Toepassing van Biochip Microfluidic technologie te detecteren Serum allergeen-specifieke Immunoglobulin E (sIgE)
Summary
Dit document stelt een protocol voor het opsporen van serum specifieke immunoglobuline met een cartridge gebaseerde Chemoluminescentie-systeem van microfluidic en de evaluatie van het nut ervan in allergie diagnoses.
Abstract
Allergische ziekte komt voor bij zowel volwassenen als kinderen. Identificatie van de oorzakelijke allergenen is belangrijk in het beheer van de ziekte en preventie. Een specifieke immunoglobulin E (IgE) meetsysteem met een hoge prijs / prestatie verhouding ontbreekt echter in vasteland China, vooral in de eerstelijnszorg ziekenhuizen. Deze paper beschrijft de procedures van het beginsel en de werking van het gebruik van een cartridge gebaseerde Chemoluminescentie-systeem van microfluidic te detecteren allergeen-specifieke IgE in het serum. De resultaten werden vergeleken met die van ImmunoCAP (systeem 1), de industriële standaard, en de reproduceerbaarheid van het systeem voor het detecteren van patiënten voor deze gemeenschappelijke allergenen gesensibiliseerde personen wordt geëvalueerd. De resultaten toonden aan dat in vergelijking met ImmunoCAP (systeem 1), het BioIC systeem (systeem 2) heeft goede precisie en gevoeligheid voor het opsporen van serum specifieke IgE tegen verschillende inhalant en voedsel allergenen, maar met een aanzienlijk lagere kosten. Het kan dienen als een goed alternatief voor System 1 in eerstelijnszorg ziekenhuizen in vasteland China hebben lagere financiële betaalbaarheid.
Introduction
De prevalentie van allergieën in de afgelopen decennia gestaag is toegenomen en 20% – 30% van de wereldbevolking1treft. Identificatie van de oorzakelijke allergenen heeft grote betekenis bij het beheer van de ziekten. In China, aangezien geregistreerde in vivo huid lul proeven niet beschikbaar in het land zijn, in vitro bepaling van serum specifieke IgE de belangrijkste is en meest gebruikte hulpmiddel voor type ik allergie diagnoses2. Dit is vergelijkbaar met praktijken in de westerse wereld, maar hoewel ImmunoCAP systeem (systeem 1), een enzyme-linked immunosorbent basissysteem van fluorescentie, wordt beschouwd als de gouden standaard voor in vitro allergie diagnose3, het gebruik ervan in China is zeer beperkt wegens om de hoge prijs van apparatuur en reagens. Vandaar is een nieuwe alternatieve anti diagnose systeem met een hoge prijs / prestatie verhouding hard nodig.
Het BioIC systeem (systeem 2) is een microfluidic cartridge gebaseerde systeem gebaseerd op het beginsel van de Chemoluminescentie voor multiplexed testen van serum specifieke IgE. Met een grootte van 7 cm x 4 cm, de microfluidic-cartridge bestaat uit drie lagen van injectie-gegoten kunststof. Het bovenste deel is 3 mm dik transparant Polycarbonaat die draagt goede stabiliteit tijdens thermische assemblage processen. Samen met de 3 mm dikke onderlaag opgebouwd uit een copolymeer van acrylonitril, butadieen en styreen (ABS), sandwiches het de 0,5 mm dikke middelste laag gemaakt van siliconen rubber. Zwart van kleur biedt, de middelste laag lagere achtergrond tijdens Chemoluminescentie-detectie. Op de top van de silica gel, is een dun laagje nitrocellulose membraan (NC membraan) gespoten op de positie die overeenkomt met de zone van de reactie, waarmee het spotten van verschillende allergene eiwitten. Het doel van deze studie is om de klinische prestaties van het systeem van de microfluidic voor de multiplexed bepaling van allergeen-specifieke IgE in het serum te evalueren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vergelijkbaar met de resultaten van veel andere studies15,16,17, de resultaten van het systeem van de microfluidic gebaseerd op sera van 293 allergische patiënten bleek dat huis huisstofmijt (met inbegrip van D. pteronyssinus, D. farinae, en B. tropicalis) zijn de belangrijkste inhalant allergenen leiden tot allergische aandoeningen in Zuid-China, terwijl voor voedsel, melk, pinda, garnalen en krab z…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs bedanken Professor Mei Jiang voor haar hulp bij de statistische analyse en Mr. Hammer Tsui bij de voorbereiding van het manuscript. Deze studie werd ondersteund door de Guangzhou Science en technologie Foundation (201804020043) en de nationale Natural Science Foundation van China (NSFC 81572063 en NSFC 81802076). De financiering van de fracties overeengekomen met de studie ontwerp, gegevensanalyse, manuscript voorbereiding en besluit te publiceren. Geen andere financiering werd ontvangen voor deze studie.
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 |
Referências
- 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).
