非接觸式超微量噴點系統(tǒng)在測量病毒感染抗體反應(yīng)新ELISA平臺中的應(yīng)用
同時檢測抗體與多種抗原結(jié)合的多重酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）可以擴大血清監(jiān)測研究的影響。來自Chan Zuckerberg Biohub Network、加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)舊金山分校和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們報告了開發(fā)一個開源的多重ELISA平臺以測量病毒感染的抗體反應(yīng)。
特別是如果該試驗接近傳統(tǒng)單抗原ELISA的簡單性、穩(wěn)定性和準確性。multiSero是一種用于檢測對病毒感染的抗體反應(yīng)的開源多重ELISA平臺。我們的檢測由三部分組成：（1）針對96孔格式的蛋白質(zhì)陣列的ELISA；（2）使用開源酶標儀對ELISA陣列的每個孔進行自動成像；（3）使用開源分析管道自動檢測陣列中每種蛋白質(zhì)的光學(xué)密度。我們通過比較217份人類血清樣品中與嚴重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）抗原的抗體結(jié)合情況驗證了該平臺，顯示出高靈敏度（0.978）、特異性（0.977）、陽性預(yù)測值（0.978）和陰性預(yù)測值（0.977）多血清測定的抗體滴度與市售 SARS-CoV-2 抗體檢測的高度相關(guān)性，以及抗體滴度動力學(xué)的抗原特異性變化接種疫苗。我們的多血清平臺的開源格式和可訪問性有助于采用多路復(fù)用ELISA陣列進行血清監(jiān)測研究，SARS-CoV-2和其他重要的病原體。
由SARS-CoV-2引起的2019 年冠狀病毒�。–OVID-19）大流行催生了針對該病毒抗體的血清學(xué)檢測方法的設(shè)計。這些檢測在追蹤病毒感染的地理分布和人口分布的流行病學(xué)研究中非常有用。然而，許多高端商業(yè)血清學(xué)檢測需要專用儀器來讀取檢測結(jié)果，耗材、儀器和分析軟件的成本可能會阻礙在資源有限的環(huán)境中開展血清流行率研究。因此，盡管血清學(xué)研究很有價值，但仍偏向于高收入和中上收入國家。
多重血清學(xué)檢測抗體與多種抗原的結(jié)合，與傳統(tǒng)的單一抗原血清學(xué)檢測相比，具有多種優(yōu)勢。這些優(yōu)勢包括同時解讀對多種病原體抗原和疫苗成分的反應(yīng)程度、鑒別診斷感染或暴露以及擴大免疫原表位的覆蓋范圍。鑒于對不斷演變的病毒的抗原特異性抗體反應(yīng)范圍很廣，因此提高 SARS-CoV-2 血清陽性分類的靈敏度和特異性至關(guān)重要。此外，就實驗工作流程而言，多重化增加了單位體積血清可獲得的信息量，減少了每種抗原所需的時間和血清量；然而，檢測特異性交叉反應(yīng)的存在可能會成為部署高度多重化血清學(xué)檢測的障礙。然而，盡管多重血清學(xué)具有許多潛在的優(yōu)勢，但與單抗原抗體檢測相比，由于成本昂貴，在低收入環(huán)境中的應(yīng)用仍然有限。
在這里，multiSero 的開發(fā)情況，這是一個開源的多重 ELISA 平臺，用于分析感染或疫苗接種引起的抗體反應(yīng)。它建立在一種簡單的、基于平板的 ELISA 格式之上，展示了我們用于圖像采集和 ELISA 陣列定量的開源工具可以與商業(yè)選擇相媲美，因為商業(yè)選擇很難定制，而且需要專門的設(shè)備來讀取檢測結(jié)果和分析輸出。我們的開源工作是降低獲取高含量、多重血清監(jiān)測數(shù)據(jù)障礙的重要一步。
所有蛋白質(zhì)陣列均使用Scienion sciFLEXARAYER S12儀器噴點。從384孔源板（Scienion）中吸出蛋白質(zhì)，將其冷卻并保持在露點并分配到Fluotrac中™ 600，Greiner Bio One 96孔板（Fisher Scientific，Waltham，MA，USA），在60%相對濕度和環(huán)境溫度下。在陣列內(nèi)的每個位置（稱為一個點），噴點2或3個330–350 pL的樣品液滴。共噴點了兩種濃度的 SARS-CoV-2 S（62.5 μg/mL 和 125 μg/mL）、RBD（250 μg/mL 和 500 μg/mL）和 N（25 μg/mL 和 50 μg/mL）蛋白，一式三份。生物素化的抗卡巴輕鏈抗體（抗卡巴生物素）、GFP foldon 和抗 IgG Fc 點也被噴點出來，分別作為靶標、陰性對照和陽性對照。將噴點好的陣列在相對濕度為 75% 的環(huán)境室溫下保存過夜，使蛋白質(zhì)吸附在板的表面上，然后真空密封并在 4 °C 下保存，這樣可使印制板上抗原的質(zhì)量（即產(chǎn)生 ELISA 信號的能力）保持數(shù)周。
在本研究中，sciFLEXARRAYER S12、sciREADER CL2和SCIENION的耗材用于陣列噴點、染色和檢測步驟。
針對嚴重急性呼吸系統(tǒng)綜合征SARS-CoV-2型和其他地方性和新出現(xiàn)病原體的血清監(jiān)測研究將越來越多地依賴多重血清學(xué)測試來區(qū)分對感染和疫苗接種的抗體反應(yīng)以及其他疾病表現(xiàn)。
sciFLEXARRAYER S12
sciFLEXARRAYER S12 是一款完全自動化的非接觸式超微量噴點系統(tǒng)，主要優(yōu)勢在于采用小巧的一體化設(shè)計和滑動門，能夠減少交叉污染和湍流。
sciFLEXARRAYER S12 已針對中等規(guī)模批量生產(chǎn)進行設(shè)計和優(yōu)化，尤其適于進行精準的12英寸晶片加載。
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