蛋白芯片的發展

日期：2010-04-28 17:02:50

免疫診斷是臨床輔助診斷的重要組成部分，為臨床疾病的診斷提供重要的參考信息，隨著上世紀60年代人們弄清抗體的分子結構和功能后，免疫學診斷技術得到了突飛猛進的發展。

　　在歷史上較為經典的免疫診斷是酶聯免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA），該方法最先由Engvall和Perlmann兩人在1971年發表，使得1966年開始用于抗原定位的酶標抗體技術發展成液體標本中微量物質的測定方法。

　　此方法仍然是目前臨床用得最多的檢測方法，但酶聯免疫吸附試驗方法需要在加入受檢標本和酶標抗體時有半小時至一小時的孵育時間，中間還須經過數次洗板過程才能加入反應底物進行顯色后在酶標儀上完成檢測，步驟較為繁瑣費時。人們希望能有一種快速、簡便的診斷方法來對受檢標本進行檢測，于是納米金免疫標記技術和蛋白芯片技術的出現為這一想法提供了突破口。

　　膠體金溶液是指分散相粒子直徑在1～150 nm之間的金溶膠，其中中等大小的膠體金（10～20nm）呈酒紅色。1974年，Romano等人將膠體金標記在第二抗體（馬抗人IgG）上，這使得被標記的抗體呈現一定肉眼可見的顏色，不需底物進行顯色便可直接觀測結果，建立了間接免疫膠體金染色法。

　　而蛋白芯片的技術原理最早由Roger Ekin在上世紀80年代就已提出，它將大量蛋白質分子按預先設置的排列固定于一種載體表面形成微陣列，根據蛋白質分子間特異性結合的原理，構建微流體生物化學分析系統，以實現對生物分子準確、快速、大信息量的檢測。蛋白芯片技術主要用于基于芯片的蛋白質組學研究，其特征是高通量，即在一個只有幾十平方毫米的片基上標記成千上萬種蛋白質用于檢測其他目的蛋白。

　　目前，用于臨床檢測的蛋白芯片只含有一種或幾種用于檢測體液標本的特異性蛋白。其基本原理類似于酶聯免疫吸附試驗方法，即利用抗原抗體結合的特異性來檢測受檢標本內的抗原或抗體，不同之處在于酶聯免疫吸附試驗比較耗時，而用蛋白芯片法只需在反應板上依次加入封閉液、受檢標本、洗滌液和膠體金標記的二抗即可。液體在自動滲濾的過程中，受檢標本內的抗體及膠體金標記的第二抗體便自動完成吸附，第二抗體因膠體金標記而不需底物進行顯色而呈色，可直接觀測結果，檢測最快可在3～5分鐘內完成。

　　然而，芯片法在實現快速、簡便的同時，是以犧牲一定的靈敏度為代價的。由于液體滲濾的時間較短，一些效價不高的受檢標本可能會因此而呈陰性結果。但是這完全能滿足臨床初篩和輔助診斷的需求，隨著芯片技術的發展和特異性蛋白抗原的發現，芯片檢測的靈敏度會進一步得到提升，做到真正的簡便、快捷、靈敏。