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关于流式荧光的技术介绍

最近涉及流式荧光的公司越发多了起来,相比于化学发光,它确实有自己独特的优势,其中最主要的特点就是可以实现1人份试剂的多项目联合检测。比如对于自身免疫的项目,化学发光一般都是单孔单检,流式荧光可以做到单孔多联检,也就是相同用量的血清,化学发光只检测了一个项目,流式荧光却检出了几个甚至几十个的项目。


首先介绍一下最关键的磁珠。不同类型的磁珠混在一起,仪器是怎么区分开的呢?目前有以下几种类型:


1.靠磁珠的大小加以区分。


流式涉及两个概念,FSC(前向散射光)和SSC(侧向散射光)。从使用经验来看,颗粒越大的,FSC就越大;内部结构越复杂的,SSC就越大。怎么理解呢?比如对于FSC,磁珠的颗粒越大,磁珠的投影也就越大,对应的光圈也就越大。比如你用激光去照射一粒面粉和一粒大米,大米的外部光圈肯定会更大。对于SSC,我们可以想象一下,你用激光照射一堆透明的玻璃球,和照射一堆内部镶嵌了小星星的玻璃球,肯定后者的侧面散射光信号更强。


那好了,流式仪器一般会用激光照射并收集FSC和SSC,做二维坐标图,根据图像来分别不同的磁珠。但是有一个问题,如果磁珠的制备工艺相似,那么它们的内部结构就类似,导致SSC都普遍接近,最终起到区分作用的只有FSC这个指标。但是我们希望不同项目的磁珠粒径尽量接近(4-6um),反应才比较均衡,所以仅仅靠FSC和SSC来区分的磁珠,可用性很小。


2.掺入荧光素。


有的公司只掺入了一种荧光素,比如苏州为度新开发的流式磁珠,首先靠FSC区分4um和5um的两个群体,然后每个群体又掺入了9个梯度的荧光素APC,最终做出了18重磁珠,这是一种开发思路;但是我们上面讲到了,磁珠的粒径最好是一致的,所以像是深圳唯公的磁珠,就掺入了两种荧光素,也就是磁珠的粒径都一样,靠的是两种荧光素的掺入比例来进行区分,这与luminex的开发思路是一致的,这样做出来的磁珠种类更多,也更利于免疫检测。


然后再讲一下反应模式。



对于自身免疫和过敏原这种抗体检测项目,一般都是采用的间接法。也就是磁珠标记抗原,检测抗体为PE(藻红蛋白)标记的抗人IgM或抗人IgG或抗人IgE等。


也许有人会问,能不能采用捕获法呢?标记抗人Ig抗体,然后用不同的蛋白标记PE来进行检测?这样是不行的。虽然磁珠仍然可以分开,但是它们都可以抓住不同类型的Ig抗体,可以出现一阳全阳的局面,这显然是不可行的。


对于双抗夹心的项目,同样是将标记抗体分别标记不同的磁珠,对于检测抗体,一般有两种操作:


一是将各个抗体分别标记PE,然后进行混合;


二是将各个抗体分别标记Biotin,最终借助SA-PE进行最终的检测。


一的难点是抗体与PE的标记,这对于很多公司都是一个技术壁垒,感觉操作容易产生很大的批间差。


二的特点是生物素标记比较简单,但是因为借助了SA-PE,所以反应步骤会增加,反应时间会延长,对于反应时间有要求的项目,则需要斟酌一下。


流式荧光与化学发光在研发上的区别?


不管是流式磁珠还是发光用的磁珠,目前大部分都还是羧基磁珠,所以在标记工艺方面来说几乎是一样的,只不过在数量方面会有较大差别。流式磁珠在使用的时候一般按照个数计量(如1×10^5个/mL),发光磁珠则一般按照重量单位mg/mL进行计量,所以发光的磁珠和抗体消耗是相对较大的。但是我们得相信,量的积累一定会保证质的提升,所以发光试剂在准确度方面一般是优于流式荧光的。


并且由于流式磁珠是逐个地去测试荧光值,每个磁珠的荧光值难免存在差异,荧光结果的报告也会有不同的形式,可以用平均值,也可以采用中位数,但是这个数据也是会随着圈圈的大小和位置不断地变化。


况且,由于微球反应完成后会出现聚集的情况,反应前和反应后的位置会发生位移,甚至有的出现明显地分散,导致距离太近的微球难以区分彼此,导致结果的误判。比如下图的例子,对于黄色标注的区域,我们很难界定微球的隶属关系,如果其中一个项目是阴性,一个项目是阳性,圈的位置稍有差池,两个项目的可能就都报成了阳性。


2023-9-8
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