流式荧光微球技术在实验动物质量控制中的应用

流式荧光微球技术在实验动物质量控制中的应用 . . 实验动物科学 第卷第期 年月 碍‘护?露’司驴谚勺 令综述?进展? 易、护驴驴、驴?,圆 流式荧光微球技术在实验动物质量控制中的应用 玉 李 白 王小珂 赵化阳 陈立超 伟 尹良宏 卢胜明 .北京实验动物研究中心,北京.北京维通利华实验动物技术有限公司,北京 摘要:和是实验室主要的血清学,在过去的数十年中得到广泛的应 用。但其存在着操作繁琐、 耗时长的问。美国公司开发的是一种快速、高通道的技术平台,可在同一 反应孔内同时检测上 百种抗原、抗体、核苷酸片段、受体/配体等生物分子,在医学界已广泛应用。 “是美国 应用平台开发的应用于实验动物质量控制的多通路、高效率的抗体检测技术, 该技术的应用大 大改善了实验动物质量控制的水平。 关键词:流式荧光微球技术;实验动物质量控制 . 文献标识码: 文章编号:? 中图分类号: 生物技术科学的发展推动了疾病诊断检测水平 技术? 其整 不断提高。流行病学、临床诊断以及实验室诊断技 合了微球、激光技术、应用流体学、数字信号处理器 和计算机运算法则,拥有较高特异性和灵敏度,可广 术的提升更好的提高了人类及各种动物疾病诊断的 速度和准确性。在过去的数年里,酶联免疫吸附试 泛应用于免疫、核酸研究、酶学分析、受体和配 验凭借其高灵敏、高效率的特点,在实验动 体识别分析等研究。荧光微球技术相关研究开始于 物质量监控中得到广泛应用。间接免疫荧光试验 年,等采用流式细胞术和微球结合来进 行免疫检测,他们利用两种大小不同的微球,在流式 与互补,也在实验动物质量监测中发 挥了重要作用。但二者均是单一孔操作,既每一孔 细胞仪上同时进行两种抗体的分析?。。后来,又有 学者应用四种不同大小的微球进行病原体抗体检 只能测定一种抗原抗体反应,很大程度影响检测速 度。公司开发的是一种快速、高 测。研究者将抗原、抗体、受体或经过氨基修饰的核 通道的流式荧光微球技术平台,可在同一反应孔内 苷酸等不同生物大分子在等偶联剂存在下连 同时检测上百种抗原、抗体、核苷酸片段、受体/配体 接在处理过的微球表面,从而进行不同的生物反应。 等生物分子,在医学界已广泛应用。 极大地拓展了该技术的应用领域旧。公司 在公司技术基础上研 利用已有技术开发出 ? 。液体芯片技术具有 技术平台 发了多通路免疫荧光检测方法 很大开放性,用户可根据自身需要设计微球共价结 “,?。该方法具有 合物,抗原、抗体、蛋白质或核酸探针,与靶向分子结 高通量、快速、灵敏的特点,解决了和每 孔检测项目单一的缺点。在实验动物质量控制领域 合。当实验组设计好以后,可将特异性的编码微球 应用将提高检测的速度和准确度。 分开保存,检测时根据实际要求混合成需要的组合, 避免了周相芯片的浪费,从而节约了探针和试剂。 流式荧光微球技术原理 是基于技术的悬浮微矩阵检测 方法。抗原与悬浮的微球共价连接后置于底部具有 过滤器的孔微量反应板上,与样品和标记抗体孵 由于荧光微球技术与生物芯片技术一微阵列 育并洗涤后经检测仪检测,悬浮状态的微球复合物 相似,因此也可被称为液体悬浮阵列或液态生物芯片技术、 依次经过有两束 激光的检测通道,将信号传至电脑 收稿日期:?一 作者简介:赵化阳一,男,助理研究员,在读博士研究生。研究方向:实验动物 质量控制和检测新技术的开发。 万方数据实验动物科学 卷 敏度相当?图。 处理器,并得到最终结果。 小鼠 大鼠 用于的微球是聚苯乙烯材料制成,直径 . 仙台病毒 仙台病毒 为. ,内部为种不同荧光材料配比填充,可 .、 组成种不同的微球,即理论上每孔可同时进行 。~ ‘ 种不同的抗原抗体反应,抗原和微球共价连接, 、 ‘、 。 ’\\ 按所需检测项目将微球抗原复合物组成微球集合, 、?, 。\。 加入过滤器底孔微量反应板,向每孔加入检测血 清和其它试剂。像和一样,孵育后并洗 滤去除未结合的血清和试剂;抽吸去除洗液;用一 藻红蛋白标记的生物素化的山羊或兔抗相应物种的 .\. \? 抗体与上述抗原抗体复合物反应;再次抽吸清洗,去 除未结合的标记物;将上述悬浮复合物依次通过 /分析仪,仪器可在检测通道发射两 种激光:. .的红色激光二极管,可激发 ; :?: 聚苯乙烯微球内的两种混合荧光材料;一 .的钇铝石榴石 , 激光,可激发球体表面的靶向分子上荧光报 图 “和方法检测大小鼠血 告集团。高速流动中的微球经两束激光的激发后被 清灵敏度的比对结果 此图源于 探针接收,在仪器内由光信号转变为电信号?。计 ?微球一抗原特定组合的稳定性,长时间 算机的分析系统将电信号处理,在计算机上显示平 的保存是否会出现微球间抗原交换,对其结果的判 均荧光指数值,该值范围为? ?。,再 断也是至关重要的。如果出现交换现象,可能会因 根据此值分析检测结果。 此造成错误的判断和处理措施。依据流式荧光技术 的原理和试剂盒开发设计的过程,微球内填充的两 与传统检测方法的比较 种荧光材料的比例决定了微球的唯一性,并给这种 固定比例一个代码;?检测中与其共价连接的 为了比较。方法和方法对实验动 抗原也是固定的;例如,正常情况下,小鼠“试 物样品检测结果的准确性,进行了广泛的二者 剂盒中代码号的微球共价结合幼鼠流行性腹泻 差异比对试验。检测人员采用大量的已知阳性和阴 病毒抗原,与该复合体与血清样本反应后, 性鼠血清,平行进行、“和方法检 机器系统识别出号球后,荧光报告集团被激发, 测,用来判定诊断方法的的灵敏性和特异性。 则可判定该样品阳性。但是,如果“试 并且,上述三种实验结果又经不同技术人员在不同 剂经长时间存放,可能会出现微球一抗原解离再组 时间应用同样试剂和样品进行多次验证。结果显 合,假设号微球上抗原与其分离,并与代 示,针对小鼠血清抗体,和“方法结果 码为号微球结合,系统默认代码号微球结合 吻合度几乎达%。大鼠血清样品结果对比也较 的是鼠痘病毒抗原,用该试剂盒检测上 为理想,二者吻合度达到%。对二者检测结果有 述样品,系统则报告阳性结果。 出入的样品,应用方法进行验证,最后解释为 选择和小鼠肝炎病毒进行 删对感染早期出现的抗体比较敏感,方 了”检测试剂保存前后对比试验。结果显示, 法敏感的抗体出现在感染的相对后期。。 按规定条件保存三个月后特定微球一抗原结合体稳 同时,将部分已知鼠抗病毒血清倍比稀释至 定,无抗原在微球问交换现象,从而可以得出结论: 倍,分别将各梯度用和技术测定。结 试剂稳定性较高 图。 果显示对鼠血清抗体检测和?方法灵 万方数据赵化阳等:流式荧光微球技术在实验动物质量控制中的应用 第期 蹦 ?? 团 保存月敦 ?乓‘ ?阳~ 厂?一 小鼠血清 图 微球?保存个月微球一抗原组合稳定性比较结果 :小鼠轮状病毒;:小鼠肝炎病毒;:小鼠肺炎病毒;:淋巴脉络丛脑膜炎病毒;: 稀释液 此图源于 不降低灵敏度的情况下,大大缩短了检测周期和人 工成本,这也是其出现和快速推广的主要原因。但 流式荧光微球技术在其他领域中的应用 荧光微球技术比较传统检测方法也有检测成本高、 检测用试剂制备复杂等缺点。流式荧光检测用仪器 流式荧光微球技术为医学和兽医学检测方法的 的价格以及其高昂的维护费用是远远超过传统检测 改进提供了有效的途径,以其高效灵敏的特性在多 技术的。这也是其向更大范围推广的制约因素。 个研究领域得到广泛应用。该技术由最初的免疫学 但考虑荧光微球技术诸多优点,其发展前景是 检测迅速扩展到基于核酸、肽链、配体受体结合及酶 底物相互作用等的研究和应用之中。如利用荧光微 较为广阔的。随着荧光 微球技术的开发和发展,三 维、四维荧光标记微球的出现及识别微球的激光系 球开展的核酸检测有人类白细胞抗原分型、单核苷 酸多态性基因分型、病毒载量检测等;将重组西尼罗 统的改进,荧光微球技 术将凭借其高效多能的特点 河病毒、圣路易脑炎病毒和磴革病毒等黄病毒家族 在诊断领域得到更广更 深入的应用,从而在经济方 成员的包膜蛋白与荧光微球偶联”,就可检测出血 面更好的降低企业的研发和生产成品,使其本身具 液中相应的抗体。 有更为广阔的市场前景。其在实验动物领域的应用 年,.等应用多重和流式微 也定会更加广泛和深入。 球方法建立了可同时检测人类种呼吸道病毒的 检测方法?。瘟病毒属包括古典猪瘟病毒,边界 参考文献 病毒,牛病毒性腹泻型和型四 . 。 , ?, 种病毒,因其与抗体间存在交叉反应,故常规血清学 :方法对这些病毒检测特异性较差,方法灵敏 度较低,病毒分离方法耗时长,因此,,等。,:?. . ?和悬浮微矩阵方法对 人联合应用 , ,以. 。 瘟病毒各属进行成功分型,该方法灵敏度高特异性强,且省时省力“。国内, 党倩丽利用“平.,,:~. 台构建了种人乳头瘤病毒液相芯片的诊 . 【. . 断系统,具有高通量、快速准确等特点,并确定其适,,:?. 用于大规模临床样本的基因分型的诊断?。. 。 ://..//?? 小结 ..?.. 张燕玲.浇式荧光微球技术高通鼍筛查血液中多种病毒模型 】 在医学和兽医学领域,荧光微球技术相对于 的建立及检测血液感染、的应用 研究.西北大 学硕士学术.. 和其他检测技术,具有高效、灵敏的特点。在 万方数据实验动物科学 卷, , , . . 。,?:?. ? ,,:. 【党倩丽,陈超,杜篷。等.人乳头瘤病毒基因分型液态芯 【】. . 片的构建细胞与分子免疫学杂志,,:?. , , ,., , , .”,. , ?。 ,. , . , , : , ., ? ?.?, , 西 .’ . ., 硼吼.: ; 《埘、驴‘舻坤 令动态?信息? 易、沪妒、蕾》、事岫 美发现一种控制头发生长的干细胞 ??有望开发出治疗脱发和秃顶的全新疗法 耶鲁大学的研究人员日前发现了一种能够促进头发再生的干细胞,并在小鼠实验中获得了证实。随着 该研究的进一步深入,有望开发出治疗脱发和秃顶的全新疗法。相关研究发表在近期出版的《细胞》杂 志上。 在小鼠实验中,研究人员发现在皮肤脂肪层中存在一种干细胞,而该细胞能发出一种分子信号刺激小鼠 毛发的再生。研究人员称,即便是在秃顶男性的毛囊根部仍然存在着这类干细胞,只是它们失去了启动毛发 再生的能力。科学家已经知道,这种毛囊干细胞需要从皮肤内获得生长头发的信号,但这些信号的来源却一 直都不清楚。 当头发停止生长时,头皮中的脂肪层就会发生收缩。而当头发生长过程重启后,脂肪层又会发生增长, 这个过程被称为脂肪细胞分化。论文第一作者、耶鲁大学细胞和发育生物学助理教授瓦莱丽?霍斯利说: “如果能够得到这些脂肪细胞,然后与毛囊底部那些休眠的干细胞进行‘交流’,我们也许能够让头发再次生 长出来。” 研究人员发现,在脂肪层再度增长和头发再生的过程中,一种能够产生脂肪前体细胞的干细胞发挥了重 要作用。这种细胞会产生一种名为血小板衍生生长因子的分子,这种分子能恢复小鼠毛发的生长。 霍斯利团队正试图确定在毛发生长中可能起作用的、由脂肪前体干细胞产生的其他分子信号,以完善该 结论。此外,他们还将进一步展开实验,以确定这种机制是否在人体中也同样存在并发挥作用。 张树庸供稿 万方数据