液相芯片技術在檢驗醫學和生物醫學中的應用

許友強 陳貴雪 李 博 張 巖 周婷婷 李雨艷

（吉林金域醫學檢驗所有限公司實驗診斷部生化室，吉林長春 130012）

液相芯片技術對檢驗對象要求較低，檢驗時長相對較短，同時可獲取若干檢測指標，可有效解決檢測成本，提升檢測速率，借助該技術醫生可及時獲取充足且具有科學性的診斷數據，為進行科學有效的疾病診斷奠定基礎，其中固定芯片技術與該技術共同用于醫學及生物醫學檢驗。固定芯片檢驗技術存在極差的重復性、穩定性與信息質量，容易造成檢驗失真問題，加之操作步驟較多，并無法為檢驗提供便利，為此影響該技術臨床應用與發展，在這種大背景下液相芯片技術逐漸發展起來，并在實際應用中不斷累積經驗，凸顯該技術應用價值，在激光、數字技術及集流式等技術發展加持下，該技術逐漸形成一種檢驗體系，將該技術推向開放、靈活、技術性能強發展道路[1]。基于此，為使人們對液相芯片技術具有更加系統的認知，對該技術在檢驗醫學及生物醫學中的應用進行分析顯得尤為重要。

1 液相芯片技術在激素檢驗中的應用

液相芯片技術自應用以來在蛋白質分析、基因檢測、細胞因子檢測及激素檢測等領域受到廣泛關注，伴隨科學技術創新變革，該技術在科學研究及臨床檢測中得到高效應用。為推動該技術在醫療檢測領域內的良性發展，Bellisario等人以新生人為檢驗主體，以甲狀腺功能為檢測核心，同傳統放免檢測結果進行比對，在該檢測技術加持下，研究人員成功從檢測主體干燥血斑標本中獲取促甲狀腺激素、游離狀甲狀腺素，可有效幫助醫生對新生兒甲狀腺功能進行科學評判，達到提高醫學診斷質量目的。為使液相芯片技術在激素檢驗中的應用更具價值，使檢測指標更具精度，研究人員設定檢驗靈敏度，即3倍標準差+12個零標準物檢驗平均值，其中12個零標準物通過測量獲取，經計算T4檢測靈敏度為10.3 nmol/L，TSH為0.7 mlU/L，為確保研究分析結論科學有效，研究人員將檢驗結果與CDC有關新生兒甲狀腺素研究結果進行對比分析，以此來評斷液相芯片技術檢驗精準度。經檢測游離甲狀腺素（T4）低控制品為2/2.0μg/dL，中控制品為5/4.9μg/dL，高控制品為7/7.4μg/dL，其中/號前表示真實值，該符號后表示實測值，同時獲得新生兒促甲狀腺素高控制品為25/23 mlU/L，中控制品為40/36 mlU/L，低控制品為80/69 mlU/L。通過對比分析可知，液相芯片技術在激素檢驗中的應用顯現出良好的精準度，游離甲狀腺素變異系數可有效控制在10%以下，促甲狀腺素變異系數可控制在5.6%以下。為使液相芯片激素檢測應用分析成果更具科學性，研究人員將可能影響該技術檢測精準度的標識條件全部剔除，以六例新生兒為主體進行甲狀腺功能檢驗，其中游離甲狀腺素檢驗值為320 nmol/L，符合190～407 nmol/L檢驗標準，促甲狀腺素檢驗濃度為＜10 mlU/L。通過檢驗分析液相芯片技術可將激素檢驗誤差控制在合理范圍內，可保障檢驗結果科學可信，可幫助醫學專家給予精準的疾病判斷，加之該檢驗技術對血清數量要求較低，可利用極少量血清完成若干項檢驗，且對檢驗結果精準度無影響[2]。

2 液相芯片技術在病毒抗體檢驗中的應用

為使液相芯片技術在病毒抗體檢驗中的應用分析更富成效，有研究學者以rWNV-E及WN病毒等相關抗體為主體進行技術分析，將技術檢測結果與ELLISA這種較為傳統的檢測結果進行對比，液相芯片技術在檢測過程中所需檢測樣品數量較少，僅需30μL 100倍稀釋血清與30μL2倍稀釋腦積液進行定量檢測即可，檢測耗時較短。然而，在抗交叉反映能力方面，病毒抗體在液相芯片技術檢測下，仍然會出現登革熱病毒抗原等黃病毒屬病毒與外腦糖蛋白相互交叉現象，影響檢測結果精準性。介于病毒抗體在液相芯片技術檢測下處于液相體系中，可有效縮減空間位阻，使該技術在應用過程中具有極高檢驗靈敏度，這種檢測優勢在與ELLISA檢測方式對比下明顯顯現出來，雖在檢測過程中存在多種病毒抗體相互影響現象，但不影響多種檢測結果同時產生，為此該技術在病毒抗體檢驗中值得被廣泛應用[3]。

3 液相芯片技術在基因檢測中的應用

為表現出液相芯片技術基因檢測相較于PCR-SSCP檢測方法更具精準性，在技術應用研究時技術學者以編碼凝血因子2、編碼亞甲基四氫葉酸還原酶677基因、編碼凝血因子13、編碼凝血因子5等6種可能形成血栓的基因為檢測對象，展開應用分析[4]。在應用PCR對6種基因擴增過程中，特異性引物在突變點設計加持下展開二次擴增，以dCTP為標記生物素，用以標記檢測物質內的突變點，在液相中微球以互補序列形式與特異擴增產物、PE鏈親相

結合，基因多態性通過熒光信號顯現出來，由此達到檢測目的[5]。液相芯片技術在基因檢測中呈現極強擴展性，少數錯配概率源于檢測過程中產生3.7%左右的非特異信號，會對檢測結果產生干擾，相較于SNP檢測方法仍然顯現出極強檢測穩定性與精準率，加之兼具高通量、經濟適用檢驗優勢，在檢驗醫學與生物醫學檢測領域具有極高應用價值[6-7]。液相芯片技術在癌癥基因檢測過程中表現出抗交叉反應性、準確性及線性檢測范圍更為寬泛等應用優勢，相較于固相芯片癌癥基因檢測技術，液相芯片技術下所產生的檢測環境更加貼近核酸雜交環境，為此可提升基因檢測效率及其特異性，凸顯該技術在基因檢測中的應用價值[8]。

4 結束語

綜上所述，液相芯片檢驗技術介于所需檢驗樣品數量少，檢驗操作便捷，可在同一檢驗樣品中獲取若干檢驗結果，檢驗精準度較高等優勢，在激素檢驗、病毒抗體檢驗、細胞因子檢驗、基因檢驗等領域均具有廣泛應用。伴隨科學技術不斷發展，液相芯片技術在檢驗醫學與生物醫學領域將得到穩健發展，充分發揮自身檢驗優勢，同時優化自身檢驗通量低的應用劣勢，在發展過程中不斷融先進技術，凸顯液相芯片檢驗技術作為醫學研究平臺無限潛能，達到推動我國檢驗事業良性發展的目的。