数码液相芯片技术

五、数码液相芯片技术

检测原理

数码液相芯片技术(digital liquid chip method,DLCM)是采用具有不同编码的磁条码表面分别包被不同的抗原。检测时,样本中特定抗体与特定磁条码表面上的抗原结合形成抗原抗体复合物,再加入荧光标记的抗人IgG(或IgM,IgA)抗体,根据样本中不同抗体的含量不同,对应不同抗原的不同编号的磁条码,可获得不同的荧光强度,从而实现精确判读。

1.磁条码芯片编码方式和包被原理

(1)编码方式:芯片的中间支撑层为硅片,首先硅片上附上镍层(磁性来源),然后覆上树脂,树脂是半透明材料,对树脂可进行激光光刻,形成4 096种图案,可以转换为12位的二进制,最终可编码4 096种芯片(图1—2—9)。

(2)包被原理:每种磁条芯片可有氨基、羧基、亲和素等化学基团修饰,可共价偶联一种抗原、抗体或分子探针,经特殊表面处理,可与任何DNA、RNA等核苷酸或抗原、抗体等蛋白质相连接(图1—2—10)。

(3)免疫反应原理:具有不同编码的磁条码芯片表面分别包被着不同的抗原,每种芯片至少有上百个同时放入反应体系。反应过程中,芯片悬浮液体在37℃环境下进行液相反应,将样本中特定抗体与特定磁条码芯片表面上的抗原结合形成抗原抗体复合物,再加入荧光信号蛋白标记的抗人IgG(或IgM,IgA)抗体,最终形成不同检测指标的复合物。

img

图1—2—9 磁条码芯片编码方式和包被原理

A.“棒状”和“点状”图案的不同组合对不同芯片进行编码;B.通过不同化学基团进行共价偶联,可包被核酸和蛋白

img

图1—2—10 数码液相芯片技术结果判读原理

A.明场识别并定位项目;B.暗场判读项目发光值

(4)判读原理:根据样本中不同抗体的含量不同,不同编码的磁条码芯片(对应不同的抗原)通过电荷耦合器件(charge-coupled device)显微成像技术进行两次明场、暗场成像(图1—2—10),可获得对应芯片不同的荧光强度。理论上每个磁条码芯片均会有一个荧光强度,同一编码芯片会有若干个荧光强度,通过软件计算分析各编码芯片的荧光强度,取中位数,换算成对应抗体的浓度或抗体系数,给出定量或定性的结果。