Biochip mikrosıvısal teknolojisi uygulama algılamak Serum alerjen özgü immünglobulin e (sIgE)

Alerji yaygınlığı giderek son on yıl içinde artmıştır ve¹dünya nüfusunun 20-% 30 etkiliyor. Etken alerjenler tanımlaması hastalıkların yönetiminde önemli önem taşımaktadır. Çin'de kayıtlı içinde vivo cilt prick testler ülkede mevcut değildir, serum özgü IgE tüp bebek belirlenmesi en önemli ve yaygın olarak kullanılan araç için tip ı alerji beri²tanılar. Bu uygulamalar Batı dünyasında benzer, ancak rağmen ImmunoCAP sistemi (sistem 1), Floresans enzim bağlı immunosorbent temel sistemi, tüp bebek Anti tanı³altın standart olarak algılanan, Çin'deki kullanım çok nedeniyle sınırlıdır onun yüksek ekipman ve reaktif fiyat için. Bu nedenle yüksek fiyat-performans oranı ile yeni bir alternatif Anti Tanı sistemi çok gerekli.

BioIC (sistem 2) serum özgü IgE çoğaltılmış deneyleri için Kemiluminesan prensibi temel bir mikrosıvısal kartuş tabanlı sistemdir. 7 cm x 4 cm, ile bir boyutu mikrosıvısal kartuş plastik enjeksiyon kalıp üç katmandan oluşur. Termal derleme işlemleri sırasında iyi istikrar taşıyan 3 mm kalınlıkta şeffaf polikarbonat en üst kısmıdır. Akrilonitril, bütadiyen ve stiren (ABS) kopolimer inşa 3 mm kalınlığında alt tabaka ile birlikte 0,5 mm kalınlığında Orta tabaka silikon kauçuk hortumdur sandviç. Renk siyah olmak, Orta tabaka Kemiluminesan algılama sırasında alt arka plan sunar. Silika jel üzerine nitroselüloz membran (NC membran) ince bir tabaka farklı Alerjik proteinler lekelenme sağlayan reaksiyon bölgesine karşılık gelen konumundaki püskürtülür. Bu çalışmada mikrosıvısal sistem alerjen özgü IgE Serumda çoğaltılmış belirlenmesi için klinik performansını değerlendirmek etmektir.

Bu çalışma ve insan serum numuneleri kullanımı ilk bağlı hastane Guangzhou Tıp Üniversitesi (GYYY-2016-73) Etik Komitesi tarafından kabul edildi. Tüm katılımcılar kendi yazılı izni bağımsız olarak veya aileleri (durumunda çocuk) aracılığıyla verdik.

1. temel bilgiler çalışma grubu

Not: Anti bilgi deposu devlet anahtar laboratuvar, solunum yolu hastalığı (Hava-SKLRD) Guangzhou Enstitüsü solunum Hastanesi (GIRH) içinde kurulan bir büyük serum bankadır. Son on yılda başlatılan, hava SKLRD toplamak ve onların klinik bilgi (Tablo 1)^4,5birlikte Alerjik hastalıkları olan hastalarda serum numuneleri depolamak başladı bile. Çalışmada sera üzerinden hava SKLRD ile gerçekleştirildi.

1. Ocak 2015 Haziran 2018 için toplanan sera hava-SKLRD'ın veritabanını aramak ve duyarlı bölgede yaygın alerjenler bulundu hastalara alerjik hastalık ile seçin.
2. Tüm seçili hastalar gibi alerjik rinit ve veya astım, Alerjik Dermatit ve/veya ürtiker, bağlı Alerjik hastalıklar var ve bu hastaların serum birden fazla serum alerjen özgü immünglobulin E (sIgE) içerdiğinden emin olun Bu bölgede yaygın alerjenler sistemi 1 tarafından tespit sensitizations.
3. Eksik tıbbi kayıtları, bu takip, o kim onların serum numuneleri kullanımı için bilimsel amaçlar, bu tespit bir immün yetmezlik ile şu anda üzerlerinde immünoterapi ile ilgili onay vermeyi reddetmek için kayıp olan hastalar hariç tutmak veya immunomodulatory ajanlar, ya da bu paraziter enfeksiyonlar bulunmuştur.
4. Hiçbir tedavi veya ilaç reçete laboratuvar bulguları girişime en aza indirmek için önce serum koleksiyonu verildi emin olun. Ölçütlerini karşılayan değil tüm serum numuneleri geri çevrildi.

2. çalışma akışı ve ölçümler ilgi

Not: 19 alerjenler belirlemek için 100 µL serum mikrosıvısal sistem ihtiyacı var. Venöz kan (5 mL) ayıran jel içeren bir vakum damar kullanarak her hastadan toplanmıştır. 1000 x g, 10 dk centrifuging sonra üst katman test etmek için toplandı. Kullanılmayan serum-80 ° C'de depolanan Test önce serum, oda sıcaklığında 30 dakika tutuldu ve bir girdap Mikser ile sarsıldı. Tekrarlanan donma-çözülme çevrimleri atlanma.

1. Öncelikle sIgEs Dermatophagoides pteronyssinus (d1), Dermatophagoides farinae (d2), Blomia tropicalis (d201), Kedi tüyü (e1), köpek tüyü (e5), Bermuda çim (g2) tüm alerjenlere serum örnekleri test, timothy çimen) G6), hamamböceği (i6), Aspergillus fumigatus (m3), Candida albicans (m5), ragweed (w1), yumurta beyazı (f1), süt (f2), buğday (f4), fıstık (f13), soya (f14), badem (f20), (f23) Yengeç ve karides (f24). Madde 3 te verilen yönergeleri izleyin.
   Not: sIgE belirlenmesi tahlil ( Tablo reçetesigörmek) kiti ve ölçülen alerjen özgü IgE ile Kemiluminesan Çözümleyicisi tarafından yapıldı.
2. Rastgele bir tekrarlanabilirlik çalışması için yeterli serum (en az 900 µL) ile örnekleri arasından üç örnek seçin. Değişmeden, her koşulda tutmak ölçmek üç sera alerjen sIgEs için her gün 9 gün boyunca (yani, toplam 900 x 9 = 100 µL serum).

3. yarı otomasyon sınama yordamı mikrosıvısal sisteminin

Not: Sistem 2 otomatik mikrosıvısal teknoloji, protein Mikroarray, soğuk ışık analizi, paralel IgE analizi ve görüntü işleme teknolojisi bütünleşmesidir. Sınama iletişim kuralı dört bölüme ayrılmıştır: hazırlık örnek yükleme, kuluçka ve ölçüm ekipmanları.

1. Hazırlık ekipmanları
   1. PC ve analyzer güç aç.
      Not: Güç anahtarı bir taban üzerinde kaldı.
   2. LabIT programı PC başlatın. Karanlık çerçeve uyarı penceresi açılır kaçak testiçalıştırmak için Tamam ' ı tıklatın. Daha sonra işlemi arabirimi girmek için merkezi Logo'yu tıklatın.
      Not: Sistem daha 24 h için boşta kalırsa kaçak testi çalıştırmak için kullanıcı hatırlatacaktır.
   3. Reaksiyon Temp ve CCD (şarj kuplajlı cihaz) Temp ekranın sağ alt köşesindeki kontrol edin. Reaksiyon Temp yükselmesi gereken 37 ° C ± 1 ° C yaklaşık 10 dakika içinde ve CCD Temp bırak-15 ° C ± 1 ° c
   4. CCD Temp düştü sonra-15 ° C ± kaçak testi çalıştırmak 1 ° C. KAÇAK testi çalıştırmadan önce araç içinde yaptı diğer öğe yok emin olun ve kapıyı kapatın. Araçlar ' ı | Sistem Test | Kaçak testi. Test sırasında kapıyı açmayın. Test tamamlandığında, rapor penceresi açılır.
2. Örnek yükleme
   1. Yıkama arabellek, 120 µL engelleme arabelleği, 60 µL conjugates A ve B, substrat A ve B, 60 µL ve 100 µL serum örneklerinin, 620 µL mikrosıvısal kartuş karşılık gelen reaktif tankındaki ekleyin.
3. Kuluçka
   1. Kartuş kimliğitıklatın, barkod tarayıcı kartuşu seri numarasını inceden inceye gözden geçirmek, örnek kimliği girin, kartuşu çözümleyicisine koymak ve kapıyı kullanmak ve analizi başlatmak için Analyzer'ı ve Çalıştır ' ı tıklatın.
4. Ölçüm
   1. İstatistiksel yazılım (örneğin, Excel) sonuçlarına ölçümün sonra verin.
      Not: 30 dk, kuluçka sonra analyzer otomatik olarak ölçüm gerçekleştirir ve sonucu raporlar.
5. Uzakta-in belgili tanımlık çözümlemek arasında geçiş yapma
   1. Testi bitirdikten sonra rutin bakım için kartuşu çıkarın ve Çözümleyicisi'nin iç Isıtma demir ve elektromıknatıs % 75 alkolle hafifçe silin.
      Not: Değil zor tuşuna basın veya elektromıknatıs sallamak.
   2. LabIT penceresini kapatın. Sıcaklık izleme penceresi açılır. 5 ° C koruma moduna CCD ısıtır zaman otomatik olarak kapanır. O zamana kadar çözümleyici ve PC kapanma kapatmanın güvenli olacaktır.
      Not: el ile derece CCD Temp 5 ° C-arttı önce İzleme penceresini kapatmayın ve belgili tanımlık çözümlemek ne de PC kapanma sırasında CCD ısınma dönüş yapmak.

4. sIgE reaktivite tanımını

Not: bir su katılmamış serum numune için algılama sistemi 2 0.21 – 100 aralığıdır IU/mL.

1. 0,35 IU/mL eşik değeri temel alınarak, pozitif^6,7olmak 0,35 IU/mL aşan bir sIgE düzeyi göz önünde bulundurun. SIgE testleri reaktivite⁸olarak oranı: sınıf 1 (≥0.35 ve < 0.70 IU/mL), sınıf 2 (≥0.70 ve < 3.50 IU/mL), sınıf 3 (≥3.50 ve < 17.50 IU/mL), sınıf 4 (≥17.50 ve < 50.00 IU/mL), sınıf 5 (≥50.00 ve < 100.00 IU/mL) ve toplumsal sınıf 6 (≥100.00 IU/mL).

5. istatistiksel analiz

1. Bir çubuk grafik 19 Allerjenler (şekil 1) pozitif oranı göstermek ve Levey-Jennings eğrisi algılama sistemi (Şekil 2)⁹tekrarlanabilirlik göstermek için kullanmak için kullanın.
2. Üç en yaygın soluk çeken alerjenler ve gıda alerjenleri (toplamda altı alerjenler) seçin ve ben sistemi 1-klinik tanı performans^10,11değerlendirmek için sonuçlar karşılaştırın. Uyum oranı, duyarlılık, özgüllük, pozitif ve negatif öngörü değerleri ve alıcının karakteristik (ROC) eğrisi (AUC) değerlendirme kriterleri faaliyet alanında bulunmaktadır.
3. İki sistem arasında korelasyon açıklayan ve tutarlılık için kappa değeri kullanmak için Spearman'ın korelasyon analizi¹² uygulanır. Kappa değeri olarak neredeyse kategorize mükemmel (0.8-1.0), önemli (0,6-0,8), orta (0.4-0.6), Fuarı (0,2-0,4) veya fakir (< 0,2)¹³. SPSS 23.0 ve MedCalc 11.0 istatistik analiz kullanın ve P tanımla < 0,05 olarak istatistiksel anlamlılık.

19 yaygın alerjenler için olumlu oranları
293 sera sonuçlarına şekil 3' te gösterilmektedir. Tüm soluk çeken alerjenler arasında D. farinae en yüksek pozitif oranı vardı (%80.89, 273/293), ö. tarafından takip Pteronyssinus (%78.84, 231/293). Gıda alerjenleri arasında yengeç en yüksek pozitif oranına sahip (%20.48, 60/293), %13.65 (40/293) karides için takip. Toplam pozitiflik oranı için soluk çeken alerjenler gıda alerjenleri için daha yüksek.

Tekrarlanabilirlik mikrosıvısal sisteminin
Tekrarlanabilirlik sonuçları için kedi tüyü, köpek tüyü ve hamam böceği, dayanıyordu test, dokuz mermi 32.98 ± 8,94, 1,61 ± 0.48 ve 0.76 ± 0.18, sırasıyla ve tutarlılık düzeyleri % 100 olduğunu (9/9), % 100 (9/9) ve % 67 (6/9). Sonuçları dağılımı Şekil 2Levey-Jennings eğri ile gösterilir. Tüm verileri ile en fazla izin verilen klinik hata14tutarlı X ± 2 x SD, aralığı içinde vardır.

İki sistemleri karşılaştırması
Nitel sonuçlar gösterdi o kedi tüyü vardı sistem 1 en yüksek uyumluluk (%95.33, 243/150). En düşük uyumluluk karides görüldü (%40.75, 88/216). Soluk çeken alerjenler %92,00 %95.33 değişmekteydi arasında toplam uyum. Gıda alerjenleri için uyumluluk dizi %40,74-%72,39 vardı. Gidalar için en yüksek duyarlılık Dermatophagoides farinae içinde (%93.94), % 100 özgüllük ile görüldü. Gıda alerjenleri arasında en yüksek duyarlılık %80.65 özgüllük ile fıstık (%54.55), görüldü. Tablo 2 de değerlendirme sonuçlarını için soluk çeken alerjenler gıda alerjenleri için üstün olduğunu gösteriyor. Beri 0.613 aralığından 0,984 için AUC değerleri gösterdi ve AUC üç soluk çeken alerjenler için 0.950 büyük, sistem 2 sistem 1 referansla yüksek bir doğruluk vardır söylenebilir.

Tutarlılık analiz iki sistem için üç gidalar için kappa değerleri 0.727 – 0.876, Kedi tüyü 0.876 (% 95 GA, 0.786-0.965) görülen en yüksek değer ile arasında olduğunu gösterdi. Hangi genel olarak düştü gıda alerjenleri için kappa değerlerinden daha iyi olduklarını < 0.400. En düşük kappa değeri 0.112 karides (% 95 GA, 0.062 – 0.162) içinde yapıldı (Tablo 3). Spearman'ın korelasyon analizi gösterdi en iyi korelasyon görülmüş fıstık ve kedi tüyü içinde ile korelasyon katsayılarının r = 0.942 (% 95 GA, 0.907-0.965; p < 0.0001) ve r = 0.927 (% 95 GA, 0.900 – 0.947; p < 0.0001), anılan sıraya göre.

Şekil 3' te, bir dağılım çizim ile sistem 2 kullanıcısının sonuçları xboyunca inşa edilmiştir-eksen ve sistem 1'in yboyunca-eksen sIgE dağıtımını ö pteronyssinusiçin ö. iki sistem toplama sonuçları göstermek için nişasta, Kedi tüyü, süt, karides ve fıstık. Uyumluluk ve uyumsuzluk analiz için D. pteronyssinus ± 1 sınıf farklılık göstermiştir alerjenler vardı (%91.60, 229 250 vs), D. farinae (%81.25, 91 112 vs), Kedi tüyü (%98.00, 147 150 vs), süt (%83.58, 112 134 vs), karides (%59.72, 129 216 vs.) ve fıstık (%76.56, 49 64 vs). Kombine toplam uyum oranı %81.75 (757 926 vs) idi.

Şekil 1: 19 yaygın alerjenler mikrosıvısal tahlil tarafından algılanmasını pozitif oranları. D1 - Dermatophagoides pteronyssinus, d2 - Dermatophagoides farinae, d201 - Blomia tropicalis, e1 - Kedi tüyü, e5 - köpek tüyü, g2 - Bermuda çim, g6 - timothy çimen, i6 - Hamam böcekleri, m3 - Aspergillus fumigatus, m5 - Candida albicans, w1 - ragweed, f1 - yumurta akı, f2 - süt, f4 - buğday, f13 - fıstık, f14 - soya, f20 - badem, f23 - yengeç ve karides f24 -. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 2: Levey-Jennings grafikler art arda mikrosıvısal sistem tarafından algılanan üç alerjenleri. (A)Kedi tüyü, (B) köpek kılı ve (C) hamamböceği tekrarlanabilirlik değerlendirme için seçildi. Siyah, yeşil, sarı ve kırmızı çizgiler (X), ortalama ± standart sapma (SD X ±), ortalama ortalama temsil + standart sapma kez iki (X ± 2SD) ve ortalama + standart sapma kez üç (X ± 3SD) birden çok ölçümlerin, anılan sıraya göre. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3: dağılım tarafından ölçülen altı alerjen sIgE konsantrasyonları ve araziler Sistem 1. Sistem 1 (Y-ekseni) ve sistemi 2 (X-ekseni). Her satır arsa, sınıf cutoffs temsil eder (sınıf 0: 0,35, sınıf 1: 0,35-0.7, sınıf 2: 0,7-3.5, sınıf 3: 3.5-17,5, sınıf 4: 17,5-50, sınıf 5:50-100 ve toplumsal sınıf 6: > 100 IU/mL). Gölgeli kutular toplama sınıfı uyumlu alanlardır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Tablo 1: hasta demografik özellikleri. Toplamda, 293 konular kim Medyan yaş 23 (interquartile arasındadır 8 36 yaşında) ile katılım kriterleri yerine bulundu. Onları, 170 arasında (%58.02) erkek ve 123 (%41.98) kadın vardı. Ayrıca, 92 (%31.40) Onlardan alerjik rinit, 117 (%39.93) vardı Alerjik astım, 36 (%12.29) vardı ektanı rinit, astım ve 48 (%16.38) vardı Besin allerjisi veya deri alerjileri gibi diğer Alerjik hastalıklara yakalanıyordu.

Tablo 2: iki sistem arasında klinik performans. D1 - D. pteronyssinus, d2 - D. farina, e1 - Kedi tüyü, f2 - süt, f13 - fıstık ve f24 - karides. CAP - ImmunoCAP, + - pozitif,- - negatif, SE - duyarlılık, SP - özgüllük, PPV - pozitif öngörü değeri, NBD - negatif değeri, AUC - ROC eğri altındaki alan. AUC değerleri için % 95 Aralık değeri (% 95, CI) de tabloda gösterilir.

Tablo 3: korelasyon ve iki sistem arasında anlaşma. D1 - D. pteronyssinus, d2 - D. farina, e1 - Kedi tüyü, f2 - süt, f13 - fıstık ve f24 - karides. Kappa ve Spearman'ın Rho değerleri için % 95'i Aralık değeri (% 95, CI) ayrıca tabloda gösterilmiştir.

Yazarlar ifşa gerek yok.