液芯技術應用在腫瘤標志物檢測中的應用

惡性腫瘤會對人體健康造成巨大危害，及早診斷、及早治療有利于腫瘤的防治。隨著科技的發展，腫瘤標志物的檢測方法不斷更新，在放射免疫酶聯免疫化學發光固態芯片后，現在較常用的是液芯片。

液態芯片

液態芯片又稱為流式熒光技術液相芯片懸浮陣列，是基于后基因時代而發展起來的，它可以將高速數字信號處理器和計算機運算法則進行有機的整合，具有高通量、高速度、成本低、靈敏度高、線性范圍廣等優點，可廣泛應用于免疫分析核酸研究、酶學分析、受體和配體識別分析等研究，得到了權威機構及醫學界共同認可［１］。

1997年，《臨床化學》對多功能流式點陣儀及其技術有過專門介紹，并稱其為“真正的臨床應用型生物芯片”。隨著其研究與應用，許多關于多功能流式點陣儀及其技術的文章，發表在《臨床化學》、《臨床與免疫診斷學》、《臨床微生物》及《癌癥》等國際權威的學術雜志上。2011年7月27日，INOVA公司的ENA系列流點式陣試劑率先通過美國FDA嚴格認證，表明多功能流點式陣儀及其技術得到了美國官方的高度認證。2005年6月9日，基于xMAP技術的論文刊登在《自然》上，這是學術界認可的一項技術所能給予的最高榮譽。2005年11月，-Frost＆Sullivan-授予xMAP技術“2005年度國際臨床診斷技術革新大獎”，表明其在國際臨床診斷技術領域已有權威的認證。

液態芯片在腫瘤標志物檢測中的應用

腫瘤是一個多因素、多階段及多基因變異的復雜病變過程。目前臨床上常用的腫瘤標志物都是腫瘤相關抗原，一種或幾種腫瘤標志物異常可表明同一種腫瘤或不同類型的腫瘤，且不同的腫瘤可能會出現同一種腫瘤標志物，為提高腫瘤標志物輔助腫瘤的診斷，并確定哪種標志物可作為治療后隨訪的檢測指標。近年來，越來越多的專家建議選擇幾種靈敏度且特異性能夠互補的腫瘤標志物，組成最佳組合進行聯合檢測。液芯出眾的高通量檢測性能正好契合了臨床腫瘤標志物應用的需求。其基本原理：在不同熒光編碼的微球上進行抗原-抗體反應，通過兩束激光分別檢測熒光信號和微球編碼，實現對多種腫瘤標志指標的聯合檢測。

液態芯片屬于發光類技術之一，具有靈敏度高、高速度、成本低、重復性好及線性范圍廣等的優點，且其具備了其他發光技術所沒有的高通量檢測能力，代表了臨床腫瘤標志物的檢測的應用趨勢。截止2009年3月，目前液態芯片可做CEA、AFP、CA125、CA19-9、t-PSA、f-PSA、NEA、CA72-4、SCCA、Cyfra21-1、CA242和free-Hcg。隨著液芯腫瘤標志物檢測試劑的上市，逐漸進入臨床實驗室和各大體檢機構，其強大的檢測能力和高質量的檢測數據引起了國內臨床檢驗界的廣泛關注。北京301醫院田亞平教授等利用液芯法檢測了AFPCYFRA211CEANES多腫瘤標志物的濃度水平，就該檢測技術進行了方法學評價（靈敏度、干擾試驗、精密度和線性范圍），并與羅氏E170電化學發光進行了比較分析（相關性分析）［2］。

方法學評價結果顯示：在測定范圍內，液態芯片法測定AFP、CYER11、CEA和NSE等指標的線性良好，批內變異系數2.43～9.23，批間變異系數4.76～984。與羅氏電化學發光比較結果顯示液芯腫瘤標志物的檢測試劑準確可靠，操作簡便，值得推廣使用。

展 望

目前，在核酸和蛋白質研究領域出現了一種全新的、稱之為懸浮式點陣的檢測手段和技術，該技術在很大程度上依賴最近在光電轉換和數字信號處理的進步，通過一束激光識別高分子微球所產生的特異性熒光；另一束激光識別微球表面發生生物學反應后所產生的熒光信號，熒光編碼不同的微球來實現檢測指標的分類，進而實現高通量生物樣品的分析；而通過生物學反應所產生的熒光信號可以實現分析的特異性。目前，這種基于熒光編碼微球的高通量分析技術可提供快速、敏感、對一個樣品進行至多可達100個分析指標的檢測。應用時，把對應不同檢測物的乳膠顆粒混合后再加入微量樣品在懸液中與微球進行特異性結合。結合的結果可以在瞬間經激光判定后由電腦數據信息的形式記錄下來。因為分子雜交是在懸浮溶液中進行，檢測速度快，所以又有“液態芯片”之稱。液態生物芯片技術是一種以徽球為基礎的多指標數據采集和分析平臺，起源于流式細胞儀。多指標檢測是指在一個簡單的試管中對一份樣本同時進行多種指標的分析。在多指標檢測方法中，熒光標記的抗體、抗原或者核酸探針為每種反應提供了特定的信號。由于每種熒光反應特異性的結合到靶分子上，這種靶分子與一種微球偶聯，所以可溶性的反應物無需不同的標記。

液態芯片技術是流式細胞術（FCM）與酶聯免疫吸附試驗（ELISA）相結合的一種技術。其基本原理是兩種熒光染料按照不同比例，把微小的乳膠顆粒分別染上百種不同偶的能發出熒光的顏色。然后再把針對不同檢測物的蛋白以共價方式交聯到不同顏色的微球上。應用時，先混合不同檢測物的微球，再加入待測血清。懸液中抗體與待測血清中抗原相結合，再加入熒光標記的第二抗體。然后微球被微量液體傳輸系統排成點列，通過流式熒光點陣儀及流式熒光點陣儀內的一束激光判定微球的編號，另一束激光測定該編號微球上的熒光強度，通過電腦處理后獲得待測物質的種類和待測物的含量。另外，液態芯片檢測所需血清量非常少（10μl），而化學發光法（包括電化學發光）需要100～200μl血清。在檢測速度上，液態芯片檢測速度大大快于化學發光法。因此該方法適用于批量標本多指標檢測，尤其適用于腫瘤高危人群的篩查及對腫瘤疑似患者進行輔助診斷。隨著該技術相關試劑相繼獲得SPDA醫療器械注冊證，可以預見液芯技術將引領腫瘤標志物檢測進入真正的聯檢時代，大大提高腫瘤標志物的試劑應用價值。

參考文獻

1 趙建軍，馬旭，汪朝暉.液態生物芯片技術及其應用.分析儀器，2008，6：382-384.

2 董振南，賈興旺，田亞平.流式熒光法檢測多腫瘤標志物的方法學評價.分析儀器，2008，1：22-25.