非接觸式超微量噴點系統在測量病毒感染抗體反應新ELISA平臺中的應用
瀏覽次數:1001 發布日期:2023-8-28
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同時檢測抗體與多種抗原結合的多重酶聯免疫吸附試驗(ELISA)可以擴大血清監測研究的影響。來自Chan Zuckerberg Biohub Network、加州大學伯克利分校、加州大學舊金山分校和斯坦福大學的科學家們報告了開發一個開源的多重ELISA平臺以測量病毒感染的抗體反應。
特別是如果該試驗接近傳統單抗原ELISA的簡單性、穩定性和準確性。multiSero是一種用于檢測對病毒感染的抗體反應的開源多重ELISA平臺。我們的檢測由三部分組成:(1)針對96孔格式的蛋白質陣列的ELISA;(2)使用開源酶標儀對ELISA陣列的每個孔進行自動成像;(3)使用開源分析管道自動檢測陣列中每種蛋白質的光學密度。我們通過比較217份人類血清樣品中與嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒2(SARS-CoV-2)抗原的抗體結合情況驗證了該平臺,顯示出高靈敏度(0.978)、特異性(0.977)、陽性預測值(0.978)和陰性預測值(0.977)多血清測定的抗體滴度與市售 SARS-CoV-2 抗體檢測的高度相關性,以及抗體滴度動力學的抗原特異性變化接種疫苗。我們的多血清平臺的開源格式和可訪問性有助于采用多路復用ELISA陣列進行血清監測研究,SARS-CoV-2和其他重要的病原體。
由SARS-CoV-2引起的2019 年冠狀病毒病(COVID-19)大流行催生了針對該病毒抗體的血清學檢測方法的設計。這些檢測在追蹤病毒感染的地理分布和人口分布的流行病學研究中非常有用。然而,許多高端商業血清學檢測需要專用儀器來讀取檢測結果,耗材、儀器和分析軟件的成本可能會阻礙在資源有限的環境中開展血清流行率研究。因此,盡管血清學研究很有價值,但仍偏向于高收入和中上收入國家。
多重血清學檢測抗體與多種抗原的結合,與傳統的單一抗原血清學檢測相比,具有多種優勢。這些優勢包括同時解讀對多種病原體抗原和疫苗成分的反應程度、鑒別診斷感染或暴露以及擴大免疫原表位的覆蓋范圍。鑒于對不斷演變的病毒的抗原特異性抗體反應范圍很廣,因此提高 SARS-CoV-2 血清陽性分類的靈敏度和特異性至關重要。此外,就實驗工作流程而言,多重化增加了單位體積血清可獲得的信息量,減少了每種抗原所需的時間和血清量;然而,檢測特異性交叉反應的存在可能會成為部署高度多重化血清學檢測的障礙。然而,盡管多重血清學具有許多潛在的優勢,但與單抗原抗體檢測相比,由于成本昂貴,在低收入環境中的應用仍然有限。
在這里,multiSero 的開發情況,這是一個開源的多重 ELISA 平臺,用于分析感染或疫苗接種引起的抗體反應。它建立在一種簡單的、基于平板的 ELISA 格式之上,展示了我們用于圖像采集和 ELISA 陣列定量的開源工具可以與商業選擇相媲美,因為商業選擇很難定制,而且需要專門的設備來讀取檢測結果和分析輸出。我們的開源工作是降低獲取高含量、多重血清監測數據障礙的重要一步。
所有蛋白質陣列均使用Scienion sciFLEXARAYER S12儀器噴點。從384孔源板(Scienion)中吸出蛋白質,將其冷卻并保持在露點并分配到Fluotrac中™ 600,Greiner Bio One 96孔板(Fisher Scientific,Waltham,MA,USA),在60%相對濕度和環境溫度下。在陣列內的每個位置(稱為一個點),噴點2或3個330–350 pL的樣品液滴。共噴點了兩種濃度的 SARS-CoV-2 S(62.5 μg/mL 和 125 μg/mL)、RBD(250 μg/mL 和 500 μg/mL)和 N(25 μg/mL 和 50 μg/mL)蛋白,一式三份。生物素化的抗卡巴輕鏈抗體(抗卡巴生物素)、GFP foldon 和抗 IgG Fc 點也被噴點出來,分別作為靶標、陰性對照和陽性對照。將噴點好的陣列在相對濕度為 75% 的環境室溫下保存過夜,使蛋白質吸附在板的表面上,然后真空密封并在 4 °C 下保存,這樣可使印制板上抗原的質量(即產生 ELISA 信號的能力)保持數周。

在本研究中,sciFLEXARRAYER S12、sciREADER CL2和SCIENION的耗材用于陣列噴點、染色和檢測步驟。
針對嚴重急性呼吸系統綜合征SARS-CoV-2型和其他地方性和新出現病原體的血清監測研究將越來越多地依賴多重血清學測試來區分對感染和疫苗接種的抗體反應以及其他疾病表現。
sciFLEXARRAYER S12
sciFLEXARRAYER S12 是一款完全自動化的非接觸式超微量噴點系統,主要優勢在于采用小巧的一體化設計和滑動門,能夠減少交叉污染和湍流。
sciFLEXARRAYER S12 已針對中等規模批量生產進行設計和優化,尤其適于進行精準的12英寸晶片加載。