Application des biopuces microfluidiques technologie pour détecter sérum allergène spécifique immunoglobuline E (sIgE)
Summary
Cet article présente un protocole pour la détection des immunoglobulines sériques spécifiques E avec un système de chimiluminescence axée sur la cartouche microfluidique et l’évaluation de son utilité dans le diagnostic de l’allergie.
Abstract
Maladie allergique est fréquente chez les adultes et les enfants. Identification des allergènes causatifs est importante dans la prévention et la gestion de la maladie. Toutefois, un système de mesure spécifique de l’immunoglobuline E (IgE) avec un rapport coût-performances fait défaut en Chine continentale, en particulier dans les hôpitaux de soins de santé primaires. Cet article décrit les principe et le fonctionnement des procédures d’utiliser un système de chimiluminescence axée sur la cartouche microfluidique pour détecter l’allergène spécifique IgE dans le sérum. Les résultats ont été comparés avec ceux d’ImmunoCAP (système 1), la norme de l’industrie, et la reproductibilité du système pour détecter les patients sensibilisés aux allergènes courants est évaluée. Les résultats ont montré que, en comparaison avec ImmunoCAP (système 1), le système BioIC (système 2) a bonne précision et sensibilité dans la détection des IgE sériques spécifiques contre différents allergènes respiratoires et alimentaires, mais avec un coût nettement inférieur. Il peut servir comme une bonne alternative au système 1 dans les hôpitaux de soins de santé primaires en Chine continentale qui ont la plus faible financièrement abordables.
Introduction
La prévalence des allergies a augmenté régulièrement au cours des dernières décennies et touche 20 % – 30 % de la population mondiale1. Identification des allergènes responsables a une importance dans la gestion des maladies. En Chine, étant donné que la peau in vivo enregistré prick tests ne sont pas disponibles dans le pays, la détermination in vitro de IgE sériques spécifiques est le plus important et un outil couramment utilisé pour les allergies de type I diagnostique2. Ceci est similaire aux pratiques dans le monde occidental, mais bien que ImmunoCAP système (système 1), un système de base d’immuno-fluorescence, est perçu comme l’étalon-or pour allergie in vitro diagnostic3, son utilisation en Chine est très limitée dû à son prix élevé de l’équipement et réactif. Par conséquent, un nouveau système de diagnostic d’allergie alternative avec un rapport coût-performances est absolument nécessaire.
Le système BioIC (système 2) est un système microfluidique cartouche basé sur le principe de la chimiluminescence pour des dosages d’IgE sériques spécifiques multiplexés. Avec une taille de 7 cm x 4 cm, la cartouche microfluidique est composée de trois couches de plastique moulé par injection. La partie supérieure est polycarbonate transparent de 3 mm d’épaisseur qui assure la bonne stabilité au cours du processus d’assemblage thermique. Avec la couche de 3 mm d’épaisseur inférieure, construite à partir d’un copolymère d’acrylonitrile, butadiène et styrène (ABS), il sandwichs le 0.5 mm d’épaisseur couche intermédiaire en caoutchouc de silicone. Couleur noire, la couche intermédiaire propose fond inférieur lors de la détection par chimiluminescence. Surface du gel de silice, une fine couche de membrane de nitrocellulose (membrane NC) est pulvérisée à la position correspondant à la zone de réaction, ce qui permet le repérage des différentes protéines allergènes. Le but de cette étude est d’évaluer les performances cliniques du système microfluidique permettant de déterminer l’allergène spécifique IgE dans le sérum multiplexé.
Protocol
Representative Results
Discussion
Similaires aux résultats de nombreuses autres études15,16,17, les résultats du système microfluidique issu des sérums de 293 patients allergiques ont montré que la maison acariens (y compris d. pteronyssinus, D. farinaeet b. tropicalis) sont les principaux allergènes inhalants conduisant à des maladies allergiques au sud de la Chine, alors que pour la nourriture, lait, arachide, crevette et cr…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient professeur Mei Jiang pour son aide dans l’analyse statistique et M. Hammer Tsui dans la préparation du manuscrit. Cette étude a été financée par le Guangzhou Science et Technology Foundation (201804020043) et la Fondation nationale sciences naturelles de Chine (NSFC 81572063 et NSFC 81802076). Les financement de groupes d’accord avec la conception de l’étude, l’analyse des données, rédaction de manuscrits et décision de publier. Aucun autre financement a été reçue pour cette étude.
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).
