结核感染细胞全自动免疫荧光检测

流式免疫荧光技术简介流式免疫荧光技术，又称悬浮阵列、液相芯片等，是美国Luminex公司于上世纪末开发的新一代高通量发光检测技术。该技术有机整合了荧光编码微球、激光分析、流式液流系统及高速数据处理等多项最新科技，可以在临床诊断及生命科学研究领域得到广泛应用。它是最早被FDA认证的临床应用型高通量诊断技术，并于2005年被Frost&Sullivan授予“临床诊断技术革新大奖”。与化学发光等传统免疫技术相比，它最大的优势是可以在一个试管中实现几个、几十个甚至上百个项目的同时检测。流式免疫荧光技术的低谷在21世纪初，当Luminex推出具有专利保护的磁性荧光编码微球和Luminex 200分析仪的高通量检测整体解决方案时被众多专业人士广泛看好，相对于化学发光的技术，其优势可谓“风光无限”。然而，在接下来临床免疫领域迅速发展的20年中，以Luminex为代表的高通量检测技术产品被化学发光产品远远甩在身后，令人扼腕叹息。在与传统的化学发光技术的竞争中无法充分发挥其多联检的优势，一个很重要的原因就是Luminex垄断了磁性编码微球技术，但没能为高通量流式荧光免疫检测推出一个全自动化检测平台，无法提供一个类似化学发光分析仪的自动化解决方案，也因此没有跟上临床医学实验室自动化发展的前进步伐。全自动流式荧光免疫分析仪的尝试2010年后，国内外有多个生产商曾推出几款全自动荧光免疫分析仪，如美国Bio-Rad公司的Bioplex 2200，国内上海透景公司的TESMI。但由于没有掌握流式免疫荧光中的光学检测和编码微球等核心技术，在购买Luminex 磁性编码微球开发相关试剂的同时，往往还需要购买Luminex的专有仪器或光学检测模块，不仅导致仪器、试剂的成本和价格居高不下，而且也限制了配套试剂使用的平台，在与化学发光的竞争中始终处于不利地位。唯公科技的技术发展之路“关键核心技术是要不来、买不来的，不能被别人卡脖子！”实践反复告诉我们，关键核心技术是要不来、买不来的，没有核心技术就会被别人卡脖子！图 1 唯公科技开发的EasyPlex 2200流式荧光发光免疫分析仪唯公科技经过多年的技术攻关，在取得多重磁性荧光编码微球技术重大突破后，再次打赢核心技术攻坚战，其依靠扎实强大的研发功底，设计开发出中国第一台基于自主磁性编码微球的全自动流式荧光发光免疫分析仪（EasyPlex 2200），并在近期获得了药监部门颁发的医疗器械II类注册证，批准上市销售！图 2 唯公科技开发的EasyMagPlex有磁荧光编码微球唯公科技在2017年成立之初，就把“掌握核心科技，展现中国创新实力”作为自己发展的基础和目标，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中，以全自动流式荧光技术中最核心的多色荧光检测、有磁荧光编码微球、自动样本前处理等作为突破点，进行重点攻坚，并取得一系列的突破，其中包括：2019年——突破了有磁荧光编码微球核心技术，展示了具有开发多维磁性编码微球的能力，实现了12重编码微球（EasyMagPlex）的量产，而且编码微球兼容主流的流式细胞分析仪。随后陆续推出了6、7、12联检细胞因子检测试剂以及多联检肿瘤标志物检测试剂；2019年——突破了多色荧光检测技术，并陆续推出了一系列多光多色色的EasyCellTM流式细胞仪，实现了多重细胞因子联检自动分析；2020年——进一步提升其磁性编码微球的能力，达到108重编码。开始30重编码微球的量产和50重编码微球的试产，为合作伙伴提供了更多联检的可能，后续又完成了具有自动分析能力的多重编码微球分析软件（WellCKAS）的II类注册证；2021年——突破了全自动样本前处理技术，并陆续推出了EasySamplerTM和EasySampler CTM全自动流式样本制备系统，实现了基于磁性编码微球的多重联检试剂制备自动化；2022年——完成了可自动分析的50重磁性编码微球，满足了多重自身免疫抗体、过敏原等多重检测的需求；2022年——整合多色荧光检测、磁性荧光编码微球和全自动样本制备技术，推出了国内第一台完全基于自身技术的全自动流式荧光发光免疫分析仪（EasyPlex2200），实现了“样本进，结果出”的全程自动化。未来，唯公科技将在全自动流式荧光发光免疫分析仪的设计和开发上不断推陈出新，以EasyPlex 2200为基础，继续打造通用、开放的全自动流式荧光发光免疫检测平台，推出细胞因子、肿瘤标志物、自身免疫抗体等多联检试剂，并以开放的心态，积极与国际、国内合作伙伴在全自动检测设备、磁性荧光编码微球和更多的多重联检试剂开发等方面展开全方位合作，共同开拓全球的高通量流式荧光发光免疫检测市场。

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/978f6695-5ee9-4c47-a7f8-755a789d2daa.jpg" title="0.jpg"//pp　　从2013年8月份开始启动研发计划，到2018年3月正式对外发布产品，在四年多的时间里，这款全自动荧光免疫分析仪见证了科研院所与企业共同合作，进行科技成果转移转化的全过程。/pp　　“5、4、3、2、1”，3月17日，伴随着现场倒计时，中科院苏州医工所与苏州鼎实医疗科技有限公司(以下简称苏州鼎实)共同研发的全自动荧光免疫分析仪在第十五届检验医学暨输血仪器试剂博览会上顺利亮相。/pp　　从2013年8月份开始启动研发计划，到2018年3月正式对外发布产品，在四年多的时间里，这款全自动荧光免疫分析仪见证了科研院所与企业共同合作，进行科技成果转移转化的全过程。/pp　strong　“市场牵引 双轮驱动”下的合作/strong/pp　　“我们的研发起源于一次巧合”，中科院苏州医工所副研究员程文播告诉《中国科学报》记者：“2012年前后我们针对免疫分析仪申报了一项技术专利，当时也没有更多的后续计划。没想到苏州鼎实通过网络搜索，看到了这项专利，他们主动找到所里，认为可以在科研成果转化方面做文章。”/pp　　就是这样一次机缘，让“技术”和“市场”擦出了火花。/pp　　干式免疫分析检测技术作为体外诊断技术之一，在免疫指标检测产品中得到了广泛的应用。“我们希望可以结合干式免疫分析检测技术与自动化技术，研制出一款可单人份检测的、避免交叉污染，并且高度智能化的检测产品。”苏州鼎实总经理席秋子说。/pp　　2013年，所企双方签订合作协议，共同研发全自动荧光免疫分析仪及配套试剂，投入资金900万元。/pp　　程文播表示，双方分工明确、互相配合。在人员团队方面，苏州医工所所领导极其重视，科研管理部门积极参与，为项目的顺利实施提供了政策和机制保障。苏州医工所先后投入了20余位科研人员负责产品的原理验证、关键技术攻关、整机研发，同时，苏州鼎实也投入20余人负责产品的工艺改进、注册检验等。/pp　　程文播说：“项目在2015年就设计完成了第一代样机，可以实现预期功能。但经过自我评估后，我们觉得并未达到理想状态，因此经过艰难的抉择，团队决定对第一代产品进行重新设计，最终在2018年完成了第二代样机的设计。”/pp　　对于一项新产品，研发过程既不易又烦琐。程文播掰着指头告诉记者：“我们先后经历了研发、工程化、产品注册、批量生产等多个阶段，最终推出了目前的自动化免疫分析系统。”/pp　strong　自主创新打破欧美市场垄断/strong/pp　　据记者了解，产品的核心技术来源于“CRP侧向流免疫层析试纸条及其配套用全自动荧光免疫检测仪器”项目，由苏州医工所研究员王弼陡、尹焕才和程文播带领三个团队共同合作完成。项目产生了发明专利7件，实用新型专利11件，软件著作权1项。以姑苏科技创业天使计划和苏州高新区领军人才项目为牵引，形成了具有自主知识产权的自动干式荧光免疫分析仪及配套试剂技术。/pp　　席秋子说：“我们将自动化控制、微量液体加样、互联网远程数据分析、无线测量分析控制、免疫荧光侧向层析技术、标准化试剂溯源流程控制等科技手段相融合，研制出可快速定量检测人体内特定蛋白的体外诊断产品，为临床疾病诊断提供准确、有效的判读依据。”/pp　　据了解，这台全自动荧光免疫分析仪可以用于感染因子、心脏标志物、肿瘤标志物、传染性疾病、微生物病原体等指标检测，通过自主创新，成功打破了由欧美日等发达国家长期垄断全自动临床检验分析类仪器中高端市场的格局。/pp　　在产品发布现场，记者看到每个仪器都连接了一个平板电脑。程文播说：“我们研制了专门的软件系统。通过PAD与机器无线连接，使检验人员摆脱了物理空间约束，未来还支持结果的远程传输，一台终端同时控制多台机器，可以进一步提高检验效率。”他表示整机体积是同类产品的三分之二，在保持每小时60个通量的同时，集成了多个自动化部件，实现了从样本进样到最终检测的全过程的顺利运行。/pp　　与此同时，全自动荧光免疫分析仪采用了纯干式解决方案，通过一次性吸头，提高了结果的准确性，彻底避免了检测样本交叉污染的困扰 独创的样品自动摇匀系统，可有效避免全血样本凝血的产生。通过国内最小检测卡机弹夹机构的设计，大大缩小了检测卡厚度。/pp　　席秋子告诉记者，全自动荧光免疫分析仪是国内首家实现自动脱帽功能的产品，通过自行设计的小型XYZ机械臂配合自动微量移液器，配合小型耗材、圆盘式的结构以及脱帽结构，实现了移动灵活、精度高、取样加样精准和检测准确的需求。/ppstrong　　未来市场大有可为/strong/pp　　现在，通过科研团队的努力，全自动干式荧光免疫分析仪已取得了产品注册证，C反应蛋白和降钙素原定量检测试剂盒已取得临床报告，降钙素原、C反应蛋白联合、血清淀粉样蛋白A以及胃蛋白酶原I、胃蛋白酶原II联合等8种定量检测试剂盒已取得型检报告。/pp　　席秋子告诉记者，随着生活水平的不断提高和人口老龄化的不断加剧，人们对健康问题的关注和需求也发生了根本性的变化，“精准诊断”已成为未来整个健康和检验行业所关注的核心问题。/pp　　体外诊断产品行业不断发展和技术进步给检验行业注入了新的活力，其中现场快速检验设备因为可以在床旁检测、所需样本量少、结果报告时间短以及易于实现智能化等优势，已经成为检验领域的一颗新星。/pp　　面对巨大的市场需求和空白，苏州医工所和苏州鼎实也有了新的合作计划和目标。未来五年，苏州医工所还将努力构建“人才、科技、产业、资本、市场”五位一体的集团式新型研发机构，为“健康中国”战略和中科院“率先行动”计划奋勇拼搏。/pp　　席秋子说：“现在产品已经投入河北、江苏等省市，未来我们将制定目标销售计划，有计划兼并同行细分龙头企业，并参股控股同类有特点的中小型上下游关联企业或区域经销公司，进行生态圈的建设。”/p

新冠疫情爆发以来，多种不同的疫苗(mRNA疫苗、慢病毒疫苗、灭活病毒等)在全的抗疫中发挥了重大作用。然而现有的疫苗也有一些局限性，如储存运输条件苛刻、需要接种加强针、对突变病毒不敏感等等。近，bioRxiv发表了一篇基于细菌外泌体的新型新冠疫苗对疾病保护作用的文章，或许可以为新冠疫苗的研发提供新的思路。 Jiang和Driedonks等[1]通过对细菌来源的外囊泡表面修饰病毒S蛋白的受体结合结构域（RBD）制成了新型新冠疫苗。革兰氏阴性菌能够产生外膜囊泡（OMV），在哺乳动物体内具有免疫刺激作用，可诱导免疫应答发生并激活树突细胞、T细胞、B细胞等免疫细胞，而经过改造的工程菌产生的OMV内毒性非常低，避免了不良反应的发生。作者使用了一种鼠伤寒沙门氏菌株，通过Spycatcher/Spytag体系使该菌株分泌的OMV通过共价键稳定结合了病毒的RBD（图1）。图1 （A）RBD重组抗原的设计，RBD连接到SpyTag的N端和C端；（B）RBD修饰的OMV示意图。 研究人员在RBD-OMV制备完成后，使用全自动外泌体荧光检测分析系统Exoview检测OMV表面是否成功结合了病毒RBD。其中，检测芯片上包被了D001, D003, MM43三种病毒S蛋白以及LPS的抗体，分别用于捕获RBD-OMV和所有OMV；捕获完成后使用荧光抗体标记对D001, D003, MM43进行表型分析。后，使用Exoview的SP-IRIS无标记成像技术检测了OMV是否被成功捕获，并通过荧光成像统计捕获的不同表型OMV的数量。图2 RBD-OMV捕获数量及表型检测。A：SP-IRIS技术检测不同抗体捕获的OMV数量；B：荧光检测不同表型OMV数量。 图3 对照组捕获数量及表型检测。A：SP-IRIS技术检测不同抗体捕获的OMV数量；B：荧光检测不同表型OMV数量。 图4 RBD-OMV与对照组的捕获的不同表型OMV数量对比。 图2A显示S蛋白抗体和LPS抗体均捕获到了数量相当的OMV，表示OMV以很高的效率成功结合了新冠病毒的RBD。图2B的荧光标记结果也证明了结合成功，但是结合D003的OMV数量相对较低。图3A和图3B的对照组结果表示仅有LPS抗体能够捕获到OMV，并且几乎没有荧光标记，表面对照组OMV上没有结合RBD，将RBD-OMV与对照组的数据统计对比（图4），说明RBD-OMV疫苗的特异性非常好。 RBD-OMV疫苗制备完成后，研究人员使用仓鼠模型对疫苗接种的效果进行了检测。实验分为三组：接种疫苗的实验组（RBD-OMV），接种溶剂的溶剂对照组（mock）和接种未结合RBD的OMV的空白对照组（Ctrl-OMV）。研究人员对不同组别分别接种后，使用病毒感染仓鼠，并进行了一系列测试以验证疫苗效果。图5 RBD-OMV与mock、Ctrl-OMV的体重。A&B：接种完成后，病毒感染前的体重记录；C&D：病毒感染后的体重变化。 体重检测结果显示，在病毒感染前，三组仓鼠的体重，无论雄性和雌性，随时间均没有显著改变（图5A&B）；病毒感染后，RBD-OMV组体重没有下降，而mock与Ctrl-OMV组体重下降，在三、四天达到显著（图5C&D）。 图6 A：接种后Day42的抗S-RBD IgG滴度；B：抗S-RBD IgG滴度随时间的变化；C&D&E：Day48的BAL中抗S-RBD IgG/IgM/IgA的滴度；F：病毒中和抗体测试的中和抗体滴度随时间的变化；G：Day35 WT和Delta病毒株的中和抗体滴度比较。 血浆S-RBD IgG滴度测试结果显示，接种后42天，RBD-OMV组的血浆S-RBD IgG滴度更高，而两个对照组的滴度位于检测限度以下（图6A）。为检测呼吸道黏膜的抗体水平，研究人员检测了肺泡灌洗液（BAL）的抗体滴度，RBD-OMV组中可检测到IgG/IgM/IgA，两个对照组则未检测到。中和抗体测试表明，WT病毒株感染的抗体滴度与14天开始上升，于28天达到峰值并可保持到35天（图6F）；抗体的中和活性在Delta和WT中没有显著差异（图6G）。 图7A：肺部组织中的病毒滴度；B：BAL中的病毒滴度 TCID50检测结果显示，肺部组织（图7A）和BAL（图7B）中RBD-OMV组病毒滴度显著低于两个对照组，BAL组已达到检测低限度。 图8 A：Day48不同组别仓鼠的肺部形态；B&C：H&E染色结果及病变积分。 于48天处死仓鼠并分离肺部，肉眼观察可见RBD-OMV组的炎症和出血病灶少于两个对照组，具有更少的肺泡水肿（图8A）；肺组织切片的H&E染色结果也显示，RBD-OMV组的炎症、出血病灶和肺泡萎陷更少，且雄性的病变积分更低（图8B&C）。 以上所有检测结果表明，这种RBD-OMV疫苗可诱导抗体分泌，分泌的抗体能够中和野生型和Delta亚种病毒，证明了疫苗具有保护作用。OMV等外泌体疫苗具有如下优势：产量高：细菌复制快，且能够大量分泌OMV；多功能：表面可修饰多种抗原；组分构成简单：疫苗不需要其他佐剂；稳定性高：在室温下也能够保持稳定，可以冻干粉末的形式在低温长期保存。 以上结果说明，基于OMV的外泌体疫苗具有广泛的应用前景，可作为阻断新冠肺炎以及其他传染病传播的有效手段。 在这项研究中，作者使用Exoview系统对结合了重组RBD的OMV进行了表征分析，确定OMV上成功结合了新冠病毒的RBD。Exoview在外泌体疫苗开发中，可快速准确地表征外泌体，并统计不同表型外泌体数量并计算其比例，适合作为多组分外泌体疫苗的标准检测手段。 参考文献： [1]. Linglei Jiang, Tom Driedonks, Maggie Lowman, Wouter S.P. Jong, ... & Kenneth W. Witwer. (2021). A bacterial extracellular vesicle-based intranasal vaccine against SARS-CoV-2 protects against disease and elicits neutralizing antibodies to wild-type virus and Delta variant. bioRxiv. .全自动外泌体荧光检测分析系统（ExoView R100）简介 作为外泌体表征分析的倡导者，美国NanoView Biosciences于2018年推出了全自动外泌体荧光检测分析系统ExoView，该系统一经推出，便引起了外泌体领域科研工作者的广泛关注，凭借其稳定、出色的性能，短短几年在全球已有近百个客户，发表文献100多篇。ExoView的表征，能够帮助科学家更深入地了解外泌体与疾病之间的关系，助力疾病诊断和新药开发。 Nanoview所开发的全自动外泌体荧光检测分析系统（ExoView R200）采用单粒子干涉反射成像传感器（SP-IRIS）技术，是一款无需纯化的全自动的新型外泌体表征设备。该设备能够提供全方位的外泌体表征信息，包括颗粒大小、计数、表型与生物标志物共定位等，提供多层次和全面的外泌体测量解决方案。 为了更好的服务中国客户；Quantum Design中国子公司在北京建立了专业的客户服务中心，正式推出专业的全方位外泌体表征测试服务，您只需要少量样品即可获得全方位的外泌体表征数据： 欢迎各位老师垂询，前10名订购服务的老师，可享受8折优惠！