Method Article
Bir ELISA kolayca Luminex xMAP assay dönüştürülebilir ve, çoğullama, çeşitli antikorların avantajları ile tahlil maliyet düşürürken, artan duyarlılık ve dinamik aralığı ile sonuçlanan, optimum bir antikor çifti tanımlamak için eşzamanlı taranabilir.
Enzim bağlı immünosorbent assay (ELISA) uzun yaşam bilim araştırma ve klinik teşhis hem de biyolojik örnekler ilgi analitlerin tespiti için temel araç olmuştur. Bununla birlikte, ELISA sınırlamaları vardır. Bu, tipik olarak bir 96-kuyucuklu mikroplaka gerçekleştirilir ve kuyuları, ilgilenilen bir antijen yakalamak için örnek nispeten büyük bir miktarda gerektiren, yakalama antikoru ile kaplanır. Kuyularının geniş yüzey alanına ve antikor çekimi hidrofobik bağlayıcı da spesifik olmayan bağlama ve yüksek arka yol açabilir. Ayrıca, çoğu ELISA'lar makul bir hassasiyeti elde etmek için sinyallerin enzim-aracılı amplifikasyon dayanır. Böyle amplifikasyon her zaman doğrusal değildir ve can böylece çarpık sonuçlar.
Geçen 15 yıl içinde, yeni bir teknoloji benzer bir wo ile, bu ELISA faydalar sunar, aynı zamanda daha yüksek verim, yüksek esneklik, azaltılmış örnek hacmi ve düşük maliyet sağlayan ortaya çıkmıştırrkflow 1, 2. Luminex xMAP Teknoloji monoplex protein ve nükleik asit uygulamalarının 3-5 hem uygulanabilir multipleks testler ile birlikte etkin bir mikroküre (boncuk) dizi platformudur. Boncuklar ELISA ile karşılaştırıldığında, daha az ve daha küçük antikor çekimi Örnek miktarlara, kovalent olarak daha küçük bir yüzey alanı üzerine sabitlenmiş yakalama antikoru sahiptir, ve spesifik olmayan bağlanma önemli ölçüde azalır. Gibi beyin omurilik sıvısı, eklem sıvısı, vb 6 gibi sınırlayıcı örnekleri ile çalışırken daha küçük örnek hacmi önemlidir. Tahlil multiplekslemesi daha tek bir örnekten çok sayıda sonuç sağlayarak, örnek hacmi gereksinimlerini azaltır.
Luminex tarafından son gelişmeler şunlardır: Yeni MAGPIX sistemi, bir küçük, daha ucuz, kolay kullanımlı analizörü; Düşük Konsantrasyon Manyetik MagPlex Mikroküreler pahalı filtre plakaları olan ihtiyacı ortadan kaldırmak ve daha iyi analiz gelişimi için uygun bir çalışma konsantrasyonu gelir vedüşük hacimli uygulamalar ve xMAP Antikor Kaplin (AbC) Kit, bir protokol, reaktifler ve ilgi yakalama antikor boncuk bağlanması için gerekli sarf malzemeleri içerir. (Kit içeriğini ayrıntılı bir listesi için malzemeler bölümüne bakınız.)
Bu deneyde, biz xMAP platformuna TNF-alfa sitokin için bir ön optimize ELISA testi dönüştürmek ve iki yöntem 7-11 performansını karşılaştırmak. TNF-alfa otoimmün hastalığı olan hastalarda inflamatuar yanıtların ölçümünde kullanılan bir biyolojik belirteç olduğunu.
Biz dört farklı mikroküre setleri veya bölgelere dört aday yakalama antikorlar kaplin ile başlar. Birlikte karıştırıldığında, bu dört takım iyi antikor çifti, tasarruf reaktifler, örnek ve zamanı belirlemek için dört ayrı algılama antikorlar ile dört adayların aynı anda test için izin verir. İki xMAP testlerin ardından iki en iyi antikor çiftleri ile inşa ve performans edilirsinyal gücü, dinamik aralık ve duyarlılık konusunda özgün ELISA testi kıyasla.
I. Reaktif Hazırlama
II. Test Kurulum
III. Antikor Tarama
IV. xMAP Fonksiyonel analizde
V. ELISA Testi
VI. Temsilcisi Sonuçlar
Bu protokol hızla tahlil optimize etmek için teknolojinin multipleks kapasitesini kullanırken diğer yandan da tipik bir ELISA xMAP platformuna dönüştürülebilir gösterilmiştir. Bu örnekte kullanılan ELISA İnsan TNF-alfa (TNF-α) R & D Systems DuoSet ELISA kiti (Ar-Ge Bölüm # DY210) idi.
Kiti içinde sağlanan antikor çifti ek olarak, farklı kaynaklardan (Malzeme tablosu) gelen diğer üç antikoru çiftleri xMAP platformu ile eş zamanlı olarak değerlendirildi. Foantikorların ur yakalama antikor olarak tayin edildi ve MagPlex Düşük Konsantrasyon Mikroküreler akuple edilmiştir. Diğer dört antikorlar tespit antikor olarak tayin edildi; biotin çiftli olarak satın alındı ve Protokol açıklandığı gibi dördüncü biyotinile edildi üçü.
Bu çalışma için antikorlar kullanılabilirliği ve satıcıya göre seçilmiştir. Ancak, pratik ortamda, antikorlar bireysel kullanıcının tercihi ve bu antikor ile geçmiş performansına dayalı deneyim seçilmelidir. Bu deneyde, bir antikor çekimi karşı tespit antikor olarak bir antikorun uygunluğunu test yoktur, ancak bu protokol kolaylıkla bu amaç için değiştirilebilir.
Luminex xMAP deneyleri TNF-α antikoru kupleli MagPlex mikrosferler dört set birleştirerek, bir karışımı gibi, dört yakalama antikorlar değerlendirmek için bir multipleks olarak uygulandı. Yakalama antikorlar dört her değerlendirildibireysel biyotinile algılama antikorlar, dört yakalama antikorların her biri ile bir algılama antikor etkileşimi eş zamanlı olarak tespit edilebilir olduğu gibi. Paralel olarak gerçekleştirilir gibi dört deneyleri, dört yakalama antikorları ile birlikte dört algılama antikorların etkileşimler belirlenir. Şekil 1, bu tarama deneyleri ile karşılaştırmalı verileri gösterir.
Sonuçları R & D Systems DuoSet gelen antikor çifti 6183 Medyan Floresan Yoğunluğu (MFI) birimleri bir sonuçlanan tepki ile en iyi performansı gösterdi. Ayrıca, R & D Systems yakalama antikoru ile bir araya geldiğinde Millipore (R & D antikoru çifti tepkisinin% 86) ve Abcam (% 67) gelen tarama antikorlar, xMAP deneyde, makul bir yanıt sağladığı gözlenmiştir. Abcam, Millipore ve Novus gelen antikorların yakalama xMAP deneyde, bir daha az arzu tepkisi üretilir.
Bu dikkat etmek önemlidir, bu purBu çalışmanın poz belirli antikorlar veya satıcılar arasında farklılıklar ancak sadece benzer koşullar altında kullanılan performans gözlenebilir farklılıklar olduğunu göstermek ve xMAP platformu bu farklılıkları değerlendirmek için etkili bir araç sunabilir için vurgulamak için zorunlu değildir.
R & D Systems DuoSet protokolü bir ELISA biçiminde dört antikor çiftleri karşılaştırmak için kullanıldı. R & D Systems protokolü bugün yaygın olarak kullanılan tipik ELISA protokolleri yansıtıcı çünkü tüm antikor çiftleri kullanılabilir ve xMAP teknolojisi ile kullanılan protokoller paraleldir edildi. ELISA testi R & D Sistemlerinden antikoru çifti daha iyi sonuçlar (Şekil 2) verdi olduğunu gösterdi. Abcam gelen antikor çifti Millipore ve Novus üretilen mütevazı cevaplar hiçbir yanıt ve antikor çiftleri üretti.
Standardı ile antikor reaktivitesi herhangi bir değişiklik değerlendirmek için, tüm dört antibody çifti üç farklı satıcıları (Malzeme tabloya bakınız), üç farklı rekombinant TNF-α protein standartları ile test edildi. Üç satıcılardan rekombinant TNF-α protein standartlarına eşdeğer sonuçlar verdiği Şekil 2 gösterisinde verileri.
R & D Systems, TNF-α proteini ELISA (Tablo 1) ve xMAP deneyleri (Tablo 2 ve 3) ile standart eğri üretmek için kullanıldı. ELISA testi R & D Systems antikor çifti ile yapılırken, xMAP testlerinin R & D Systems veya Millipore gelen R & D Systems yakalama antikor ve algılama antikor ya kullanılmaktadır. R & D Systems, TNF-α proteini 8000 ila 4 pg / ml konsantrasyonlarında bir dizi üretmek için seyreltilmiştir. R & D Systems, sadece antikoru çifti olarak Tablo 2'de gösterildiği gibi, bir yanıt> 20.000 MFI ile xMAP deneyde beklenen sonucu üretilen veŞekil 3. Millipore gelen tarama antikoru R & D Systems algılama antikor yerine (Tablo 3), R & D Sistemlerinden algılama antikoru ile elde edilen yanıt yaklaşık% 30 olan tepkisi (6000 MFI) içinde xMAP Assay ile birlikte kullanıldığı zaman, gösterildiği gibi Şekil 3.
Tablo 1'de veri 16-1000 pg / mL üreticinin tavsiye TNF-α menzili vardı ELISA, standart eğrisi temsil eder. 1000 OD pg / mL 2 OD birimleri biraz daha fazla olduğunu ve spektrofotometre 3 OD yukarıda ölçmek mümkün olduğundan, bu aralık çok sınırlı idi. Çünkü spektrofotometre ile limit, daha da ELISA deneyine aralığında arttırmak mümkün değildi. Buna ek olarak, Tablo 1 in veri R & D Systems DuoSet ELISA 16 pg / ml 'den daha az konsantrasyonlarda TNF-α saptamaya muktedir değildir göstermektedir. Diğer taraftan, xMAP assay sinyal kuv yeteneğine sahiptirR & D Systems ya Millipore ya gelen algılama antikoru ile birlikte R & D Sistemlerinden yakalama antikoru ile birlikte en az 7.8 pg / mL 'lik bir konsantrasyonda ING TNF-α.
(Şekil 4), bir log-log ölçeğinde çizilmiştir zaman her iki yöntemin dinamik aralık ve duyarlılık daha gösterilmiştir. XMAP testlerden ELISA yanıtları ve yanıtlarının eğimi arasında net bir ayrım daha da yüksek ve düşük konsantrasyonlarda hem de ELISA yöntemi ile TNF-α tespiti için daha sınırlayıcı yeteneği gösterir görülebilir.
Iki fonksiyonel TNF-α xMAP deneyleri için algılama (LOD) sınırları bir arka plan daha fazla gözlenen tepki seviyesi (MFI), artı üç kat, standart sapma (SD) ile en düşük, TNF-α konsantrasyonu belirleyerek yaklaştırılır edildi. Istatistiksel anlamlılık ulaşmak için, altı xMAP ve ELISA iki yöntem için SD belirlemek için kullanılmıştır çoğaltır. ThesLOD e tahminleri iyimser ve normal çalışma koşullarında sadece iki veya üç kullanılacak çoğaltır anlayışı ile bir "iyi durum" senaryosu, sağlamak amaçlıdır. Tablo 2 de, bu ölçütleri karşılayan, R & D Systems çifti, 3.91 en düşük TNF-α konsantrasyonu kullanıldığında pg / ml arka + 3SD tepkisi daha büyüktür 66 MFI, bir yanıt üretilen, olduğu görülmektedir . Millipore algılama antikoru R & D Systems Yakalama antikoru (Tablo 3) ile birlikte kullanıldığı zaman, algılama limiti az 7,81 pg / ml olmuştur. Bu durumda, en düşük 2 TNF-α konsantrasyonu 17 MFI kabul edilebilir bir yanıt üretilir; düşük TNF-α konsantrasyonunun büyük müdahale artı üç kez standart sapma. (10 MFI + 3 (2,4) = 16,29 MFI) Benzer şekilde, R & D Systems DuoSet ELISA için algılama sınırının 63 pg / ml ve 31 pg / mL (Tablo 1) olarak tahmin edilmiştir.
Şekil 1. Dört yakalama antikorların olası her kombinasyon için R & D Systems standart (@ 2,000 pg / mL) (dört farklı mikroküre bölgelere birleştiğinde) ve dört algılama antikorların ortalama floresan yoğunluğu (MFI). büyük görmek için tıklayın rakam .
Şekil 2. Dört yakalama ve algılama antikor çifti kombinasyonları için üç farklı rekombinant standartları (@ 1,000 pg / mL) optik yoğunluk (OD). Yakalama ve algılama antikorlar keyfi basitlik için, satıcı tarafından eşleştirilmiş edildi. büyük rakam görmek için buraya tıklayın .
pg / mL | OD | Std Dev | +3 SD |
1000 | 2.084 | 0.035 | 2.187 |
500 | 1.328 | 0.038 | 1.441 |
250 | 0.787 | 0.025 | 0.863 |
125 | 0.476 | 0.026 | 0.554 |
63 | 0.304 | 0.023 | 0.374 |
31.3 | 0.212 | 0.025 | 0.287 |
15.6 | 0.167 | 0.026 | 0.244 |
0 | 0.118 | 0.021 | 0.182 |
Tablo 1 standart bir eğri olarak kullanmak için R & D Systems DuoSet prospektüste, tarafından belirtilen 2 kat dilüsyon serisinin optik yoğunluk (OD);. 31.3 arasındaki standart sapma (SD) ve algılama tahmin sınırı (LOD) dahil olmak üzere, pg / ml ve 63 pg / ml.
R & D Systems Yakalama ve Tespit Antikorlar | |||
pg / mL | MFI | Std Dev | +3 SD |
8000 | 20,320 | 463 | 21,707 |
4000 | 15,594 | 223 | 16,263 |
2000 | 11,098 | 79 | 11,336 |
1000 | 6,985 | 160 | 7,465 |
500 | 4,149 | 80 | 4,390 |
250 | 2,233 | 30.0 | 2,323 |
125 | 1,199 | 43.8 | 1,330 |
63 | 636 | 14.0 | 678 |
31.3 | 340 | 12.9 | 379 |
15.6 | 183 | 5.9 | 201 |
7.8 | 103 | 2.2 | 109 |
3.9 | 66 | 2.4 | 73 |
0 | 11 | 0.8 | 13.8 |
Tablo 2, R & D Systems DuoSet ile birlikte antikor çifti kullanılarak xMAP teknolojisi ile ölçülen bir standart dilüsyon serisinin ortalama floresan yoğunluğu (MFI);. Standart sapma (SD) ve algılama tahmini sınırı (LOD), az 3.91 dahil pg / ml.
Millipore Algılama Ab R & D Systems Yakalama Ab | |||
pg / mL | MFI | Std Dev | +3 SD |
8000 | 5,800 | 143 | 6,229 |
4000 | 3,881 | 120 | 4,242 |
2000 | 2,176 | 73 | 2,396 |
1000 | 1,138 | 32.1 | 1,234 |
500 | 578 | 31.3 | 671 |
250 | 289 | 6.2 | 307 |
125 | 142 | 3.1 | 151 |
63 | 75 | 5.3 | 91 |
31.3 | 44 | 3.3 | 54 |
15.6 | 28 | 2.6 | 35.5 |
7.8 | 17 | 1.5 | 21.2 |
3.9 | 10 | 2.0 | 16.3 |
0 | 7 | 1.4 | 11.4 |
Tablo 3 R & D Systems yakalama antikor ve EMD Millipore algılama antikor kullanarak xMAP teknolojisi ile ölçülen bir standart dilüsyon serisinin ortalama floresan yoğunluğu (MFI);. Standart sapma (SD) ve algılama tahmini sınırı (LOD) dahil olmak üzere, daha az 7.81 'den pg / ml.
Şekil 3. Iki xMAP testleri ve R & D Systems DuoSet ELISA standart eğrileri. büyük rakam görmek için buraya tıklayın .
Şekil 4. XMAP standart eğrileri ve log-log ölçeğinde ELISA standart eğrinin karşılaştırılması. büyük rakam görmek için buraya tıklayın .
Luminex xMAP platformuna bir ELISA testinin dönüşüm streptavidin fikoeritrin (SA-PE) ile tipik bir ELISA kiti streptavidin horseradish peroksidaz (SA-HRP) yerine, ve performans için optimize kadar basit olabilir. Kadar yerden bir xMAP immunoassay yaratmak isteyenler için, bu da antikor çiftlerinin hızlı, multipleks değerlendirilmesini sağlar basit bir protokol ile gerçekleştirilebilir. XMAP tayini için reaktifler kolayca çift belirlenmiş yakalama antikorlar MagPlex düşük konsantrasyonda mikrosferler ile xMAP Antikor Kuplaj kiti kullanılarak hazırlandı. Düşük konsantrasyonda mikrosferler kullanımı daha yüksek konsantrasyonda mikrosferler ile aynı test performansı sağlarken assay gelişme maliyetini düşürür. Birleştiğinde MagPlex mikrosferler hazırlamak için gerekli zaman miktarı olan 22 daha hızlıdır, yaklaşık 3 saat - 24 saat tedavi ardından, mont, bir ELISA plaka iyi için gereklikaplamalı kuyuların. XMAP testinin performanslı bir algılama (<4 pg / mL vs> 31 pg / mL) ve dinamik aralık (<4 pg / ml> 8000 pg / mL vs 16 sınırı açısından da ELISA üstündür pg / ml 1000 pg / ml). Plaka okuyucuların bir deney için dinamik aralığı üst sınırını kısıtlayarak, ya 3 ya da 4 OD sınırlı bir OD yelpazesi var.
Kuşkusuz, tüm antikorların ELISA biçimde çalışır ve bir ELISA iyi çalışmamaktadır tüm antikorlar xMAP tahlil formata kolayca aktarılabilir. XMAP testler (aynı anda çalışabilir, yani) çoğaltılmış olabilir beri Ancak, bir deney için kullanılacak en iyi çifti belirlemek için aynı anda birden fazla yakalama ve algılama antikor kombinasyonları değerlendirmek mümkündür. Bu süreç, önemli zaman ve her seferinde bir çiftin değerlendirilmesi ile sınırlıdır ELISA geliştirme prosedürü göre reaktifleri kaydeder. Iki veya daha fazla antikor çiftleri eşdeğer yapmalıdır; testin diğer parametreleri olabilirçift (örneğin, kullanılabilirlik, maliyet, vb) uygunluğunu belirlemek için düşünülebilir.
XMAP tayini ile geliştirilmiş test performans ve esnekliğe ek olarak, önemli maliyet tasarrufları da vardır. Bir xMAP assay of iyi bir kullanılan boncuklar için gerekli miktarı yaklaşık 7.5 ng iken antikor tavsiye edilen miktarı, tek bir kat ve bir ELISA plaka 400ng olduğu için gereklidir. Böylece, bir ELISA için gerekli olan antikor miktarını iyi bir xMAP deneyde kullanılır ise, 50 den fazla test sonuçları sağlayacaktır. Değerli örnekleri içeren uygulamalar için, xMAP ayrıca önemli bir avantajı vardır. XMAP tahlil için gerekli hacminin yarısı veya daha az olabilir, oysa ELISA için önerilen örnek hacmi 100 uL olduğunu.
Üstün dinamik aralık ve duyarlılık ile test üretirken Özetle, Luminex xMAP platformuna bir ELISA testinin dönüştürme, komplikasyonsuz verimli ve maliyet tasarrufu sağlar.
Bu çalışma Luminex Corporation üretilen ekipmanlar ile Luminex Corporation yapıldı.
R & D Systems & EMD Millipore Luminex Corporation'ın stratejik ortakları olan; multipleks xMAP dayalı testler geliştirmek ve ticarileştirmek için lisanslı.
Bu çalışma Luminex Corporation tarafından finanse edildi.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Tanım | Satıcı | Katalog Numarası | Yorumlar |
İnsan TNF-α/TNFSF1A DuoSet ELISA kiti | R & D Systems | DY210 | Monoklonal ve biyotin birleştiğinde poliklonal antikorlar ve rekombinant TNF-α standart protein içerir |
TNF-α, monoklonal antikor | Abcam | Ab18696 | , Klon CH8820 Antikor Capture |
TNF-α, monoklonal antikor | Abcam | Ab16166 | Biotin coupled Algılama Antikor, klon AS1 |
TNF alfa protein | Abcam | Ab9642 | Rekombinant TNF-α protein standart |
TNF-α, monoklonal antikor | Novus | NBP1-50115 | , Klon 4H31 Antikor Capture |
TNF-α, monoklonal antikor | Novus | NB100-78.162 | Biotin coupled Algılama Antikor, klon MAb11 |
TNF alfa protein | Novus | NBC1-18460 | Rekombinant TNF-α protein standart |
TNF-α, monoklonal antikor | EMD Millipore | MAB1141 | Antikor Capture, 3C7.2 clone |
TNF-α için poliklonal antikor | EMD Millipore | 654250 | Tavşan poliklonal Algılama Antikor |
Streptavidin-Fikoeritrin | Yosun | SAPE-001 | Luminex xMAP Assay için Floresan muhabiri reaktif |
MAGPIX w / xPONENT Yazılım | Luminex Şirketi | MAGPIX-XPONENT | Luminex Enstrüman |
xMAP Antikor Kaplin (AbC) Kit | Luminex Şirketi | 40-50016 | EDC reaktifi, sülfo-NHS reaktifi aktivasyon tampon, yıkama tamponu, 1.5 ml reaksiyon tüpleri ve tek kullanımlık pipetler içerir |
MagPlex mikroküreleri Düşük Konsantrasyon | Luminex Şirketi | MC10012-ID, MC10013-ID, MC10014-ID, MC10015-ID | Düşük konsantrasyon boncuklar (@ 2.5 x 10 6 boncuk / mL) |
EZ-Link sülfo-NHS-LC-Biotin | Thermo Fisher | PI-21335 | Değiştirilmemiş algılama antikor biyotinilasyon kiti |
Tecan Sonsuz F200 Okuyucu | Tecan | ELISA plaka okuyucu | |
Fosfat Tamponlu Salin | Sigma-Aldrich | P-3688 | % 1 BSA-PBS, Tayin tamponu |
Bir Pint Kompakt Ultrasonik Temizleyici, 115 VAC | Cole-Parmer | WU-08.849-00 | 55 kHz etkili bir çalışma frekansı üretin |
Manyetik Boru Ayırıcı | Luminex Şirketi | CN-0288-01 | Kaplin yıkama adımları tek 1.5mL tüp manyetik ayırma için |
Manyetik Kalıp Ayırıcı | Luminex Şirketi | CN-0269-01 | Tahlil yıkama adımda 96-plaka manyetik ayırma için |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır