基于電化學(xué)發(fā)光技術(shù)的MSD與傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫分析ELISA的優(yōu)勢(shì)對(duì)比 靈敏度提高10-100倍

 

Percepta在針對(duì)550位北美和歐洲的頂級(jí)生物醫(yī)藥研究人員的報(bào)告中顯示，基于電化學(xué)發(fā)光技術(shù)的MSD ( Meso Scale Discovery ) 是最受歡迎的5大免疫分析品牌之一。MSD電化學(xué)發(fā)光技術(shù) 與傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫分析ELISA優(yōu)勢(shì)對(duì)比如下:

 

1.更高靈敏度與更寬的線性范圍

 

傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫分析ELISA主要基于酶標(biāo)儀，酶標(biāo)儀的靈敏度往往在10-1pg/ml。 MSD電化學(xué)發(fā)光技術(shù)主要基于超敏多因子電化學(xué)發(fā)光分析儀MESO Sector 600或Quickplex SQ 120。MSD靈敏度可達(dá)0.05pg/ml，有效線性范圍達(dá)6 log。

 

傳統(tǒng)ELISA常規(guī)線性范圍在10pg/ml-1000pg/ml，采用Ultra-sensitivity試劑盒則為0.5-10pg/ml。 對(duì)于一個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，往往要兼顧正常對(duì)照組與疾病組的樣本，樣本中的待測(cè)蛋白濃度分布一般從零點(diǎn)幾個(gè)pg到幾千pg不等，所以一個(gè)ELISA試劑盒的線性范圍不能同時(shí)兼顧高低豐度蛋白的檢測(cè)，需要非常多的預(yù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行稀釋度摸索，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 而MSD提供了從亞皮克級(jí)到幾萬皮克濃度的寬線性范圍，有效將所有樣本落在最佳線性范圍內(nèi)，得到準(zhǔn)確測(cè)定（見下圖比對(duì)，紅色條狀為疾病樣本，黃色條狀為正常參照組）。 同時(shí)MSD的靈敏度可達(dá)0.05pg/ml，對(duì)于目前有些疾病樣本中待測(cè)蛋白濃度下調(diào)的研究項(xiàng)目來說，更能夠有效的發(fā)現(xiàn)疾病組與正常對(duì)照組的差異，實(shí)現(xiàn)新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

 

 

2.節(jié)省樣本用量，可實(shí)現(xiàn)多重檢測(cè)

 

傳統(tǒng)ELISA所需樣本量一般為50-100ul，如果同時(shí)關(guān)注10個(gè)細(xì)胞因子的表達(dá)調(diào)控則可能需要多達(dá)500-1000ul的樣本，對(duì)于很多ELISA實(shí)驗(yàn)來說樣本量就成了關(guān)鍵問題。

 

MSD通過點(diǎn)陣技術(shù)，在96孔石墨電極板里可實(shí)現(xiàn)10個(gè)指標(biāo)每孔的檢測(cè)。也可在24孔板里定制實(shí)現(xiàn)100指標(biāo)/孔的篩選檢測(cè)。滿足了不同的實(shí)驗(yàn)需求。在樣本用量上，無論單指標(biāo)或多指標(biāo)都只需≤25ul的樣本，即可完成檢測(cè)。為珍稀樣本的研究提供了更多的數(shù)據(jù)。

 

目前MSD可以在100ul的極其珍貴的腦脊液樣本中，復(fù)孔定量測(cè)定40種Biomarker，這是以往技術(shù)都所不能實(shí)現(xiàn)的。

            

 

                 

 

MSD 板內(nèi)CV<6-8%,板間<10%,批間<15%。同時(shí)MSD試劑盒有效期長達(dá)30個(gè)月，為長時(shí)間研究項(xiàng)目，提供了使用同一批號(hào)試劑的可能性。

 

 

MSD平臺(tái)由于其獨(dú)特的電化學(xué)發(fā)光原理，可將許多非特異信號(hào)予以排除，所以受樣本性質(zhì)的影響就更�。ㄈ缯吵順颖�，懸濁顆粒樣本等），因此對(duì)于各類生物學(xué)樣本的兼容度更高。

 

目前MSD平臺(tái)上測(cè)定樣本總類主要包括：血清，血漿，培養(yǎng)上清，細(xì)胞/組織裂解液，腦脊液，尿液，關(guān)節(jié)滑液，唾液，痰液，糞便提取液，眼睛房水，各類灌洗液等基本所有的生物學(xué)樣本。對(duì)于最簡單的血漿樣本來說，MSD也可兼容不同抗凝劑的血漿樣本。大大降低了實(shí)驗(yàn)所需樣本收集上的難度。

 

此外基質(zhì)效應(yīng)會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性與靈敏度，MSD是目前唯一一個(gè)被國外科學(xué)家廣泛認(rèn)可的基本無基質(zhì)效應(yīng)的免疫分析平臺(tái)。

 

請(qǐng)參見: Immunol Res;DOI 10.1007/s12026-014-8491-6; T.Maecker

  

 

MSD提供了比ELISA更為便捷快速的實(shí)驗(yàn)流程，將加樣等手動(dòng)操作時(shí)間縮短至45分鐘以內(nèi)，并為培養(yǎng)上清等高豐度樣本快速檢測(cè)，提供了只需2.5小時(shí)的一步法流程，解放了勞動(dòng)力，提高了科研效率。同時(shí)在MSD平臺(tái)上由于特有的電化學(xué)發(fā)光技術(shù)，可有效控制背景信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)免洗的實(shí)驗(yàn)流程。請(qǐng)見下圖MSD流程以及實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較：

 

一步法流程：

超敏實(shí)驗(yàn)流程：

實(shí)驗(yàn)流程時(shí)間比對(duì)：

 

 

ELISA在顯色時(shí)，需要避光來保證信號(hào)穩(wěn)定。同時(shí)，由于底物與終止液加入有先后時(shí)間差異，會(huì)不可避免的產(chǎn)生因顯色時(shí)間不一致導(dǎo)致的數(shù)據(jù)差異。

 

MSD由于基于電化學(xué)發(fā)光技術(shù)，信號(hào)分子SULFO-TAG需在電激發(fā)的情況下才能產(chǎn)生信號(hào)，因此整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程無需避光，不受實(shí)驗(yàn)操作人員技術(shù)水平差異的影響。此外，在實(shí)驗(yàn)完成加入所有液體后，并不會(huì)被激發(fā)出任何信號(hào)。只有送入儀器，通過電極電激發(fā)后方才產(chǎn)生信號(hào)，每孔激發(fā)與信號(hào)采集時(shí)長統(tǒng)一，避免了像ELISA底物與終止液加入順序先后所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)差異，數(shù)據(jù)穩(wěn)定度極高。 請(qǐng)見下圖電化學(xué)發(fā)光平臺(tái)示意圖：

 

MSD平臺(tái)所用的石墨電極板，為高分子聚合材料，表面與內(nèi)部具有3D結(jié)構(gòu)，能夠提高有效載量至傳統(tǒng)的ELISA板的10-100倍。因此在板底可以固定蛋白、小肽、多糖、核酸、病毒顆粒、細(xì)胞膜、活細(xì)胞等，實(shí)現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方案。

 

板底3D結(jié)構(gòu)示意圖

 

多元化實(shí)驗(yàn)方案

 

同時(shí)，由于載量不同以及表面親疏水修飾的不同，MSD板在包被方案上可以使用傳統(tǒng)方法的Solution Coat，也可以采用Dot Coat的方法，將2-5ul蛋白點(diǎn)在板底中央進(jìn)行包被。蛋白用量只需要Solution Coat的1/10-1/5，且包被時(shí)間僅僅需要一個(gè)小時(shí)，省時(shí)省力。

 

 

9. 部分檢測(cè)指標(biāo)如下：

 

多因子檢測(cè)組合	檢測(cè)指標(biāo)
Human Biomarker 40-Plex Kit (1 Plate) V-PLEX™	bFGF, CRP, Eotaxin, Eotaxin-3, Flt-1, GM-CSF, ICAM-1, IFN-γ, IL-1α, IL-1β, IL-10, IL-12 p70, IL-12/IL-23p40, IL-13, IL-15, IL-16, IL-17A, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-8 (HA), IP-10, MCP-1, MCP-4, MDC, MIP-1α, MIP-1β, PlGF, SAA, TARC, Tie-2, TNF-α, TNF-β, VCAM-1, VEGF, VEGF-C, VEGF-D
Neuroinflammation Panel 1 (hu) Kit (1 Plate) V-PLEX™	bFGF, CRP, Eotaxin, Eotaxin-3, Flt-1, ICAM-1, IFN-γ, IL-1α, IL-1β, IL-10, IL-12/IL-23p40, IL-13, IL-15, IL-16, IL-17A, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IP-10, MCP-1, MCP-4, MDC, MIP-1α, MIP-1β, PlGF, SAA, TARC, Tie-2, TNF-α, TNF-β, VCAM-1, VEGF, VEGF-C, VEGF-D
Human Cytokine 30-Plex Kit (1 Plate) V-PLEX™	Eotaxin, Eotaxin-3, GM-CSF, IFN-γ, IL-1α, IL-1β, IL-10, IL-12 p70, IL-12/IL-23p40, IL-13, IL-15, IL-16, IL-17A, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-8 (HA), IP-10, MCP-1, MCP-4, MDC, MIP-1α, MIP-1β, TARC, TNF-α, TNF-β, VEGF
NHP Cytokine 24-Plex Kit (1 Plate) V-PLEX™	Eotaxin-3, GM-CSF, IFN-γ, IL-1β, IL-10, IL-12/IL-23p40, IL-15, IL-16, IL-17A, IL-2, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-8 (HA), IP-10, MCP-1, MCP-4, MDC, MIP-1α, MIP-1β, TARC, TNF-β, VEGF
Proinflammatory Panel 1 (rat) Kit (1 Plate) V-PLEX™	IFN-γ, IL-1β, IL-10, IL-13, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, KC/GRO, TNF-α
Chemokine Panel 1 (human) Kit (1 Plate) V-PLEX™	Eotaxin, Eotaxin-3, IL-8 (HA), IP-10, MCP-1, MCP-4, MDC, MIP-1α, MIP-1β, TARC
Proinflammatory Panel1 (mouse) Kit (1 Plate) V-PLEX™	IFN-γ, IL-1β, IL-10, IL-12 p70, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, KC/GRO, TNF-α
Proinflammatory Panel1 (human) Kit (1 Plate) V-PLEX™	IFN-γ, IL-1β, IL-10, IL-12 p70, IL-13, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, TNF-α
Cytokine Panel 1 (human) Kit (1 Plate) V-PLEX™	GM-CSF, IL-1α, IL-12/IL-23p40, IL-15, IL-16, IL-17A, IL-5, IL-7, TNF-β, VEGF
Human Proinflammatory Panel I (4-Plex) (1 Plate) V-PLEX™	IFN-γ, IL-1β, IL-6, TNF-α
Human Proinflammatory Panel II (4-Plex) (1 Plate) V-PLEX™	IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α
Chemokine Panel 1 (NHP) Kit (1 Plate) V-PLEX™	Eotaxin-3, IL-8 (HA), IP-10, MCP-1, MCP-4, MDC, MIP-1α, MIP-1β, TARC
Chemokine Panel 1 (NHP) Kit (1 Plate) V-PLEX™ Plus	Eotaxin-3, IL-8 (HA), IP-10, MCP-1, MCP-4, MDC, MIP-1α, MIP-1β, TARC
Proinflammatory Panel 1 (NHP) Kit (1 Plate) V-PLEX™	IFN-γ, IL-1β, IL-10, IL-2, IL-6, IL-8
Cytokine Panel 1 (NHP) Kit (1 Plate) V-PLEX™	GM-CSF, IL-12/IL-23p40, IL-15, IL-16, IL-17A, IL-5, IL-7, TNF-β, VEGF
Angiogenesis Panel 1 (human) Kit (1 Plate) V-PLEX™	bFGF, Flt-1, PlGF, Tie-2, VEGF, VEGF-C, VEGF-D
Vascular Injury Panel 2(human) Kit (1 Plate) V-PLEX™	CRP, ICAM-1, SAA, VCAM-1
Ab Peptide Panel 1 (4G8) Kit (1 Plate) V-PLEX™	Abeta 38, Abeta 40, Abeta 42
Ab Peptide Panel 1 (6E10) Kit (1 Plate) V-PLEX™	Abeta 38, Abeta 40, Abeta 42

 

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