Name: application of biochip microfluidic technology to detect serum allergen-specific immunoglobulin e (sige)
Uploaded: 2019-04-21T14:00:00
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Les auteurs remercient professeur Mei Jiang pour son aide dans l’analyse statistique et M. Hammer Tsui dans la préparation du manuscrit. Cette étude a été financée par le Guangzhou Science et Technology Foundation (201804020043) et la Fondation nationale sciences naturelles de Chine (NSFC 81572063 et NSFC 81802076). Les financement de groupes d’accord avec la conception de l’étude, l’analyse des données, rédaction de manuscrits et décision de publier. Aucun autre financement a été reçue pour cette étude.

Cette étude et l’utilisation des échantillons sériques ont été approuvées par le Comité d’éthique de l’université le premier affilié hôpital de Guangzhou Medical (VJJJ-2016-73). Tous les participants ont donné leur consentement écrit indépendamment ou par l’intermédiaire de leurs parents (dans le cas des enfants).
1. Généralités au groupe d’étude
Remarque : Le référentiel d’Information allergie de l’état laboratoire clé des maladi...

<ol>
	<li>Kamble, S., Bharmal, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incremental+Direct+Expenditure+of+Treating+Asthma+in+the+United+States.">Incremental Direct Expenditure of Treating Asthma in the United States.</a> Journal of Asthma Research. 46 (1), 73-80 (2009).</li><li>Paganelli, 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=Specific+IgE+antibodies+in+the+diagnosis+of+atopic+disease.+Clinical+evaluation+of+a+new+in+vitro+test+system,+UniCAP,+in+six+European+allergy+clinics.">Specific IgE antibodies in the diagnosis of atopic disease. Clinical evaluation of a new in vitro test system, UniCAP, in six European allergy clinics.</a> Allergy. 53 (8), 763-768 (1998).</li><li>Wang, J., Godbold, J. H., Sampson, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+of+serum+allergy+(ige)+tests+performed+by+different+assay+systems.">Correlation of serum allergy (ige) tests performed by different assay systems.</a> Journal of Allergy and Clinical Immunology. 121 (5), 1219-1224 (2008).</li><li>Sun, B., Zheng, P., Wei, N., Huang, H., Zeng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-sensitization+to+silkworm+moth+(Bombyx+mori)+and+9+inhalant+allergens+among+allergic+patients+in+Guangzhou,+Southern+China.">Co-sensitization to silkworm moth (Bombyx mori) and 9 inhalant allergens among allergic patients in Guangzhou, Southern China.</a> PLoS ONE. 9 (5), e94776 (2014).</li><li>Zeng, 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=Component-Resolved+Diagnostic+Study+of+Dermatophagoides+Pteronyssinus+Major+Allergen+Molecules+in+a+Southern+Chinese+Cohort.">Component-Resolved Diagnostic Study of Dermatophagoides Pteronyssinus Major Allergen Molecules in a Southern Chinese Cohort.</a> Journal of Investigational Allergology &amp; Clinical Immunology. 25 (5), 343-351 (2015).</li><li>Luo, W., 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=grass+pollen+allergens+and+components+detected+in+a+southern+Chinese+cohort+of+patients+with+allergic+rhinitis+and/or+asthma.">grass pollen allergens and components detected in a southern Chinese cohort of patients with allergic rhinitis and/or asthma.</a> Molecular Immunology. 78 (2016), 105-112 (2016).</li><li>Zeng, 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=Longitudinal+profiles+of+serum+specific+IgE+and+IgG4+to+Dermatophagoides+pteronyssinus+allergen+and+its+major+components+during+allergen+immunotherapy+in+a+cohort+of+southern+Chinese+children.">Longitudinal profiles of serum specific IgE and IgG4 to Dermatophagoides pteronyssinus allergen and its major components during allergen immunotherapy in a cohort of southern Chinese children.</a> Molecular Immunology. 74 (2016), 1-9 (2016).</li><li>Lee, J. 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=Specific+IgE+measurement+using+AdvanSure(R)+system:+comparison+of+detection+performance+with+ImmunoCAP(R)+system+in+Korean+allergy+patients.">Specific IgE measurement using AdvanSure(R) system: comparison of detection performance with ImmunoCAP(R) system in Korean allergy patients.</a> Clinica Chimica Acta. (9-10), 914-919 (2012).</li><li>Eckels, 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=Quality+control,+analysis+and+secure+sharing+of+Luminex(R)+immunoassay+data+using+the+open+source+LabKey+Server+platform.">Quality control, analysis and secure sharing of Luminex(R) immunoassay data using the open source LabKey Server platform.</a> Bmc Bioinformatics. 14 (1), 145 (2013).</li><li>Bland, J. M., Altman, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+methods+for+assessing+agreement+between+two+methods+of+clinical+measurement.">Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement.</a> Lancet. 327 (8476), 307-310 (1986).</li><li>Carletta, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+Agreement+on+Classification+Tasks:+The+Kappa+Statistic.">Assessing Agreement on Classification Tasks: The Kappa Statistic.</a> Computational Linguistics. 22 (2), 249-254 (1996).</li><li>Shyur, S. D., 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=Determination+of+multiple+allergen-specific+IgE+by+microfluidic+immunoassay+cartridge+in+clinical+settings.">Determination of multiple allergen-specific IgE by microfluidic immunoassay cartridge in clinical settings.</a> Pediatric Allergy and Immunology. 21, 623-633 (2010).</li><li>Cesana, B. M., Antonelli, P., Gallazzi, E., Marino, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+measurement+methods:+an+endless+application+of+wrong+statistical+methods.">Comparison of measurement methods: an endless application of wrong statistical methods.</a> Intensive Care Medicine. 37 (6), 1038-1040 (2011).</li><li>Park, K. H., Lee, J., Sim, D. W., Lee, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Singleplex+Specific+IgE+Detection+Immunoassays:+ImmunoCAP+Phadia+250+and+Immulite+2000+3gAllergy.">Comparison of Singleplex Specific IgE Detection Immunoassays: ImmunoCAP Phadia 250 and Immulite 2000 3gAllergy.</a> Annals of Laboratory Medicine. 38 (1), 23-31 (2018).</li><li>Teppo, H., Revonta, M., Haahtela, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allergic+rhinitis+and+asthma+have+generally+good+outcome+and+little+effect+on+quality+of+life+-+a+20-year+follow-up.">Allergic rhinitis and asthma have generally good outcome and little effect on quality of life - a 20-year follow-up.</a> Allergy. 66 (8), 1123-1125 (2011).</li><li>Fischer, 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=Prevalence+of+type+I+sensitization+to+alpha-gal+in+forest+service+employees+and+hunters.">Prevalence of type I sensitization to alpha-gal in forest service employees and hunters.</a> Allergy. 72 (10), 1540-1547 (2017).</li><li>Li, 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+multicentre+study+assessing+the+prevalence+of+sensitizations+in+patients+with+asthma+and/or+rhinitis+in+China.">A multicentre study assessing the prevalence of sensitizations in patients with asthma and/or rhinitis in China.</a> Allergy. 64 (7), 1083-1092 (2009).</li><li>Ahlstedt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+usefulness+of+specific+IgE+blood+tests+in+allergy.">Understanding the usefulness of specific IgE blood tests in allergy.</a> Clinical &amp; Experimental Allergy. 32 (1), 11-16 (2002).</li><li>Wood, R. A., Segall, N., Ahlstedt, S., Williams, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+IgE+antibody+laboratory+results.">Accuracy of IgE antibody laboratory results.</a> Annals of Allergy Asthma &amp; Immunology. 100 (2), 288-289 (2008).</li><li>Aberer, W., Kr&#228;nke, B., Hager, A., Wick, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+allergy+testing+needs+better+standardization--test+results+from+different+laboratories+lack+comparability+mostly+due+to+missing+effective+standards.">In vitro allergy testing needs better standardization--test results from different laboratories lack comparability mostly due to missing effective standards.</a> International Archives of Allergy &amp; Immunology. 108 (1), 82-88 (1995).</li></ol>

Similaires aux résultats de nombreuses autres études15,16,17, les résultats du système microfluidique issu des sérums de 293 patients allergiques ont montré que la maison acariens (y compris d. pteronyssinus, D. farinaeet b. tropicalis) sont les principaux allergènes inhalants conduisant à des maladies allergiques au sud de la Chine, alors que pour la nourriture, lait, arachide, crevette et cr...

La prévalence des allergies a augmenté régulièrement au cours des dernières décennies et touche 20 % - 30 % de la population mondiale1. Identification des allergènes responsables a une importance dans la gestion des maladies. En Chine, étant donné que la peau in vivo enregistré prick tests ne sont pas disponibles dans le pays, la détermination in vitro de IgE sériques spécifiques est le plus important et un outil couramment utilisé pour les allergies de type I diagnostique2. Ceci est similaire aux pratiques dans le monde occidental, mais bien que ImmunoCAP système (système 1), un système de base d’immuno-fluorescence, est perçu comme l’étalon-or pour allergie in vitro diagnostic3, son utilisation en Chine est très limitée dû à son prix élevé de l’équipement et réactif. Par conséquent, un nouveau système de diagnostic d’allergie alternative avec un rapport coût-performances est absolument nécessaire.
Le système BioIC (système 2) est un système microfluidique cartouche basé sur le principe de la chimiluminescence pour des dosages d’IgE sériques spécifiques multiplexés. Avec une taille de 7 cm x 4 cm, la cartouche microfluidique est composée de trois couches de plastique moulé par injection. La partie supérieure est polycarbonate transparent de 3 mm d’épaisseur qui assure la bonne stabilité au cours du processus d’assemblage thermique. Avec la couche de 3 mm d’épaisseur inférieure, construite à partir d’un copolymère d’acrylonitrile, butadiène et styrène (ABS), il sandwichs le 0.5 mm d’épaisseur couche intermédiaire en caoutchouc de silicone. Couleur noire, la couche intermédiaire propose fond inférieur lors de la détection par chimiluminescence. Surface du gel de silice, une fine couche de membrane de nitrocellulose (membrane NC) est pulvérisée à la position correspondant à la zone de réaction, ce qui permet le repérage des différentes protéines allergènes. Le but de cette étude est d’évaluer les performances cliniques du système microfluidique permettant de déterminer l’allergène spécifique IgE dans le sérum multiplexé.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agnitio BioIC Analyzer</td>
			<td>Agnitio Science &#38; Technology(Taiwan, China)</td>
			<td>BA-G2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioIC Allergen specific-IgE Detection Kit</td>
			<td>Agnitio Science &#38; Technology(Taiwan, China)</td>
			<td>DR17A12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioIC Cartrideg Placement plate</td>
			<td>Agnitio Science &#38; Technology(Taiwan, China)</td>
			<td>T20SET</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioIC Reagent Dispenser</td>
			<td>Agnitio Science &#38; Technology(Taiwan, China)</td>
			<td>DS-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image two-dimensional barcode machine</td>
			<td>Agnitio Science &#38; Technology(Taiwan, China)</td>
			<td>NLS-HR200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software Package, LabIT</td>
			<td>Agnitio Science &#38; Technology(Taiwan, China)</td>
			<td>Version 2.4.12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VORTEX-5 Vortex Mixer</td>
			<td>Haimen Kylinbell Lab Lastruments Co., Ltd.</td>
			<td>VORTEX-5</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

application of biochip microfluidic technology to detect serum allergen-specific immunoglobulin e (sige)

Maladie allergique est fréquente chez les adultes et les enfants. Identification des allergènes causatifs est importante dans la prévention et la gestion de la maladie. Toutefois, un système de mesure spécifique de l’immunoglobuline E (IgE) avec un rapport coût-performances fait défaut en Chine continentale, en particulier dans les hôpitaux de soins de santé primaires. Cet article décrit les principe et le fonctionnement des procédures d’utiliser un système de chimiluminescence axée sur la cartouche microfluidique pour détecter l’allergène spécifique IgE dans le sérum. Les résultats ont été comparés avec ceux d’ImmunoCAP (système 1), la norme de l’industrie, et la reproductibilité du système pour détecter les patients sensibilisés aux allergènes courants est évaluée. Les résultats ont montré que, en comparaison avec ImmunoCAP (système 1), le système BioIC (système 2) a bonne précision et sensibilité dans la détection des IgE sériques spécifiques contre différents allergènes respiratoires et alimentaires, mais avec un coût nettement inférieur. Il peut servir comme une bonne alternative au système 1 dans les hôpitaux de soins de santé primaires en Chine continentale qui ont la plus faible financièrement abordables.

Taux positifs pour des allergènes communs 19 Les résultats sur 293 sérums sont indiquées à la Figure 3. Parmi tous les allergènes inhalants, d. farinae avait le plus haut taux de positivité (80,89 %, 273/293), suivie par D. Pteronyssinus (78.84 %, 231/293). Parmi les allergènes alimentaires, crabe a le plus haut taux de positivité (20,48 %, 60/293), suivie de 13,65 % (40/293) pour la crevette. Le taux gl...

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Application of Biochip Microfluidic Technology to Detect Serum Allergen-specific Immunoglobulin E sIgE

Cet article présente un protocole pour la détection des immunoglobulines sériques spécifiques E avec un système de chimiluminescence axée sur la cartouche microfluidique et l’évaluation de son utilité dans le diagnostic de l’allergie.

Application des biopuces microfluidiques technologie pour détecter sérum allergène spécifique immunoglobuline E (sIgE)

Allergic disease is common in both adults and children. Identification of the causative allergens is significant in disease management and prevention. ...

Le système de technologie microfluidique de biopuce est une section basée sur la cartouche microfluidique qui emploie le principe de chemiluminescence pour l’assage du specif IGE de sérum. Par rapport à d’autres méthodes de détection, les systèmes bioIC ont l’avantage d’être peu coûteux et nécessitent moins de sérum pour détecter le sérum IGE. Les implications de cette technique tend vers le diagnostic des maladies allergiques telles que la rhinite et l’asthme parce que beaucoup de ces patients sont sensibilisés aux allergènes détectables communs.Bien que cette méthode puisse fournir un aperçu des maladies des allergies respiratoires, elle peut également être appliquée à d’autres situations, telles que les allergies alimentaires et cutanées. Comme cette technique est plus facile à utiliser, et a une méthode abaissée pour la formation des opérateurs, les personnes nouvelles dans le système peuvent apprendre à l’utiliser rapidement. La démonstration vive de cette matière est critique car le détermine si le test est réussi et exige le fonctionnement manuel habile.Pour tester des échantillons de sérum pour les anticorps E d’immunoglobuline sérique aux allergènes entiers, sélectionnez au hasard trois échantillons avec au moins 900 microlitres de sérum et prenez la puce du kit et numérotez-la. Ensuite, allumez l’ordinateur et la puissance de l’analyseur. Démarrez le programme informatique de laboratoire sur l’ordinateur.Si la fenêtre d’avertissement du cadre sombre apparaît, cliquez sur OK pour exécuter un test de fuite, puis cliquez sur le logo central pour entrer dans l’interface de fonctionnement. Vérifiez la température de réaction et la température couplée de charge ou de CCD, la température de réaction devrait augmenter à 37 plus ou moins un degré celsius dans environ dix minutes et la température de CCD devrait tomber à moins 15 plus ou moins un degré celsius. Lorsque la température du CCD est tombée à moins 15 plus ou moins un degré Celsius, confirmez qu’il n’y a plus d’autres éléments à l’intérieur de l’instrument et fermez la porte.Cliquez ensuite sur outils, test système, test de fuite. Lorsque le test est terminé, la fenêtre de rapport apparaît. Ensuite, chargez 620 microlitres de tampon de lavage, 120 microlitres de tampon de blocage, 60 microlitres de conjugués A et B, 60 microlitres de substrats A et B, et 100 microlitres de chaque échantillon de sérum dans les réservoirs de réaccélét correspondants sur la cartouche microfluidique.Après avoir cliqué sur l’id de la cartouche, utilisez le scanner de code à barres pour scanner le numéro de série de la cartouche et entrez l’exemple ID.Then placez la cartouche dans l’analyseur, fermez la porte, cliquez sur l’analyseur et courez pour commencer l’analyse. À la fin de l’analyse, exportez les résultats dans un logiciel statistique approprié et retirez la cartouche de l’analyseur. Essuyez légèrement le fer de chauffage interne et l’électroaimant de l’analyseur avec 75 pour cent d’alcool et fermez la fenêtre informatique du laboratoire.La fenêtre de surveillance de la température apparaîtra et se fermera automatiquement lorsque le CCD se réchauffera jusqu’au mode de protection de cinq degrés Celsius, à partir duquel il est sécuritaire d’éteindre l’analyseur et l’ordinateur. Le système microfluidique produit des résultats reproductibles, comme en témoignent ces données sur les squames de chat, les squames de chien et les cafards après neuf séries d’essais. Comme nous l’avons observé, toutes les données se trouvent dans la fourchette de deux écarts types, ce qui est compatible avec l’erreur clinique maximale permise.Comme prévu à partir des taux de positivité pour les allergènes, tous les résultats de l’évaluation pour les allergènes inhalants sont supérieurs aux allergènes alimentaires. Étant donné que la zone sous les valeurs de la courbe montre une fourchette de 0,613 à 0,984, et que la zone sous les valeurs courbes des trois allergènes inhalants est supérieure à 0,950, on peut conclure que le système deux a une précision élevée par rapport au système un. L’analyse de cohérence pour les deux systèmes révèle que les valeurs kappa pour les trois inhalants sont toutes supérieures aux valeurs kappa pour les allergènes alimentaires qui, en général, tombent en dessous de 0,4.Dans ces parcelles de dispersion construites avec le système deux résultats le long de l’axe x et le système on résulte le long de l’axe y, la distribution de la concentration d’immunoglobuline E sérum des deux systèmes pour six allergènes différents peuvent être observés. Avant de commencer la détection, vérifiez toujours la réaction et le temps ccd car ils sont liés à l’exactitude du test. Après cette procédure, d’autres méthodes comme le diagnostic résolu de composant peuvent être exécutées pour répondre aux questions additions au sujet de la normalisation croisée et de la co-sensibilisation d’allergène.La technologie des puces microfluidiques a été appliquée avec succès dans le domaine du diagnostic des allergies pour résoudre des problèmes tels que le sérum inadéquat, et le coût médical élevé Comme travailler avec le sérum humain, les symptômes peuvent être déterminants dangereux. Le port de l’équipement de protection personnelle approprié et d’autres précautions doivent toujours être pris lors de l’exécution de cette procédure.

Research

JoVE Journal

Medicine

Application of Biochip Microfluidic Technology to Detect Serum Allergen-specific Immunoglobulin E (sIgE)

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Visualisation et analyse du flux sanguin et la consommation d&#39;oxygène dans la microcirculation hépatique: Application à un modèle de l&#39;hépatite aiguë

There is a considerable discrepancy between oxygen supply and demand in the liver because hepatic oxygen consumption is relatively high but about 70% of ...

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Médecine

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