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非接觸式超微量噴點(diǎn)系統(tǒng)在測(cè)量病毒感染抗體反應(yīng)新ELISA平臺(tái)中的應(yīng)用
同時(shí)檢測(cè)抗體與多種抗原結(jié)合的多重酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）可以擴(kuò)大血清監(jiān)測(cè)研究的影響。來(lái)自Chan Zuckerberg Biohub Network、加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)舊金山分校和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們報(bào)告了開(kāi)發(fā)一個(gè)開(kāi)源的多重ELISA平臺(tái)以測(cè)量病毒感染的抗體反應(yīng)。
特別是如果該試驗(yàn)接近傳統(tǒng)單抗原ELISA的簡(jiǎn)單性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。multiSero是一種用于檢測(cè)對(duì)病毒感染的抗體反應(yīng)的開(kāi)源多重ELISA平臺(tái)。我們的檢測(cè)由三部分組成：（1）針對(duì)96孔格式的蛋白質(zhì)陣列的ELISA；（2）使用開(kāi)源酶標(biāo)儀對(duì)ELISA陣列的每個(gè)孔進(jìn)行自動(dòng)成像；（3）使用開(kāi)源分析管道自動(dòng)檢測(cè)陣列中每種蛋白質(zhì)的光學(xué)密度。我們通過(guò)比較217份人類血清樣品中與嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）抗原的抗體結(jié)合情況驗(yàn)證了該平臺(tái)，顯示出高靈敏度（0.978）、特異性（0.977）、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值（0.978）和陰性預(yù)測(cè)值（0.977）多血清測(cè)定的抗體滴度與市售 SARS-CoV-2 抗體檢測(cè)的高度相關(guān)性，以及抗體滴度動(dòng)力學(xué)的抗原特異性變化接種疫苗。我們的多血清平臺(tái)的開(kāi)源格式和可訪問(wèn)性有助于采用多路復(fù)用ELISA陣列進(jìn)行血清監(jiān)測(cè)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(duì)該病毒抗體的血清學(xué)檢測(cè)方法的設(shè)計(jì)。這些檢測(cè)在追蹤病毒感染的地理分布和人口分布的流行病學(xué)研究中非常有用。然而，許多高端商業(yè)血清學(xué)檢測(cè)需要專用儀器來(lái)讀取檢測(cè)結(jié)果，耗材、儀器和分析軟件的成本可能會(huì)阻礙在資源有限的環(huán)境中開(kāi)展血清流行率研究。因此，盡管血清學(xué)研究很有價(jià)值，但仍偏向于高收入和中上收入國(guó)家。
多重血清學(xué)檢測(cè)抗體與多種抗原的結(jié)合，與傳統(tǒng)的單一抗原血清學(xué)檢測(cè)相比，具有多種優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)包括同時(shí)解讀對(duì)多種病原體抗原和疫苗成分的反應(yīng)程度、鑒別診斷感染或暴露以及擴(kuò)大免疫原表位的覆蓋范圍。鑒于對(duì)不斷演變的病毒的抗原特異性抗體反應(yīng)范圍很廣，因此提高 SARS-CoV-2 血清陽(yáng)性分類的靈敏度和特異性至關(guān)重要。此外，就實(shí)驗(yàn)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(shí)間和血清量；然而，檢測(cè)特異性交叉反應(yīng)的存在可能會(huì)成為部署高度多重化血清學(xué)檢測(cè)的障礙。然而，盡管多重血清學(xué)具有許多潛在的優(yōu)勢(shì)，但與單抗原抗體檢測(cè)相比，由于成本昂貴，在低收入環(huán)境中的應(yīng)用仍然有限。
在這里，multiSero 的開(kāi)發(fā)情況，這是一個(gè)開(kāi)源的多重 ELISA 平臺(tái)，用于分析感染或疫苗接種引起的抗體反應(yīng)。它建立在一種簡(jiǎn)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(kāi)源工具可以與商業(yè)選擇相媲美，因?yàn)樯虡I(yè)選擇很難定制，而且需要專門的設(shè)備來(lái)讀取檢測(cè)結(jié)果和分析輸出。我們的開(kāi)源工作是降低獲取高含量、多重血清監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)障礙的重要一步。
所有蛋白質(zhì)陣列均使用Scienion sciFLEXARAYER S12儀器噴點(diǎn)。從384孔源板（Scienion）中吸出蛋白質(zhì)，將其冷卻并保持在露點(diǎn)并分配到Fluotrac中™ 600，Greiner Bio One 96孔板（Fisher Scientific，Waltham，MA，USA），在60%相對(duì)濕度和環(huán)境溫度下。在陣列內(nèi)的每個(gè)位置（稱為一個(gè)點(diǎn)），噴點(diǎn)2或3個(gè)330–350 pL的樣品液滴。共噴點(diǎn)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(diǎn)也被噴點(diǎn)出來(lái)，分別作為靶標(biāo)、陰性對(duì)照和陽(yáng)性對(duì)照。將噴點(diǎn)好的陣列在相對(duì)濕度為 75% 的環(huán)境室溫下保存過(guò)夜，使蛋白質(zhì)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(zhì)量（即產(chǎn)生 ELISA 信號(hào)的能力）保持?jǐn)?shù)周。
在本研究中，sciFLEXARRAYER S12、sciREADER CL2和SCIENION的耗材用于陣列噴點(diǎn)、染色和檢測(cè)步驟。
針對(duì)嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征SARS-CoV-2型和其他地方性和新出現(xiàn)病原體的血清監(jiān)測(cè)研究將越來(lái)越多地依賴多重血清學(xué)測(cè)試來(lái)區(qū)分對(duì)感染和疫苗接種的抗體反應(yīng)以及其他疾病表現(xiàn)。
sciFLEXARRAYER S12
sciFLEXARRAYER S12 是一款完全自動(dòng)化的非接觸式超微量噴點(diǎn)系統(tǒng)，主要優(yōu)勢(shì)在于采用小巧的一體化設(shè)計(jì)和滑動(dòng)門，能夠減少交叉污染和湍流。
sciFLEXARRAYER S12 已針對(duì)中等規(guī)模批量生產(chǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，尤其適于進(jìn)行精準(zhǔn)的12英寸晶片加載。
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