数字ELISA技术-SiMoa


技术介绍


SiMoa™(Single Molecular Array采用经典的双抗夹心联免疫吸附测定法{ELISA)方法实现极低含量的蛋白定量检测。传统的ELISA反应体系相对较大{100µl),需要数百万分子产生数干万个荧光团信号才可以被酶标仪检测出,因此传统的ELISA方法只能检测到皮摩范图(pg/ml)以上的信号,采用模拟算法。SiMoa最大的特点是实现单个分子的检测,检测灵敏度极高,通常在飞克级别(fg/ml), 比传统ELISA方法灵敏度高出1000 倍。

SiMoa技术在生命科学、体外诊断、伴随诊断、血液筛查、药物研发等方面有广阔的应用前景。

工作流程示意图

SiMoa与传统ELISA的区别

比传统ELISA灵敏度高1000倍


技术优势


1、灵敏度高

      比现有的常规免疫检测方法灵敏度高1000倍以上,可检测非常低的分析物,同时为检测和验证新的生物标志物提供了有力工具。可检测微量样品的稀释液,节约样本量,同时减少了基质效应。

2、全自动化

       目前免疫测定是一项费力费时的工作,需要投入大量时间或使用昂贵的自动化系统。SiMoa HD-1分析仪自动化完成稀释、混合、洗涤、孵育以及结果的读出/分析,实现从样本到结果一站式检测,研究人员有更多的时间处理其他工作,同时不依赖工作人员,保证结果的重复性和精准性。

3、多重检测

       同一个芯片内可以同时完成多达4种不同目标分析的检测,可在一个样本中同时检测多个指标,减少了样本与试剂使用量,节约了成本。

4、高精准度

       数字化和自动化技术使实验结果的变异系数(CVs)低于10%,结果科学可靠。

5、线性范围广

       针对低浓度和高浓度样品分别采用数字检测和模拟实验两种数据分析方式,检测动态范围>4个数量级。


立迪生物可提供的服务


肿瘤领域

       在肿瘤领域,通过SiMoa可检出极低含量的肿瘤标志物,有助千癌症的早期诊断和预后疗效判断。目前,立迪生物可提供的服务有:监测癌症风险、 辅助癌症的早期诊断和区分良性和恶性细胞。其生物标志物技术平台也可用于对疾病的预后进行预测,癌症生存期的判断和癌症复发的检测,基于灵敏度的提高也可以帮助治疗手段的决策。

       上面图表是Quanterix与纽约大学和约翰霍普金斯医学院联合发表的。前列腺癌目前有40%的高复发率,该文章通过使用SiMoa平台,PSA检测灵 敏度提到到0.01pg/ml,在完全切除手术后3-6 个月进行复测,通过5年追踪研究发现大于10 pg/ml 有100%的复发率,可以实现很早期的预后检测。传统检测灵敏度在100pg/ml,无法实现早期检测。

       该数据来自英国lmmodulonTherapeutics个免疫治疗剂二期临床数据。研究发现血清IFNy(y干扰素)水平通过联合治疗GEM+IMM-101 (而不是单独的GEM)显着增加;同时在接受GEM+IMM-101的受试者中,存活时间超过6.7月的患者血清IFNy水平显着升高,提示血清IFNy水平升高可以提示晚期胰腺癌的免疫治疗效果和疾病预后的改善。血清中IFNy浓度的提高在几十飞克,—般的检测技术很难实现检测,证明SiMoa超灵敏IFNy检测可以成为免疫疗法方案的关键组成部分。SiMoa 实验可以直接在血清或者血浆中检测炎症和抗炎分子的含量,凭借SiMoa平台超高的检测灵敏度,疾病和健康。


炎症领域

       SiMoa 实验可以直接在血清或者血浆中检测炎症和抗炎分子的含量,凭借SiMoa平台超高的检测灵敏度,疾病和健康人群中炎症分子所扮演的角色将得到更进一步的研究,有助于新的发现。

JDM: Juvenile dermatomyositis 幼年型皮肌炎;RVCL: Retinal vasculopathy with cerebral leukodystrophy 视网膜血管病与脑白质脑病变;SLE: Systemic lupus erythematosus全身性红斑狼疮;AGS-STING:Aicardi-Gout论res syndrome伴发基底核钙化的脑病

       IFNa (a干扰素,种低丰度蛋白质)的不恰当激活会导致多种自身免疫性疾病。SiMoa检测灵敏度达0.69fg/ml,比传统方法提高了5000倍,通过灵敏度的显著提升,实现了对照健康组IFNa的检测,并且发现自身免疫疾病患者中血清、 血浆、脑脊液中的IFNa的水平显著高于正常人,临床价值在于通过测量INFa的水平可用于评估疾病的严重程度和并对各种自身免疫性疾病实现疾病管理。


部分检测分子列表

Single Molecule Array SiMoA

Protein

Simoa Detection Limit pg/mL

ELISA Detection Limit pg/mL

Vendor

Sensitivity

folds

Aβ42

0.044

50

Innotest

1136X

Tau

0.019

60

Innotest

3000X

p-Tau   181

0.10

60

Innotest

600X

TNF-α

0.013

0.60

R&D   Systems

43X

C-peptide

0.013

30

ALPCO

2300X

GLP-1

0.033

11

Luminex

333X

INF-α

0.002

2.9

Milipore

1450X

IL-17A

0.004

0.5

Genentech

125X

PSA

0.015

10

Roche/Siemens

666X

Troponin

0.013

3

Abbott   Architect(HS

230X

P24

0.003

15

Ortho

5000X

AVG

0.023

27.8

 

1500X


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