta il risultato.
  5. Spegnimento dell'analizzatore
    1. Per manutenzione ordinaria, dopo aver terminato il test, rimuovere la cartuccia e pulire l'analizzatore ferro di riscaldamento interno ed elettromagnete leggermente con 75% di alcol.
      Nota: Non premere con forza o scuotere l'elettromagnete.
    2. Chiudere la finestra di LabIT. Si aprirà la finestra di monitoraggio della temperatura. Si chiuderà automaticamente quando il CCD si riscalda per la modalità di protezione di 5 ° C. A quel punto, sarà possibile spegnere il potere del analizzatore al PC.
      Nota: Non chiudere manualmente la finestra di controllo prima che il Temp CCD è salito a 5 ° C della temperatura e non spegnere il potere dell'analizzatore né il PC durante il riscaldamento del CCD.

4. definizione di sIgE reattività

Nota: Per un esemplare di siero non diluito, il campo di rilevamento del sistema 2 è 0,21 – 100 IU/mL.

  1. Base al valore di soglia di 0,35 IU/mL, considera un livello di sIgE superiore a 0,35 IU/mL per essere positivo6,7. Valuta la reattività delle prove sIgE come8: classe 1 (≥0.35 e < 0,70 IU/mL), classe 2 (≥0.70 e < 3,50 IU/mL), classe 3 (≥3.50 e < 17,50 IU/mL), classe 4 (≥17.50 e < 50,00 IU/mL), classe 5 (≥50.00 e < 100,00 IU/mL) e classe 6 (≥100.00 IU/mL).

5. elaborazione statistica

  1. Utilizzare un istogramma per visualizzare il tasso positivo degli 19 allergeni (Figura 1) e utilizzare la curva di Levey-Jennings per dimostrare la ripetibilità del rilevamento sistema (Figura 2)9.
  2. Selezionare le tre più comuni allergeni inalanti e allergeni alimentari (in totale, sei allergeni) e confrontare i risultati dei sistema 1 per valutare la sua prestazione diagnostica clinica10,11. Includere il tasso di concordanza, sensibilità, specificità, valori predittivi positivi e negativi e l'area sotto il curva (AUC) di caratteristica (ROC) di funzionamento come i criteri di valutazione del ricevitore.
  3. Applicare correlazione analisi12 per descrivere le correlazioni tra i due sistemi e utilizzare il valore kappa per coerenza di Spearman. Categorizzare il valore kappa come quasi perfetto (0.8-1.0), sostanziale (0,6-0,8), moderato (0,4 – 0,6), Fiera (0.2-0.4) o poveri (< 0.2)13. Utilizzare delle analisi statistiche SPSS 23.0 e MedCalc 11.0 e definire P < 0,05 come significatività statistica.

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Representative Results

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Tassi positivi per 19 comuni allergeni
I risultati su 293 sieri sono mostrati nella Figura 3. Tra tutti gli allergeni inalanti, d. farinae aveva il più alto tasso positivo (80.89%, 273/293), seguita da D. pteronyssinus (78,84%, 231/293). Tra gli allergeni alimentari, crab ha il più alto tasso positivo (20,48%, 60/293), seguita da 13,65% (40/293) per gamberetti. Il tasso totale positivo per allergeni inalanti era superiore a quello per allergeni alimentari.

Ripetibilità del sistema microfluidico
Ripetibilità risultati per peli di gatto, peli di cane e scarafaggio, basato su nove giri di prova, erano 32.98 ± 8,94, 1,61 ± 0,48 e 0.76 ± 0.18, rispettivamente, e i livelli di coerenza erano 100% (9/9), 100% (9/9) e il 67% (6/9). Distribuzione dei risultati viene mostrata con la curva di Levey-Jennings nella Figura 2. Tutti i dati sono all'interno della gamma di X ± x 2 SD, che è coerente con l' errore clinico ammissibile massimo14.

Confronto tra due sistemi
Risultati qualitativi hanno mostrato che peli di gatto avevano la più alta concordanza al sistema 1 (95,33%, 243/150). La concordanza più bassa è stato visto in gamberetti (40,75%, 88/216). La concordanza totale tra allergeni inalanti ha variato da 92.00% a 95,33%. Per allergeni alimentari, la gamma di concordanza era 40.74% – 72,39%. La più alta sensibilità per inalanti è stato visto in Dermatophagoides farinae (93,94%), con una specificità del 100%. Tra allergeni alimentari, la più alta sensibilità è stato visto in arachidi (54,55%), con una specificità di 80,65%. La tabella 2 Mostra anche che tutti i risultati di valutazione per allergeni inalanti erano superiori agli allergeni dell'alimento. Poiché i valori AUC hanno mostrato una gamma da 0.613 a 0.984 e l'AUC per i tre allergeni inalanti era maggiore di 0.950, si può concludere che il sistema 2 ha una precisione elevata con riferimento al sistema 1.

Analisi di coerenza per i due sistemi hanno mostrato che i valori di kappa per le tre sostanze inalanti erano tra 0,727 – 0.876, con il valore più alto visualizzato in peli di gatto come 0.876 (95% CI, 0,786 – 0.965). Erano tutti meglio i valori di kappa per allergeni alimentari che, in generale, è caduto < 0.400. Era il più basso valore di kappa 0,112 in gamberetti (95% CI, 0,062 – 0,162) (tabella 3). Analisi di correlazione di Spearman ha mostrato che la migliore correlazione è stata veduta in peli di gatto e arachidi, con coefficienti di correlazione r = 0,942 (95% CI, 0.907 – 0.965; p < 0,0001) e r = 0.927 (95% CI, 0,900 – 0.947; p < 0,0001), rispettivamente.

In Figura 3, un grafico a dispersione è costruito con risultati di sistema 2 lungo la x-asse e sistema 1 lungo il y-asse per visualizzare la distribuzione della sIgE risultati di concentrazione dai due sistemi per D. pteronyssinus, D. farina, cat dander, latte, gamberetti e arachidi. Per un'analisi di concordanza e discordanza, gli allergeni che ha mostrato la differenza di classe ± 1 erano d. pteronyssinus (91,60%, 229 vs 250), d. farinae (81.25%, 91 vs. 112), peli di gatto (98.00%, 147 vs 150), latte (83,58%, 112 vs 134), gamberetti (59.72%, 129 vs 216) e arachidi (76.56%, 49 contro 64). Il tasso di concordanza totale combinato era 81,75% (757 vs 926).

Figure 1
Figura 1: I tassi di positività del rilevamento di 19 comuni allergeni dall'analisi della microfluidica. D1 - Dermatophagoides pteronyssinus, d2 - Dermatophagoides farinae, d201 - Blomia tropicalis, e1 - peli di gatto, e5 - peli di cane, g2 - erba di Bermude, g6 - timothy erba, i6 - scarafaggi, m3 - Aspergillus fumigatus, m5 - Albicans del candida, w1 - Ambrosia, f1 - bianco d'uovo, f2 - latte, f4 - grano, f13 - arachidi, soia, f14 - f20 - mandorla, f23 - granchio e f24 - gamberetti. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Grafici Levey-Jennings degli tre allergeni ripetutamente rilevati dal sistema microfluidico. (A) peli di gatto, peli di cane (B) e (C) scarafaggio sono stati selezionati per la valutazione della ripetibilità. Il nero, verde, gialle e rosse linee rappresentano la media (X), la media ± deviazione standard (X ± SD), la media + volte la deviazione standard (X ± 2SD) e la media + due volte la deviazione standard tre (X ± 3SD) di misure multiple, rispettivamente. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: dispersione trame delle concentrazioni di sIgE allergeni sei misurate da Sistema 1. Sistema 1 (Y-asse) e il sistema 2 (X-axis). Ogni riga nella trama rappresenta tagli di 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 – classe 50, 05:50 – 100 e classe 6: > 100 UI/mL). Le caselle ombreggiate sono concordi aree nella classe di concentrazione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Caratteristica No.(%)
Genere, n(%)
Donna 123(41.98%)
uomo 170(58.02%)
Età, anno, n(%)
Mediana (25%, 75%) 23(8,36)
≤ 10 97(33.11%)
11-20 37(12.63%)
21-40 101(34.47%)
> 41 58(19.80%)
Diagnosi, n(%)
Rinite allergica 92(31.40%)
Asma allergica 117(39.93%)
Rinite allergica con asma 36(12.29%)
Gli altri 48(16.38%)

Tabella 1: caratteristiche demografiche dei pazienti. In totale, 293 oggetti sono stati trovati che hanno compiuto i criteri di inclusione, con un'età mediana di 23 (range interquartile da 8 a 36 anni). Tra loro, 170 (58,02%) erano maschi e 123 (41.98%) erano femminili. Inoltre, 92 (31,40%) di loro aveva la rinite allergica, 117 (39.93%) aveva l'asma allergica, 36 (12,29%) aveva comorbidity di rinite e asma e 48 (16,38%) aveva altre malattie allergiche, ad esempio un'allergia alimentare o allergie cutanee.

Dimensione del campione CAP + CAP- Accordo totale 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 a 0.991)
D2 112 93 6 0 13 94.64% 93,94% 100,00% 100,00% 68.42% 0.984 (0.941 a 0,999)
E1 150 34 5 2 109 95,33% 87,18% 98.20% 94.44% 95,61% 0.968 (0,925 a 0.990)
F2 134 16 27 10 81 72,39% 37,21% 89.01% 61.54% 75,00% 0,744 (0,661 a 0,815)
F13 64 18 15 6 25 67.19% 54,55% 80,65% 75,00% 62,50% 0.731 (0.606 a 0.834)
F24 216 36 127 1 52 40,74% 22,09% 98.11% 97.30% 29.05% 0.613 (0,545 a 0.678)
D1-deragliatore p1, d2-deragliatore f1, e1-Cat dander, f2-latte, f13-arachidi, f24-gamberetti. CAP-ImmunoCAP, + positivo, –-negativo, SE-sensibilità, SP-specificità, valore predittivo positivo PPV, valore predittivo negativo NPV, AUC-area sotto la curva ROC. Per i valori AUC, il valore di intervallo di 95% (95%, IC) è inoltre indicato nella tabella.

Tabella 2: prestazione clinica tra i due sistemi. D1 - d. pteronyssinus, d2 - d. farina, e1 - peli di gatto, f2 - latte, f13 - arachidi e f24 - gamberetti. CAP - ImmunoCAP, + - positiva, – - negativa, SE - sensibilità, SP - specificità, PPV - valore predittivo positivo, NPV - negativo valore predittivo, AUC - area sotto la curva ROC. Per i valori AUC, il valore di intervallo di 95% (95%, IC) è inoltre indicato nella tabella.

Kappa(95%,ci) Spearman'rho(95%,ci)
D1 0,727 (0.617 a 0.838) 0.896 (0.869 a 0.918)
D2 0.783 (0.617 a 0.948) 0.731 (0.631 a 0.807)
E1 0.876 (0,786 a 0.965) 0.927 (0,900 a 0.947)
F2 0.293 (0,122 a 0.463) 0,681 (0.579 a 0.763)
F13 0,349 (0.129 a 0,569) 0,969 (0.949 a 0.981)
F24 0,112 (0,062 a 0.162) 0,833 (0.788 a 0.870)

Tabella 3: correlazione e accordo tra i due sistemi. D1 - d. pteronyssinus, d2 - d. farina, e1 - peli di gatto, f2 - latte, f13 - arachidi e f24 - gamberetti. Per kappa e i valori di Rho di Spearman, il valore di intervallo di 95% (95%, IC) è anche mostrato nella tabella.

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Discussion

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Simile ai risultati da molti altri studi15,16,17, i risultati dal sistema microfluidico basato su sieri da 293 pazienti allergici ha mostrati quella casa acari della polvere (tra cui d. pteronyssinus, D. farinaee b. tropicalis) sono i principali allergeni inalanti provocando malattie allergiche nel sud della Cina, considerando che per il cibo, latte, arachidi, gamberetti e granchio sono gli allergeni più comuni che causano i sintomi allergici. Per quanto riguarda lo studio di riproducibilità fatto su tre allergeni, tutti hanno mostrato buoni risultati, con un tasso di ripetizione generale 88,89%, il che significa che si è riunito l'errore massimo ammissibile.

Utilizzando System 1 come riferimento, lo studio corrente ha valutato l'efficacia di diagnosi clinica del sistema 2. Con un livello del siero di sIgE di 0,35 IU/mL come Cut-off2, un campione con sIgE > 0,35 IU / mL implica che il paziente è sensibile l'allergene e più alto il titolo, la migliore correlazione a sintomi18 del paziente. I risultati mostrano che il tasso di concordanza degli allergeni inalanti tre erano tutti più di 90%. Oltre ai risultati per allergeni alimentari, che aveva una concordanza del ~40.74%-72.39%, la concordanza totale era 81,75% (757/926). Il valore di kappa di d. pteronyssinus, farina d.e peli di gatto erano 0,778, 0.663 e 0.860 (p < 0,001), rispettivamente. I valori di kappa per allergeni alimentari erano tutte di sotto di 0,4. Per i tre principali inalanti e allergeni alimentari, una correlazione significativa dei risultati quantitativi è stata veduta fra i due sistemi (≈ diSpearman r0,681-0,969, p < 0.01).

E ' stato notato che mentre il coefficiente rS per arachidi era 0,969, il valore di kappa dell'indice di valutazione di coerenza era solo 0,349 (95% CI, 0,129-0,569). Tale discrepanza potrebbe essere dovuto la prevalenza bassa di sensibilità dell'arachide nella regione e, quindi, la maggior parte dei sieri reclutati erano negativa per quel IgE specifiche. Molti studi hanno indicato che potrebbe essere visto una discrepanza significativa tra sIgE titolo ed i sintomi clinici di allergeni alimentari. L'uso di sistemi di prova differenti per alimento-specifico IgE determinazione potrebbe anche creare grandi variazioni19. Questo potrebbe essere dovuto al fatto che non è il cibo ingerito crudo che innesca i sintomi allergici, ma i componenti modificati generati durante la cottura o la digestione. L'uso di diverse materie prime dai fornitori differenti per rendere gli allergeni possa anche contribuire al risultato discrepanza20.

La cartuccia di microfluidica è composto di cinque parti principali: cinque serbatoi di stoccaggio, cinque canali di recapito di reagente, cinque pompe unidirezionale, una zona di reazione singola nella quale allergene estratti possono essere immobilizzati e un serbatoio di scarico per raccogliere tutti i sottoprodotti di reazione. Basato sulla necessità di analisi, fino a 40 allergene estratti possono essere sparsi sulla zona di reazione. Controllato da PC, le cinque pompe unidirezionale guidano e coordinano il flusso del campione di siero, tampone di lavaggio, reagente bloccante, coniugati e sottrae, per completare un'analisi enzima-collegata dell'immunosorbente in due fasi. Una volta completata la reazione, le immagini di reazione di chemiluminescenza vengono catturate da una bassa risoluzione telecamera CCD raffreddata e i segnali vengono elaborati dal PC per stabilire la curva di taratura e per calcolare i risultati quantitativi e semiquantitativi sIgE.

Lo studio attuale dimostra che i due sistemi dimostrano buona consistenza. Tuttavia, confrontato con il sistema 1, il sistema 2 è più facile da usare e ha una minore domanda di formazione degli operatori. Poiché ogni cartuccia di microfluidica ha una propria curva di controllo di qualità, l'affidabilità del sistema è stata notevolmente migliorata. Altri vantaggi del sistema includono una luce e ingombro ridotto, un'installazione modulare espandibile e la facilità con cui è collegato ad un PC per il controllo di funzionamento. Tutti questi vantaggi riducono notevolmente l'installazione e il costo di esercizio, e allo stesso tempo, essi non pregiudicano le esigenze di precisione e velocità nella pratica clinica quotidiana, che rende il sistema particolarmente indicato per lo screening allergia negli ospedali di cure primarie in Cina. Tuttavia, uno svantaggio principale del sistema microfluidico è che non si tratta di un sistema completamente automatico e frequente intervento è necessario durante l'operazione. Ancora non può sostituire i sistemi che devono elaborare un grande numero di campioni al giorno.

A causa della mancanza di sufficiente sieri positivi per determinati allergeni, questo studio non copriva tutti gli 19 allergeni disponibili in cartuccia microfluidica, ma solo sei più comuni disponibili nella Cina meridionale. Più studio è necessario approfondire se la valutazione è anche applicabile ad altri allergeni.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Acknowledgments

Gli autori ringraziano il Professor Mei Jiang per il suo aiuto nell'analisi statistica e Mr. Hammer Tsui nella preparazione del manoscritto. Questo studio è stato sostenuto da Guangzhou Science e Technology Foundation (201804020043) e National Foundation Natural Science of China (NSFC 81572063 e 81802076 NSFC). I gruppi di finanziamenti concordato con il disegno di studio, analisi dei dati, preparazione del manoscritto e decisione di pubblicare. Nessun altro finanziamento ricevuto per questo studio.

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
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Applicazione della tecnologia microfluidica Biochip per rilevare siero allergene-specifiche dell'immunoglobulina 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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