Name: snap chip for cross-reactivity-free and spotter-free multiplexed sandwich immunoassays
Uploaded: 2017-11-13T12:30:00
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Agradecemos al Dr. Rob Sladek el uso del telescopio de inyección de tinta. Reconocemos el apoyo final de los institutos canadienses de investigación de la salud (CIHR), la Ciencia Natural e Ingeniería investigación Consejo de Canadá (NSERC), el Instituto canadiense de investigación de sociedad de cánceres y la Fundación Canadá para la innovación (CFI). D.J. gracias apoyo de una Cátedra de investigación de Canadá.

1. fabricación y almacenamiento de snap chips <ol><li>método de transferencia simple ( Figura 1a) <ol><li>punto cAb soluciones que contengan 400 μg/mL anticuerpos y 20% de glicerol en solución salina tamponada con fosfato (PBS) sobre una nitrocelulosa (o un vidrio funcionalizado) diapositiva de ensayo con una de inyección de tinta microarray observador 13 en una humedad relativa de 60% (1.2 nL para cada punto) con espaciamiento de centro a centro de 800 μm. ...

<ol>
	<li>Mor, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serum+protein+markers+for+early+detection+of+ovarian+cancer.">Serum protein markers for early detection of ovarian cancer.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (21), 7677-7682 (2005).</li><li>Nicolini, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intensive+post-operative+follow-up+of+breast+cancer+patients+with+tumour+markers:+CEA,+TPA+or+CA15.3+vs+MCA+and+MCA-CA15.3+vs+CEA-TPA-CA15.3+panel+in+the+early+detection+of+distant+metastases.">Intensive post-operative follow-up of breast cancer patients with tumour markers: CEA, TPA or CA15.3 vs MCA and MCA-CA15.3 vs CEA-TPA-CA15.3 panel in the early detection of distant metastases.</a> BMC Cancer. 6 (1), 1-9 (2006).</li><li>Hnasko, R., Lin, A., McGarvey, J. A., Stanker, L. 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Biol. 18, 29-37 (2014).</li><li>Blank, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double-chip+protein+arrays:+force-based+multiplex+sandwich+immunoassays+with+increased+specificity.">Double-chip protein arrays: force-based multiplex sandwich immunoassays with increased specificity.</a> Anal. Bioanal. Chem. 379 (7), 974-981 (2004).</li><li>Albrecht, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA:+A+Programmable+Force+Sensor.">DNA: A Programmable Force Sensor.</a> Science. 301 (5631), 367-370 (2003).</li><li>Pla-Roca, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibody+Colocalization+Microarray:+A+Scalable+Technology+for+Multiplex+Protein+Analysis+in+Complex+Samples.">Antibody Colocalization Microarray: A Scalable Technology for Multiplex Protein Analysis in Complex Samples.</a> Mol. Cell. proteomics. 11 (4), (2012).</li><li>Li, H., Bergeron, S., Juncker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microarray-to-Microarray+Transfer+of+Reagents+by+Snapping+of+Two+Chips+for+Cross-Reactivity-Free+Multiplex+Immunoassays.">Microarray-to-Microarray Transfer of Reagents by Snapping of Two Chips for Cross-Reactivity-Free Multiplex Immunoassays.</a> Anal. Chem. 84 (11), 4776-4783 (2012).</li><li>Li, H., Munzar, J. D., Ng, A., Juncker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+snap+chip+for+high-density+sub-nanoliter+chip-to-chip+reagent+transfer.">A versatile snap chip for high-density sub-nanoliter chip-to-chip reagent transfer.</a> Sci. Rep. 5, 11688 (2015).</li><li>Li, H., Bergeron, S., Annis, M. G., Siegel, P. M., Juncker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serial+analysis+of+38+proteins+during+the+progression+of+human+breast+tumor+in+mice+using+an+antibody+colocalization+microarray.">Serial analysis of 38 proteins during the progression of human breast tumor in mice using an antibody colocalization microarray.</a> Mol. Cell. Proteomics. 14, 1024-1037 (2015).</li><li>Bergeron, S., Laforte, V., Lo, P. S., Li, H., Juncker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+mixtures+of+14+hygroscopic+additives+to+improve+antibody+microarray+performance.">Evaluating mixtures of 14 hygroscopic additives to improve antibody microarray performance.</a> Anal. Bioanal. Chem. 407 (28), 8451-8462 (2015).</li><li>Whiteaker, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+Multiplexed+Analyte+Quantification+Using+Peptide+Immunoaffinity+Enrichment+Coupled+to+Mass+Spectrometry.">Sequential Multiplexed Analyte Quantification Using Peptide Immunoaffinity Enrichment Coupled to Mass Spectrometry.</a> Mol. Cell. Proteomics. 11 (6), (2012).</li><li>Xu, K., Wang, X., Ford, R. M., Landers, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Partitioned+Droplet+Array+on+Laser-Patterned+Superhydrophilic+Glass+Surface+for+Wall-less+Cell+Arrays.">Self-Partitioned Droplet Array on Laser-Patterned Superhydrophilic Glass Surface for Wall-less Cell Arrays.</a> Anal. Chem. 88 (5), 2652-2658 (2016).</li><li>Lee, M. -. Y., Park, C. B., Dordick, J. S., Clark, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolizing+enzyme+toxicology+assay+chip+(MetaChip)+for+high-throughput+microscale+toxicity+analyses.">Metabolizing enzyme toxicology assay chip (MetaChip) for high-throughput microscale toxicity analyses.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (4), 983-987 (2005).</li><li>Fernandes, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+cell+culture+microarray+for+high-throughput+studies+of+stem+cell+fate.">Three-dimensional cell culture microarray for high-throughput studies of stem cell fate.</a> Biotechnol. Bioeng. 106 (1), 106-118 (2010).</li><li>Kwon, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug-Eluting+Microarrays+for+Cell-Based+Screening+of+Chemical-Induced+Apoptosis.">Drug-Eluting Microarrays for Cell-Based Screening of Chemical-Induced Apoptosis.</a> Anal. Chem. 83 (11), 4118-4125 (2011).</li><li>Jogia, G. E., Tronser, T., Popova, A. A., Levkin, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+Microarray+Based+on+Superhydrophobic-Superhydrophilic+Patterns+for+Single+Cell+Analysis.">Droplet Microarray Based on Superhydrophobic-Superhydrophilic Patterns for Single Cell Analysis.</a> Microarrays. 5 (4), 28 (2016).</li><li>Schena, M., Shalon, D., Davis, R. W., Brown, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+Monitoring+of+Gene+Expression+Patterns+with+a+Complementary+DNA+Microarray.">Quantitative Monitoring of Gene Expression Patterns with a Complementary DNA Microarray.</a> Science. 270 (5235), 467-470 (1995).</li><li>Wu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sandwiched+microarray+platform+for+benchtop+cell-based+high+throughput+screening.">A sandwiched microarray platform for benchtop cell-based high throughput screening.</a> Biomaterials. 32 (3), 841-848 (2011).</li></ol>

En este trabajo, hemos presentado una tecnología de chip de complemento que hace las immunoassays multiplex Cruz-reactivity-free ampliamente disponible para los investigadores con configuración experimental básica. A diferencia de los microarrays de anticuerpos, ningún observador de microarrays es necesario para los usuarios finales. Se demuestran solo y métodos de transferencia de doble, y doble transferencia ofrece exactitud de la alineación superior a ~ 40 μm para los puntos del 98%, con el desalineamiento mayo...

Puede proporcionar un panel de biomarcadores que comprende múltiples proteínas de más alta sensibilidad y especificidad que un único biomarcador en el diagnóstico de enfermedades complejas como cáncer1,2. El análisis enzima-ligado del inmunosorbente (ELISA) ha sido la tecnología estándar utilizada en laboratorios clínicos alcanzar un límite de detección bajo pg/ml en plasma, sino límites a un destino por ensayo3,4,5. Microarrays de anticuerpos se han desarrollado para albergar miles de ensayos miniaturizados llevó a cabo en paralelo en un solo microscopio diapositiva6,7,8. Sin embargo, la capacidad de multiplexación de este método es limitada por reactividad cruzada basada en el reactivo, que surjan de la aplicación de una mezcla de lenguados, y llega a ser más problemático con un número creciente de objetivos9,10 , 11. Pla et al. han declarado que la vulnerabilidad resultante de un análisis multiplex emparedado escalas como 4N(N-1) donde N es el número de objetivos12.
Para mitigar la reactividad cruzada en microarrays de anticuerpos, anticuerpos colocalization microarrays (ACM) se ha desarrollado en nuestro laboratorio de ensayo sándwich multiplex12. Anticuerpos de captura (cAbs) son vistos en un substrato con un observador de microarrays. Después de bloqueo de las muestras se aplican en la superficie, y luego toques individuales son vistos en los mismos lugares con el complejo antígeno-cAb. Todos los escenarios de reactividad cruzada entre antígenos y anticuerpos pueden ser mitigados con ACM, y límites de detección en pg/mL se han logrado. Sin embargo, el protocolo de ensayo requiere preparación y manchado el dAbs durante los experimentos usando un spotter de microarray in situ con la alta precisión para propósito de la alineación, que es caro y consume tiempo, limitar la aplicación amplia de esta tecnología en otros laboratorios. Un mano ACM, llamado snap chip ha sido desarrollado para Cruz-reactivity-free y observador de tiro-libre multiplexar sandwich inmunoensayos13,14,15. Taxis y lenguados son pre-vistos en una diapositiva de ensayo y un tobogán de transferencia respectivamente en formato de microarrays y almacenados. Durante el ensayo, se recuperan las diapositivas y un microarray de lenguados son transferidos colectivamente en la diapositiva de ensayo simplemente chasquear las dos fichas juntos. Un aparato de presión se utiliza para la transferencia confiable reactivo. Portaobjetos de nitrocelulosa recubierto con una capacidad de enlace de anticuerpos relativamente grandes se han utilizado como las diapositivas ensayo para absorber las gotitas de líquido y así facilitar la transferencia de reactivo, sin embargo, las diapositivas son más caras que microarray y laminas de vidrio regular escáneres compatibles con diapositivas no transparentes son necesarios para la adquisición de señales.
En este trabajo, demostramos el protocolo de llevar a cabo un immunoensayo del emparedado multiplex con un chip de snap. Un aparato novedoso complemento ha sido desarrollado para la transferencia de reactivo más conveniente y confiable de microarray de microarrays. Aquí lo importante, hemos establecido el método de transferencia de reactivo sobre portaobjetos de vidrio ordinario con la viruta del cierre. 1024 puntos se transfirieron con éxito y alineados sobre un portaobjetos de vidrio, ampliando significativamente el uso de esta tecnología en la mayoría de los laboratorios.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline tablet</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>5246501EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptavidin-conjugated Cy5</td>
			<td>Rockland</td>
			<td>s000-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween-20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>p1379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc</td>
			<td>001-000-162</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G5516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blocking solution: BSA-free StabilGuard Choice Microarray Stabilizer</td>
			<td>SurModics, Inc</td>
			<td>SG02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrocellulose coated slides</td>
			<td>Grace Bio-Laboratories, Inc</td>
			<td>305116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aminosilane coated slides</td>
			<td>Schott North America</td>
			<td>1064875</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Snap Device</td>
			<td>Parallex BioAssays Inc.</td>
			<td>PBA-SD01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inkjet microarray spotter</td>
			<td>GeSiM</td>
			<td>Nanoplotter 2.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slide module gasket</td>
			<td>Grace Bio-Laboratories, Inc</td>
			<td>204862</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Humidity Stabilization Beads</td>
			<td>Parallex BioAssays Inc.</td>
			<td>PBA-HU60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Array-Pro Analyzer software</td>
			<td>Media Cybernetics</td>
			<td>Version 4.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence microarray scanner</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>SureScan Microarray Scanner</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biostatistics software</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td>GraphPad Prism 6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endoglin capture antibody</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>MAB10972</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endoglin protein</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>1097-EN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endoglin detection antibody</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>BAF1097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-6a (see Table 1)</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-6b (see Table 1)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

snap chip for cross-reactivity-free and spotter-free multiplexed sandwich immunoassays

Análisis de la proteína multiplexada ha demostrado una sensibilidad diagnóstica superior y precisión frente a las proteínas solo. Microarrays de anticuerpos permiten miles de micro escala inmunoensayos realizados simultáneamente en un solo chip. Formato de ensayo sándwich mejora la especificidad del ensayo mediante la detección de cada destino con dos anticuerpos, pero sufre de reactividad cruzada entre reactivos lo que limita su capacidad de multiplexación. Microarray de colocalización de anticuerpo (ACM) ha sido desarrollado para la detección de proteína multiplexados Cruz-reactivity-free, pero requiere un costoso observador in situ para la fabricación de microarrays durante los ensayos. En este trabajo, demostramos una tecnología de chip de snap que transfiere reactivo de microarrays para microarrays por simplemente encaja a presión juntos, que así no observador es necesario durante la incubación de la muestra y posterior aplicación de anticuerpos de detección (dAbs) con dos fichas almacenamiento de portaobjetos previamente manchados, disociando la preparación de los portaobjetos de la ejecución del ensayo. Ambos métodos de transferencia individuales y dobles se presentan para lograr la alineación exacta entre los dos microarrays y la fabricación de la diapositiva para ambos métodos se describen. Resultados muestran que &#60; 40 μm alineación se ha conseguido con la doble transferencia, alcanzando una densidad de matriz de 625 puntos/cm2. Un inmunoanálisis de 50 plexed se ha realizado para demostrar la utilidad de la viruta del complemento en el análisis de la proteína multiplexados. Límites de detección de proteínas de 35 están en la gama de pg/mL.

El procedimiento del ensayo de single y doble métodos de transferencia se muestra en la figura 1. En una transferencia, los taxis son vistos directamente en la diapositiva de ensayo y los lenguados se transfieren en la diapositiva de ensayo al uso en forma de espejo de los taxis (Figura 1a). Procedimiento de solo transferencia se requiere, pero este método sufre de desalineación entre los dos microarrays, causada principalment...

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Snap Chip for Cross-reactivity-free and Spotter-free Multiplexed Sandwich Immunoassays

Demostramos una tecnología de chip de complemento para realizar inmunoensayos sandwich multiplexados Cruz-reactivity-free simplemente chasquear dos diapositivas. Un aparato de presión se utiliza para transferir confiablemente reactivos de microarray de microarrays. El chip del broche de presión puede utilizarse reacciones bioquímicas que requieren colocalización de diferentes reactivos sin contaminación cruzada.

Rápido Chip para Cruz-reactivity-libre y observador de tiro multiplexado inmunoensayos de Sandwich

Multiplexed protein analysis has shown superior diagnostic sensitivity and accuracy compared to single proteins. Antibody microarrays allow for thousands ...

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