后基因组时代的新技术-“液态芯片”xMAP技术-会员动态-资讯-生物在线

后基因组时代的新技术-“液态芯片”xMAP技术

作者:Luminex 2010-02-02T00:00 (访问量:5408)

背景
  “液态芯片”xMAP技术是美国纳斯达克上市公司Luminex研制出的后基因组时代技术平台。Luminex公司是纳斯达克生物技术指数股的成员,被福布斯(Forbes)杂志评为2001年美国第二活跃的生物技术公司。

生物芯片是后基因组时代生物技术平台的最佳代表,它是分子生物学和IT行业成功融合的结果。它的特点是在固态芯片或玻璃上布下高密度的核酸探针,使芯片上的每个坐标点就代表一个基因。利用芯片,科学家们可以通过一个实验对多个基因的表达情况进行分析。在国外,芯片是基础研究和新药开发的必要工具。因为它的信息量特别大(高通量),可以同时对上万个基因进行分析。不过信息的量大不等于质量高,实际上,芯片的一个致弱点就是其信息质量的稳定性和可重复性比较差。正因为这个弱点,芯片的临床应用受到了很大的限制。而xMAP技术也就应运而生。


xMAP的特点


  美国Luminex公司开发的xMAP(Multi-Analyte Suspension Array)技术平台是既能保证信息质量,又能提供相对高通量的新一代分子诊断技术平台。它是一套多功能的液相反应分析系统,是在流式细胞术、ELISA技术和芯片技术的基础上开发的新一代研究平台,有机的整合了免疫微球、激光检测、流体动力学、数字信号处理和计算机运算等功能。该技术的核心是用不同配比的两种燃料将5.6微米的聚乙烯微球分别染成上百种不同的荧光色(芯片是用探针在芯片上的位置给基因的特异性编码;而xMAP则是用颜色来编码)。然后针对不同检测物的核酸(互补链)或蛋白(如包被抗体)分别以共价方式吸附到不同颜色的微球上。应用时,先把针对不同检测物的不同颜色的微球颗粒混合,再加入待测物(待测物可以是血清中的抗原抗体、或酶等,也可以是PCR产物)。在悬液中微球与样本特异性地结合(杂交仅需十分钟),并加上荧光标记。然后,微球被鞘液传送系统排成单列依次通过两束激光,一束红激光用来判定颗粒的颜色,从而决定被测物的特异性(定性);另一束绿激光用来测定微粒上的荧光标记强度,从而定量。定性及定量瞬间完成并由电脑以数据信息的形式记录下来, 所得到的数据经电脑处理后可以直接用来判断结果。由于分子杂交是在悬浮溶液中进行,检测速度极快,所以又有"液态芯片"之称。


Luminex液态悬浮技术特点:

无与伦比的高通量:每孔可检测多达100种检测物。Luminex新推出的FLEXMAP 3D 系统每孔检测多达500种待测物。
  

检测样品多样性:可以在乳胶颗粒上包被蛋白或核酸,所以LUMINEX液态悬浮芯片系统可以用来诊断蛋白变化(免疫反应或酶反应)也可以诊断核酸变化(DNA或mRNA)。
  

高标本利用率:因为许多颜色的微球颗粒可以放在同一个反应体系内,病人的一小份标本(血,或其它体液,组织)可以被用来同时检测上百个生理病理指标。

敏感性高:每个颗粒上都可以满满地(以共价键牢固结合的方式)包被上抗原、抗体、或核酸。因为探针密度高,产生的信号强,加上使用荧光检测,所以敏感性大大高于任何现有诊断方法,也高于芯片法。
  

特异性强:两束激光分别分析杂交信号(敏感性)和微球颗粒上荧光颜色(特异性)。
 

检测速度快:因为杂交在悬浮的液相中进行,反应需要时间短,杂交后常不需清洗就即可直接读数,检测效率大大高于固相杂交。所用时间从几小时缩短到十几分钟。
  

技术成熟:在颗粒上共价结合蛋白和核酸的技术已经经过十多年的开发。,LUMINEX液态悬浮芯片系统只是在原有技术基础上增加了荧光编码的技术。与有待完善的芯片法相比,LUMINEX液态悬浮芯片系统更成熟,更稳定。
  

价格便宜:LUMINEX液态悬浮芯片系统的另一个特点是在大大提高了检测效率的基础上,检测试剂并不比现有方法贵。消耗品和检测仪器都比芯片技术便宜。

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