יישום של טכנולוגיה Microfluidic ביו-שבב על סרום לזהות אלרגן ספציפיים אימונוגלובולין E (sIgE)
Summary
מאמר זה מציג פרוטוקול לגילוי סרום ספציפי אימונוגלובולין E עם מערכת chemiluminescence המבוסס על מחסנית microfluidic והערכת תועלתו באיבחונים אלרגיה.
Abstract
מחלה אלרגית שכיחה אצל מבוגרים וילדים. זיהוי של האלרגנים סיבתי הינו משמעותי ניהול מחלות ומניעה. עם זאת, מערכת מדידה אלקטרוני (IgE) אימונוגלובולין ספציפי עם יחס מחיר-ביצועים גבוהים חסר ביבשת סין, במיוחד בבתי-החולים טיפול ראשוני. מאמר זה מתאר את ההליכים עיקרון ותפעול של באמצעות מערכת chemiluminescence המבוסס על מחסנית microfluidic לזהות IgE הספציפי לאלרגן סרום. התוצאות הושוו עם אלה של ImmunoCAP (מערכת 1), תקן תעשייתי, ומוערכת הפארמצבטית של המערכת לזהות חולים ערים לו אלרגנים נפוצים. התוצאות הראו כי בהשוואה ImmunoCAP (מערכת 1), מערכת BioIC (מערכת 2) יש דיוק טוב ורגישות באיתור IgE ספציפי סרום נגד אלרגנים שונים שאיפה ומזון, אבל עם מחיר נמוך משמעותית. זה יכול לשמש אלטרנטיבה טובה מערכת 1 בבתי חולים טיפול ראשוני בסין יש מקלחון פיננסי נמוך.
Introduction
השכיחות של אלרגיות גדל בהתמדה בעשורים האחרונים, זה משפיע על 20-30% של האוכלוסייה הכללית1. זיהוי של האלרגנים סיבתי יש משמעות חשובה בניהול המחלות. בסין, מאז בדיקות השמוק עור ויוו רשומים אינם זמינים בארץ, נחישות במבחנה של IgE ספציפי סרום הוא החשוב ביותר, כלי נפוץ עבור סוג אלרגיה המאבחן2. זה דומה לשיטות בעולם המערבי, אך למרות מערכת ImmunoCAP (מערכת 1), מערכת immunosorbent מקושרים-אנזים פלורסצנטיות הבסיס, נתפשת כתהליך של תקן הזהב עבור אבחון האלרגיה במבחנה3, השימוש בסין הוא מאוד מוגבל בשל גבוהה וציוד ריאגנט במחיר. לפיכך מערכת חדשה של אבחון האלרגיה אלטרנטיבית עם יחס מחיר-ביצועים גבוהים נדרש קשות.
מערכת BioIC (מערכת 2) היא microfluidic המבוסס על מחסנית מערכת בהתבסס על העיקרון chemiluminescence של מבחני מרובבת של IgE ספציפי סרום. בגודל של 7 ס מ x 4 ס מ, הדיו microfluidic מורכב משלוש שכבות פלסטיק הזריקה יצוק. החלק העליון הוא 3 מ מעבה פוליקרבונט שקוף אשר נושאת את יציבות טובה במהלך תהליכי הרכבה תרמי. יחד עם השכבה התחתונה מ מ בעובי 3 בנוי קופולימר של בוטאדיאן, טבעי styrene (ABS), זה כריך של 0.5 מ מעבה שכבת הביניים עשוי גומי סיליקון. להיות שחור בצבע השכבה האמצעית מציע רקע נמוך יותר במהלך זיהוי chemiluminescence. על גבי סיליקה ג’ל, שכבה דקה של ניטרוצלולוזה קרום (ממברנה NC) מרוסס במיקום המתאים לאזור התגובה, המאפשר את איתור של חלבונים אלרגניים שונים. מטרתו של מחקר זה היא להעריך את הביצועים קליני של מערכת microfluidic מצפני מרובבת IgE הספציפי לאלרגן בנסיוב.
Protocol
Representative Results
Discussion
דומה התוצאות ממחקרים רבים אחרים15,16,17, התוצאות של המערכת microfluidic מבוסס על שרה מ-293 מטופלים אלרגית, הראה את הבית אבק קרדית (כולל pteronyssinus ד, ד farinae, ו tropicalis דרב) הם האלרגנים נשימתית הראשי המוביל למחלות אלרגיות בדרום סין, ואילו עבור …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים תודה פרופסור ג’יאנג מיי על העזרה ניתוח סטטיסטי, מר פטיש צוי באופן ההכנה של כתב היד. מחקר זה נתמך על ידי המדע גואנגג’ואו, טכנולוגיית קרן (201804020043) את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (NSFC 81572063, NSFC 81802076). מימון קבוצות הסכימו עם תכנון המחקר, ניתוח נתונים, הכנת כתב היד, ההחלטה לפרסם. אין מימון אחרים התקבלה במחקר זה.
Materials
| Agnitio BioIC Analyzer | Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) | BA-G2000 | |
| BioIC Allergen specific-IgE Detection Kit | Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) | DR17A12 | |
| BioIC Cartrideg Placement plate | Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) | T20SET | |
| BioIC Reagent Dispenser | Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) | DS-1 | |
| Image two-dimensional barcode machine | Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) | NLS-HR200 | |
| Software Package, LabIT | Agnitio Science & Technology(Taiwan, China) | Version 2.4.12 | |
| VORTEX-5 Vortex Mixer | Haimen Kylinbell Lab Lastruments Co., Ltd. | VORTEX-5 |
References
- Kamble, S., Bharmal, M. Incremental Direct Expenditure of Treating Asthma in the United States. Journal of Asthma Research. 46 (1), 73-80 (2009).
- Paganelli, R., et al. Specific IgE antibodies in the diagnosis of atopic disease. Clinical evaluation of a new in vitro test system, UniCAP, in six European allergy clinics. Allergy. 53 (8), 763-768 (1998).
- Wang, J., Godbold, J. H., Sampson, H. A. Correlation of serum allergy (ige) tests performed by different assay systems. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 121 (5), 1219-1224 (2008).
- Sun, B., Zheng, P., Wei, N., Huang, H., Zeng, G. Co-sensitization to silkworm moth (Bombyx mori) and 9 inhalant allergens among allergic patients in Guangzhou, Southern China. PLoS ONE. 9 (5), e94776 (2014).
- Zeng, G., et al. Component-Resolved Diagnostic Study of Dermatophagoides Pteronyssinus Major Allergen Molecules in a Southern Chinese Cohort. Journal of Investigational Allergology & Clinical Immunology. 25 (5), 343-351 (2015).
- Luo, W., et al. grass pollen allergens and components detected in a southern Chinese cohort of patients with allergic rhinitis and/or asthma. Molecular Immunology. 78 (2016), 105-112 (2016).
- Zeng, G., et al. Longitudinal profiles of serum specific IgE and IgG4 to Dermatophagoides pteronyssinus allergen and its major components during allergen immunotherapy in a cohort of southern Chinese children. Molecular Immunology. 74 (2016), 1-9 (2016).
- Lee, J. H., et al. Specific IgE measurement using AdvanSure(R) system: comparison of detection performance with ImmunoCAP(R) system in Korean allergy patients. Clinica Chimica Acta. (9-10), 914-919 (2012).
- Eckels, J., et al. Quality control, analysis and secure sharing of Luminex(R) immunoassay data using the open source LabKey Server platform. Bmc Bioinformatics. 14 (1), 145 (2013).
- Bland, J. M., Altman, D. G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet. 327 (8476), 307-310 (1986).
- Carletta, J. Assessing Agreement on Classification Tasks: The Kappa Statistic. Computational Linguistics. 22 (2), 249-254 (1996).
- Shyur, S. D., et al. Determination of multiple allergen-specific IgE by microfluidic immunoassay cartridge in clinical settings. Pediatric Allergy and Immunology. 21, 623-633 (2010).
- Cesana, B. M., Antonelli, P., Gallazzi, E., Marino, A. Comparison of measurement methods: an endless application of wrong statistical methods. Intensive Care Medicine. 37 (6), 1038-1040 (2011).
- Park, K. H., Lee, J., Sim, D. W., Lee, S. C. Comparison of Singleplex Specific IgE Detection Immunoassays: ImmunoCAP Phadia 250 and Immulite 2000 3gAllergy. Annals of Laboratory Medicine. 38 (1), 23-31 (2018).
- Teppo, H., Revonta, M., Haahtela, T. Allergic rhinitis and asthma have generally good outcome and little effect on quality of life – a 20-year follow-up. Allergy. 66 (8), 1123-1125 (2011).
- Fischer, J., et al. Prevalence of type I sensitization to alpha-gal in forest service employees and hunters. Allergy. 72 (10), 1540-1547 (2017).
- Li, J., et al. A multicentre study assessing the prevalence of sensitizations in patients with asthma and/or rhinitis in China. Allergy. 64 (7), 1083-1092 (2009).
- Ahlstedt, S. Understanding the usefulness of specific IgE blood tests in allergy. Clinical & Experimental Allergy. 32 (1), 11-16 (2002).
- Wood, R. A., Segall, N., Ahlstedt, S., Williams, P. B. Accuracy of IgE antibody laboratory results. Annals of Allergy Asthma & Immunology. 100 (2), 288-289 (2008).
- Aberer, W., Kränke, B., Hager, A., Wick, G. In vitro allergy testing needs better standardization–test results from different laboratories lack comparability mostly due to missing effective standards. International Archives of Allergy & Immunology. 108 (1), 82-88 (1995).
