C.WASH清洗在ELISA洗板與加樣步驟的使用
一、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）是一種廣泛應(yīng)用在測(cè)定液體樣本中的蛋白、抗體或激素的免疫分析技術(shù)。ELISA的標(biāo)準(zhǔn)程序通常是把蛋白、抗體或抗原直接或是以捕捉抗體固定在固相載體上，再加入一級(jí)檢測(cè)抗體，形成一個(gè)抗原抗體的復(fù)合物。如果該抗體已經(jīng)用酶標(biāo)記了，即可用來直接測(cè)定抗原的量，若沒有，則利用另一個(gè)酶標(biāo)記的二級(jí)抗體來測(cè)定抗原的量。測(cè)定抗原量的方法是加入該酶的底物，作用后產(chǎn)生出現(xiàn)的顏色深淺和樣本中的抗原量呈正比的關(guān)系，依此原理計(jì)算出樣本中的抗原總量或濃度。
二、C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)
C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)是一種非接觸式洗板機(jī)和分液設(shè)備的組合，它采用獨(dú)特的反向離心技術(shù)可以快速且可重復(fù)地去除96、384和1536孔板上殘留量非常低的液體，能夠全自動(dòng)完成ELISA檢測(cè)中的所有清洗步驟。
圖2. C.WASH 非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)
相比傳統(tǒng)吸液式洗板機(jī)和傳統(tǒng)手工拍板，C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)有以下優(yōu)勢(shì)：
1. 清洗效果優(yōu)異
使用C.WASH 進(jìn)行清洗后，每個(gè)微孔的殘留體積< 0.1uL，降低背景信號(hào)，輕松提升信噪比，因此可以提高實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和成功率。并且信噪比的顯著提升可以帶來整體實(shí)驗(yàn)體積的縮小，減少試劑的使用量，降低實(shí)驗(yàn)成本。
2. 清洗方式更加科學(xué)
采用非接觸式注液，反向離心方式移除清洗，杜絕傳統(tǒng)Tip-based washer引起的交叉污染問題，也可避免傳統(tǒng)方法對(duì)板底細(xì)胞的損傷。
3. 快速、自動(dòng)化
數(shù)秒即可自動(dòng)去除整個(gè)96孔板、384孔板和1536孔板上的液體，有效節(jié)省時(shí)間，從而縮短整體項(xiàng)目周期。
4. 操作簡(jiǎn)單
操作軟件設(shè)計(jì)直觀，提供快速訪問選項(xiàng)卡，有效提升效率。基于SiLA2 接口的完善通信支持與API集成，能夠與第三方控制軟件相兼容。
圖3. C.WASH優(yōu)化ELISA中的清洗過程
三、ELISA實(shí)驗(yàn)使用C.WASH清洗案例
THP-1是一種來源于急性單核細(xì)胞白血病患者的懸浮細(xì)胞系，通常用作人類單核細(xì)胞的細(xì)胞系模型。加入PMA后，單核細(xì)胞分化為具有巨噬細(xì)胞樣特征的粘附細(xì)胞。用脂多糖（LPS）處理活化的THP1細(xì)胞可以模擬細(xì)菌感染并誘導(dǎo)促炎基因的表達(dá)�；罨奘杉�(xì)胞信號(hào)級(jí)聯(lián)中最早的細(xì)胞因子之一是TNF-α，這種細(xì)胞因子參與幾乎所有的炎癥反應(yīng)，并調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活動(dòng)。
本次實(shí)驗(yàn)使用商用ELISA試劑盒量化分泌到受刺激的THP-1細(xì)胞培養(yǎng)上清中的TNF-α的量，完整的工作流程如圖4所示，在所有試劑添加之間，使用C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)或手動(dòng)清洗微孔板。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果一：C.WASH與手動(dòng)清洗效果相當(dāng)
使用ELISA檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清液（A）和兩種不同濃度的TNF-α標(biāo)準(zhǔn)品（B和C）的TNF-α濃度，并對(duì)ABC三種情況分析了微孔板上的16個(gè)孔（A-P）。ELISA結(jié)果顯示，使用C.WASH自動(dòng)清洗與手動(dòng)清洗產(chǎn)生的TNF-α濃度非常相似，如圖5所示。圖6顯示了手動(dòng)清洗和C.WASH清洗的校準(zhǔn)曲線，兩條曲線具有可比性，R2值為0999。
圖5.手動(dòng)清洗（藍(lán)色）和C.WASH（綠色）清洗測(cè)量TNF-α濃度結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果二：C.WASH節(jié)省耗材
C.WASH的所有清洗步驟均在不使用任何槍頭的情況下進(jìn)行，假設(shè)每個(gè)孔使用一個(gè)槍頭手動(dòng)移除試劑/洗滌緩沖液，并且每次加清洗緩沖液時(shí)使用一組12個(gè)槍頭，每次清洗總計(jì)396個(gè)槍頭，一個(gè)384孔板的完整ELISA實(shí)驗(yàn)手動(dòng)清洗總計(jì)需要5940個(gè)槍頭，而C.WASH則在整個(gè)清洗過程中不需要使用一個(gè)槍頭（表1）。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果三：快速且自動(dòng)化
對(duì)于一個(gè)完整的384孔板，C.WASH一個(gè)清洗周期為40s，而手動(dòng)去除液體，時(shí)間包括輕敲以確保低殘留量以及手動(dòng)添加新的清洗液洗，至少慢4倍（約3分鐘）。清洗步驟節(jié)省的時(shí)間與15個(gè)清洗周期相乘，C.WASH自動(dòng)洗板的總時(shí)間大幅減少，整個(gè)ELISA實(shí)驗(yàn)只需要10分鐘時(shí)間，手動(dòng)清洗則需要大概45分鐘（表1）。
總之，C.WASH清洗與傳統(tǒng)手動(dòng)方法相比，減少了執(zhí)行ELISA清洗步驟所需的時(shí)間和成本，并且通過自動(dòng)化清洗步驟，可實(shí)現(xiàn)更高的再現(xiàn)性和一致的數(shù)據(jù)質(zhì)量。
四、C.WASH 的其他應(yīng)用領(lǐng)域
C. WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于ELISA分析，基于其創(chuàng)新的清洗方式，還可以在其他領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用：
✔ 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：通過降低背景值和變異系數(shù)，可以改善數(shù)據(jù)質(zhì)量并提升細(xì)胞檢測(cè)中的 z 值。
✔ 高通量篩選：提供完善的API，確保只需很少的維護(hù)，可與全自動(dòng)工作流程無縫集成。
✔ 面向下一代測(cè)序的DNA純化：在NGS文庫制備工作流程中，能夠在減少樣品用量的同時(shí)完成基于微珠的全自動(dòng)DNA純化。
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）是一種廣泛應(yīng)用在測(cè)定液體樣本中的蛋白、抗體或激素的免疫分析技術(shù)。ELISA的標(biāo)準(zhǔn)程序通常是把蛋白、抗體或抗原直接或是以捕捉抗體固定在固相載體上，再加入一級(jí)檢測(cè)抗體，形成一個(gè)抗原抗體的復(fù)合物。如果該抗體已經(jīng)用酶標(biāo)記了，即可用來直接測(cè)定抗原的量，若沒有，則利用另一個(gè)酶標(biāo)記的二級(jí)抗體來測(cè)定抗原的量。測(cè)定抗原量的方法是加入該酶的底物，作用后產(chǎn)生出現(xiàn)的顏色深淺和樣本中的抗原量呈正比的關(guān)系，依此原理計(jì)算出樣本中的抗原總量或濃度。
圖1. ELISA 檢測(cè)流程（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
影響ELISA數(shù)據(jù)質(zhì)量最重要的因素是背景信號(hào)和變異系數(shù)（CV），而這兩個(gè)因素在很大程度上都受到實(shí)驗(yàn)過程中清洗效率的影響。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)或抗體會(huì)產(chǎn)生非特異性背景信號(hào)，清洗步驟可以去除未結(jié)合和非特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)或抗體。通常所有ELISA在每個(gè)反應(yīng)后都會(huì)有多個(gè)洗滌步驟，因此，清洗步驟的優(yōu)化和自動(dòng)化不僅可以減少工作流程的時(shí)間和成本，還可以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。二、C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)
C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)是一種非接觸式洗板機(jī)和分液設(shè)備的組合，它采用獨(dú)特的反向離心技術(shù)可以快速且可重復(fù)地去除96、384和1536孔板上殘留量非常低的液體，能夠全自動(dòng)完成ELISA檢測(cè)中的所有清洗步驟。
圖2. C.WASH 非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)
相比傳統(tǒng)吸液式洗板機(jī)和傳統(tǒng)手工拍板，C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)有以下優(yōu)勢(shì)：
1. 清洗效果優(yōu)異
使用C.WASH 進(jìn)行清洗后，每個(gè)微孔的殘留體積< 0.1uL，降低背景信號(hào)，輕松提升信噪比，因此可以提高實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和成功率。并且信噪比的顯著提升可以帶來整體實(shí)驗(yàn)體積的縮小，減少試劑的使用量，降低實(shí)驗(yàn)成本。
2. 清洗方式更加科學(xué)
采用非接觸式注液，反向離心方式移除清洗，杜絕傳統(tǒng)Tip-based washer引起的交叉污染問題，也可避免傳統(tǒng)方法對(duì)板底細(xì)胞的損傷。
3. 快速、自動(dòng)化
數(shù)秒即可自動(dòng)去除整個(gè)96孔板、384孔板和1536孔板上的液體，有效節(jié)省時(shí)間，從而縮短整體項(xiàng)目周期。
4. 操作簡(jiǎn)單
操作軟件設(shè)計(jì)直觀，提供快速訪問選項(xiàng)卡，有效提升效率。基于SiLA2 接口的完善通信支持與API集成，能夠與第三方控制軟件相兼容。
圖3. C.WASH優(yōu)化ELISA中的清洗過程
三、ELISA實(shí)驗(yàn)使用C.WASH清洗案例
THP-1是一種來源于急性單核細(xì)胞白血病患者的懸浮細(xì)胞系，通常用作人類單核細(xì)胞的細(xì)胞系模型。加入PMA后，單核細(xì)胞分化為具有巨噬細(xì)胞樣特征的粘附細(xì)胞。用脂多糖（LPS）處理活化的THP1細(xì)胞可以模擬細(xì)菌感染并誘導(dǎo)促炎基因的表達(dá)�；罨奘杉�(xì)胞信號(hào)級(jí)聯(lián)中最早的細(xì)胞因子之一是TNF-α，這種細(xì)胞因子參與幾乎所有的炎癥反應(yīng)，并調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活動(dòng)。
圖4. ELISA 工作流程
本次實(shí)驗(yàn)使用商用ELISA試劑盒量化分泌到受刺激的THP-1細(xì)胞培養(yǎng)上清中的TNF-α的量，完整的工作流程如圖4所示，在所有試劑添加之間，使用C.WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)或手動(dòng)清洗微孔板。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果一：C.WASH與手動(dòng)清洗效果相當(dāng)
使用ELISA檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清液（A）和兩種不同濃度的TNF-α標(biāo)準(zhǔn)品（B和C）的TNF-α濃度，并對(duì)ABC三種情況分析了微孔板上的16個(gè)孔（A-P）。ELISA結(jié)果顯示，使用C.WASH自動(dòng)清洗與手動(dòng)清洗產(chǎn)生的TNF-α濃度非常相似，如圖5所示。圖6顯示了手動(dòng)清洗和C.WASH清洗的校準(zhǔn)曲線，兩條曲線具有可比性，R2值為0999。
圖5.手動(dòng)清洗（藍(lán)色）和C.WASH（綠色）清洗測(cè)量TNF-α濃度結(jié)果
圖6. 兩種清洗方案TNF-α標(biāo)準(zhǔn)溶液的校準(zhǔn)曲線（手動(dòng)清洗為藍(lán)色，C.WASH清洗為綠色），所示數(shù)據(jù)為三次測(cè)量得出的平均值。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果二：C.WASH節(jié)省耗材
C.WASH的所有清洗步驟均在不使用任何槍頭的情況下進(jìn)行，假設(shè)每個(gè)孔使用一個(gè)槍頭手動(dòng)移除試劑/洗滌緩沖液，并且每次加清洗緩沖液時(shí)使用一組12個(gè)槍頭，每次清洗總計(jì)396個(gè)槍頭，一個(gè)384孔板的完整ELISA實(shí)驗(yàn)手動(dòng)清洗總計(jì)需要5940個(gè)槍頭，而C.WASH則在整個(gè)清洗過程中不需要使用一個(gè)槍頭（表1）。
表1. 兩種方案中時(shí)間和移液槍頭消耗比較
實(shí)驗(yàn)結(jié)果三：快速且自動(dòng)化
對(duì)于一個(gè)完整的384孔板，C.WASH一個(gè)清洗周期為40s，而手動(dòng)去除液體，時(shí)間包括輕敲以確保低殘留量以及手動(dòng)添加新的清洗液洗，至少慢4倍（約3分鐘）。清洗步驟節(jié)省的時(shí)間與15個(gè)清洗周期相乘，C.WASH自動(dòng)洗板的總時(shí)間大幅減少，整個(gè)ELISA實(shí)驗(yàn)只需要10分鐘時(shí)間，手動(dòng)清洗則需要大概45分鐘（表1）。
總之，C.WASH清洗與傳統(tǒng)手動(dòng)方法相比，減少了執(zhí)行ELISA清洗步驟所需的時(shí)間和成本，并且通過自動(dòng)化清洗步驟，可實(shí)現(xiàn)更高的再現(xiàn)性和一致的數(shù)據(jù)質(zhì)量。
四、C.WASH 的其他應(yīng)用領(lǐng)域
C. WASH非接觸式微孔板樣品處理系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于ELISA分析，基于其創(chuàng)新的清洗方式，還可以在其他領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用：
✔ 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：通過降低背景值和變異系數(shù)，可以改善數(shù)據(jù)質(zhì)量并提升細(xì)胞檢測(cè)中的 z 值。
✔ 高通量篩選：提供完善的API，確保只需很少的維護(hù)，可與全自動(dòng)工作流程無縫集成。
✔ 面向下一代測(cè)序的DNA純化：在NGS文庫制備工作流程中，能夠在減少樣品用量的同時(shí)完成基于微珠的全自動(dòng)DNA純化。
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