[科普中国]-芯片免疫分析技术

检测原理

将几个、几十个，甚至几万个或更高数量的抗原（或抗体）高密度排列在一起制成芯片，与患者待检样品与生物标本同时进行反应，可一次获得芯片中所有已知抗原（或抗体）的检测结果的高通量取得生物信息的先进检测方法。

分类根据载体不同：平板芯片、微球芯片、液体芯片；

根据实验原理：双抗体夹心法免疫芯片、间接法免疫芯片、竞争法免疫芯片、免疫-PCR芯片；

根据检测方法：酶标免疫芯片、放射性同位素免疫芯片、荧光免疫芯片、金标免疫芯片。

1、芯片均相免疫反应

均相免疫反应是指抗原/抗体在同一介质中进行的免疫反应。可采用竞争法或非竞争法，常用激光诱导荧光、电化学、酶免疫法等检测芯片上分离物质的信号。

1996年，Koutny等首次将免疫测定和微流控电泳相结合，免疫反应先在一小试管中完成，然后将反应产物转移至微芯片中进行分离检测，用兔抗氢化可的松抗血清及荧光标记的氢化可的松来测定血清和尿液中氢化可的松浓度，利用芯片毛细管电泳在30 s内使抗原-抗体复合物、游离的标记抗原和待测抗原得到分离，测定浓度范围0. 1-6μg/L1。

2、非均相免疫反应

非均相免疫反应是指将抗原或抗体固定在固相载体表面，通过特异性免疫反应，将所需检测的抗体或抗原结合在固相表面，继经简单的清洗，即可实现抗原-抗体复合物与游离的抗原、抗体之间的物理分离，且非均相免疫反应将抗原或抗体从稀溶液中富集至固相载体表面。因此，利用非均相免疫反应的分析方法具有更高的灵敏度。

芯片中进行非均相免疫反应主要有2种方式，一种是直接利用芯片通道壁为固相载体来包被抗原或抗体。Dodge等用中部为“Z”形十字形通道玻璃芯片，在十字交叉处形成一个165 pL的微型免疫反应室，先通过反应室两侧的旁路通道通入硅烷化试剂，处理反应室表面，再物理吸附固相化A蛋白，接着使花青素(Cy-5)标记的兔IgG与A蛋白结合，最后用pH值2.0的甘氨酸-HCl缓冲液洗脱Cy-5-兔IgG-A蛋白结合物，半导体激光诱导荧光法检测，整个分析时间大约7.5 min，抗体温育时间大约200 s，IgG的最低检测限为50 nmol/L2。

应用免疫芯片作为最重要的蛋白质芯片，其广泛而重要的应用价值是不可忽视的。除了在蛋白质组计划（后基因组计划）和生物医学领域起到对重要的蛋白质功能鉴定和疾病诊断作用外，免疫芯片还将在高通量药物筛选、环境和农业检测、食品卫生、生物武器战争等方面起到广泛的应用。