Simoa 利用数字 ELISA 准确检测血液中的神经生物标志物

小夏 健康 更新 2024-01-30

使用数字ELISA

精确检测血液中的神经生物标志物。

蛋白质生物标志物检测技术的进步,如数字酶联免疫吸附测定(ELISA),正在打破神经研究和诊断的障碍。 本文将带您了解什么是数字 ELISA,它是如何工作的,以及研究人员如何使用它来改善神经系统疾病患者的医疗保健。

数字 ELISA 与传统 ELISA 的比较

常规ELISA是一种常用的定量免疫测定技术,用于测量蛋白质浓度。 该技术使用微孔板固定目标抗原或抗体,与目标分析物结合,并测量发射的信号。 然而,常规ELISA的灵敏度通常不足以检测某些生物标志物,尤其是那些在神经系统疾病和癌症等疾病中很重要的生物标志物。 数字 ELISA 是超灵敏免疫测定的发展。 数字 ELISA 使用磁珠在飙升大小的孔中诱导酶促反应,与基于三明治的标准免疫测定技术相比,灵敏度提高了几个数量级。 使用数字 ELISA,研究人员可以检测超低浓度的蛋白质,与传统 ELISA 中的纳摩尔 (nm;10-9 m)至皮摩尔(PM,10-12 m)与检测水平相比,数字ELISA可以在飞摩尔水平(FM;10-15m)。

数字 ELISA 使科学家能够检测各种样品类型中的低浓度神经生物标志物。

灵敏度、准确性的提高和样本量的减少为研究人员和其他人提供了新的检测方法,特别是在神经病学领域,以测量以前低于传统免疫测定定量限的脑源性生物标志物。 数字 ELISA 有助于避免对脑脊液进行侵入性采样,同时提供检测血液或其他非侵入性生物样本中相同生物标志物的潜力。

数字ELISA技术彻底改变了神经生物学研究。

阿尔茨海默病的生物标志物。

作为最常见的痴呆形式**,我们需要一种更快、更早、侵入性更小、成本更低的方法来诊断阿尔茨海默病(AD)。 检测血液中脑源性生物标志物是一条很有前途的途径。 研究人员使用SIMOA平台,根据已知处于AD不同阶段的患者的脑脊液衍生特征的结果,探索血液淀粉样蛋白和tau蛋白的潜力。 该研究发现,来自血液磷酸化tau(p-tau181)和淀粉样蛋白(A42A40)的数据与脑脊液衍生的生物标志物谱相关,这些生物标志物谱传统上用于阿尔茨海默病的分期。 本研究证明了血液生物标志物能够作为AD准确诊断的基础,并且简单、无创且具有成本效益。

肌萎缩侧索硬化症的生物标志物。

肌萎缩侧索硬化症是一种退行性神经系统疾病。 诊断通常依赖于对身体特征的复杂评估,例如行走、说话和肢体力量。 确定 ALS 的特异性和可靠的生物标志物将改善早期诊断**和整体患者护理。 Falzone等人利用SIMOA的数字ELISA技术来解决这一未满足的需求。 研究人员评估了四种潜在的生物标志物,这些标志物可能表明ALS的不同阶段或表现,并有助于将ALS与其他神经退行性疾病区分开来。 他们评估了GFAP(神经胶质纤维酸性蛋白),UCHL-1(泛素羧基末端水解酶同工酶L-1),NFL(神经丝轻链)和血液中的总tau水平。 研究发现,血清中的所有生物标志物都可以可靠地检测到,其含量低至每微升几十或几皮克。 虽然 UCHL-1、NFL 和 GFAP 都被证明是有前途的生物标志物,但 NFL 和 UCHL1 在 ALS 患者中显示出很强的诊断和预后价值。

创伤性脑损伤的生物标志物。

创伤性脑损伤可由工作场所或运动损伤、车辆碰撞和其他头部钝挫伤引起。 通过各种扫描进行的常规评估成本高昂、耗时,有时甚至不确定。 简单、快速、准确的血液检测将使您更快地开始。 研究人员发现,血清生物标志物对创伤性脑损伤后的功能结果具有增量预后价值。 他们通过人口统计学、临床和放射学特征(如 Impact 和 CRASH)对预后进行建模,并检查了六种生物标志物(S100 钙结合蛋白 B [S10b]、神经元特异性烯醇化酶 [NSE]、GFAP、UCH-L1、NFL 和总 TAU)。 这些发现支持血清生物标志物,特别是uch-L1,在已建立的预后模型中的良好整合。

数字ELISA在神经生物标志物的未来。

上述案例只是使用 SIMOA 数字 ELISA 技术检测和准确定量各种生物标志物的众多案例中的一小部分。 该技术提供的低检测限使研究人员和临床医生能够测量外围生物样品和生物流体中存在的生物标志物,其浓度以前太低而无法可靠。

采用SIMOA技术的数字ELISA

Quanterix 提供 SIMOA 技术,使您能够利用数字 ELISA 的强大功能和潜力,轻松快速地实现超低检测。

捕获单分子 – 单分子检测。

SIMOA基于顺磁性微球分离,使用标准试剂检测附着在这些微珠上的单个免疫复合物。 SIMOA与传统免疫测定的主要区别在于,它们能够将单个微球捕获在高空大小的孔中,并将荧光信号浓缩成一个小体积,从而允许对单个微珠进行“数字读取”,以确定它们是否与目标分析物结合。 每个分子都会产生一个可以计数的信号。

产生离散的强信号。

SIMOA 阵列使用高分辨率荧光成像来确定与至少一种酶相关的磁珠比例以及每个孔的荧光强度。 SIMOA 以每颗磁珠的平均酶数 (AEB) 来衡量。 使用超低分析物浓度(数字模式)或较高浓度(模拟模式)下的平均荧光强度进行计算。 该系统用一层油覆盖所有微孔,防止扩散并显示离散的强信号。

检测限 – 可以低到多低?

凭借其数字计数算法,结合强大的成像技术,SIMOA 将 LOD 和 LLOQ 降低到低飞摩尔范围。

单重和多重检测。

借助 SIMOA,您可以在高性能、可扩展的平台上通过单次分析检测单个(单重)或多个(多重)靶标。 通过使用荧光标记的磁珠,您可以同时找到多达四种生物标志物,以研究临床样本中的复杂相互作用。 生物学是复杂的。 疾病很复杂。 数字免疫测定可以帮助您同时从多个角度看待问题,以揭示其复杂性。

您准备好检测血液中的神经生物标志物了吗?

SIMOA 检测可以检测神经生物标志物,如 NFL、TAU、GFAP 和其他几种与脑损伤和疾病相关的生物标志物。 借助SIMOA,研究人员可以在血清或血浆中检测这些信息标志物,从而实现早期诊断并更好地了解疾病的病理过程,而无需采取侵入性措施。

references

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