液相芯片技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

許友強(qiáng) 陳貴雪 李 博 張 巖 周婷婷 李雨艷

（吉林金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所有限公司實(shí)驗(yàn)診斷部生化室，吉林長春 130012）

液相芯片技術(shù)對(duì)檢驗(yàn)對(duì)象要求較低，檢驗(yàn)時(shí)長相對(duì)較短，同時(shí)可獲取若干檢測(cè)指標(biāo)，可有效解決檢測(cè)成本，提升檢測(cè)速率，借助該技術(shù)醫(yī)生可及時(shí)獲取充足且具有科學(xué)性的診斷數(shù)據(jù)，為進(jìn)行科學(xué)有效的疾病診斷奠定基礎(chǔ)，其中固定芯片技術(shù)與該技術(shù)共同用于醫(yī)學(xué)及生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)。固定芯片檢驗(yàn)技術(shù)存在極差的重復(fù)性、穩(wěn)定性與信息質(zhì)量，容易造成檢驗(yàn)失真問題，加之操作步驟較多，并無法為檢驗(yàn)提供便利，為此影響該技術(shù)臨床應(yīng)用與發(fā)展，在這種大背景下液相芯片技術(shù)逐漸發(fā)展起來，并在實(shí)際應(yīng)用中不斷累積經(jīng)驗(yàn)，凸顯該技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，在激光、數(shù)字技術(shù)及集流式等技術(shù)發(fā)展加持下，該技術(shù)逐漸形成一種檢驗(yàn)體系，將該技術(shù)推向開放、靈活、技術(shù)性能強(qiáng)發(fā)展道路[1]。基于此，為使人們對(duì)液相芯片技術(shù)具有更加系統(tǒng)的認(rèn)知，對(duì)該技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)及生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行分析顯得尤為重要。

1 液相芯片技術(shù)在激素檢驗(yàn)中的應(yīng)用

液相芯片技術(shù)自應(yīng)用以來在蛋白質(zhì)分析、基因檢測(cè)、細(xì)胞因子檢測(cè)及激素檢測(cè)等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，伴隨科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新變革，該技術(shù)在科學(xué)研究及臨床檢測(cè)中得到高效應(yīng)用。為推動(dòng)該技術(shù)在醫(yī)療檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)的良性發(fā)展，Bellisario等人以新生人為檢驗(yàn)主體，以甲狀腺功能為檢測(cè)核心，同傳統(tǒng)放免檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，在該檢測(cè)技術(shù)加持下，研究人員成功從檢測(cè)主體干燥血斑標(biāo)本中獲取促甲狀腺激素、游離狀甲狀腺素，可有效幫助醫(yī)生對(duì)新生兒甲狀腺功能進(jìn)行科學(xué)評(píng)判，達(dá)到提高醫(yī)學(xué)診斷質(zhì)量目的。為使液相芯片技術(shù)在激素檢驗(yàn)中的應(yīng)用更具價(jià)值，使檢測(cè)指標(biāo)更具精度，研究人員設(shè)定檢驗(yàn)靈敏度，即3倍標(biāo)準(zhǔn)差+12個(gè)零標(biāo)準(zhǔn)物檢驗(yàn)平均值，其中12個(gè)零標(biāo)準(zhǔn)物通過測(cè)量獲取，經(jīng)計(jì)算T4檢測(cè)靈敏度為10.3 nmol/L，TSH為0.7 mlU/L，為確保研究分析結(jié)論科學(xué)有效，研究人員將檢驗(yàn)結(jié)果與CDC有關(guān)新生兒甲狀腺素研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，以此來評(píng)斷液相芯片技術(shù)檢驗(yàn)精準(zhǔn)度。經(jīng)檢測(cè)游離甲狀腺素（T4）低控制品為2/2.0μg/dL，中控制品為5/4.9μg/dL，高控制品為7/7.4μg/dL，其中/號(hào)前表示真實(shí)值，該符號(hào)后表示實(shí)測(cè)值，同時(shí)獲得新生兒促甲狀腺素高控制品為25/23 mlU/L，中控制品為40/36 mlU/L，低控制品為80/69 mlU/L。通過對(duì)比分析可知，液相芯片技術(shù)在激素檢驗(yàn)中的應(yīng)用顯現(xiàn)出良好的精準(zhǔn)度，游離甲狀腺素變異系數(shù)可有效控制在10%以下，促甲狀腺素變異系數(shù)可控制在5.6%以下。為使液相芯片激素檢測(cè)應(yīng)用分析成果更具科學(xué)性，研究人員將可能影響該技術(shù)檢測(cè)精準(zhǔn)度的標(biāo)識(shí)條件全部剔除，以六例新生兒為主體進(jìn)行甲狀腺功能檢驗(yàn)，其中游離甲狀腺素檢驗(yàn)值為320 nmol/L，符合190～407 nmol/L檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，促甲狀腺素檢驗(yàn)濃度為＜10 mlU/L。通過檢驗(yàn)分析液相芯片技術(shù)可將激素檢驗(yàn)誤差控制在合理范圍內(nèi)，可保障檢驗(yàn)結(jié)果科學(xué)可信，可幫助醫(yī)學(xué)專家給予精準(zhǔn)的疾病判斷，加之該檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)血清數(shù)量要求較低，可利用極少量血清完成若干項(xiàng)檢驗(yàn)，且對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)度無影響[2]。

2 液相芯片技術(shù)在病毒抗體檢驗(yàn)中的應(yīng)用

為使液相芯片技術(shù)在病毒抗體檢驗(yàn)中的應(yīng)用分析更富成效，有研究學(xué)者以rWNV-E及WN病毒等相關(guān)抗體為主體進(jìn)行技術(shù)分析，將技術(shù)檢測(cè)結(jié)果與ELLISA這種較為傳統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，液相芯片技術(shù)在檢測(cè)過程中所需檢測(cè)樣品數(shù)量較少，僅需30μL 100倍稀釋血清與30μL2倍稀釋腦積液進(jìn)行定量檢測(cè)即可，檢測(cè)耗時(shí)較短。然而，在抗交叉反映能力方面，病毒抗體在液相芯片技術(shù)檢測(cè)下，仍然會(huì)出現(xiàn)登革熱病毒抗原等黃病毒屬病毒與外腦糖蛋白相互交叉現(xiàn)象，影響檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)性。介于病毒抗體在液相芯片技術(shù)檢測(cè)下處于液相體系中，可有效縮減空間位阻，使該技術(shù)在應(yīng)用過程中具有極高檢驗(yàn)靈敏度，這種檢測(cè)優(yōu)勢(shì)在與ELLISA檢測(cè)方式對(duì)比下明顯顯現(xiàn)出來，雖在檢測(cè)過程中存在多種病毒抗體相互影響現(xiàn)象，但不影響多種檢測(cè)結(jié)果同時(shí)產(chǎn)生，為此該技術(shù)在病毒抗體檢驗(yàn)中值得被廣泛應(yīng)用[3]。

3 液相芯片技術(shù)在基因檢測(cè)中的應(yīng)用

為表現(xiàn)出液相芯片技術(shù)基因檢測(cè)相較于PCR-SSCP檢測(cè)方法更具精準(zhǔn)性，在技術(shù)應(yīng)用研究時(shí)技術(shù)學(xué)者以編碼凝血因子2、編碼亞甲基四氫葉酸還原酶677基因、編碼凝血因子13、編碼凝血因子5等6種可能形成血栓的基因?yàn)闄z測(cè)對(duì)象，展開應(yīng)用分析[4]。在應(yīng)用PCR對(duì)6種基因擴(kuò)增過程中，特異性引物在突變點(diǎn)設(shè)計(jì)加持下展開二次擴(kuò)增，以dCTP為標(biāo)記生物素，用以標(biāo)記檢測(cè)物質(zhì)內(nèi)的突變點(diǎn)，在液相中微球以互補(bǔ)序列形式與特異擴(kuò)增產(chǎn)物、PE鏈親相

結(jié)合，基因多態(tài)性通過熒光信號(hào)顯現(xiàn)出來，由此達(dá)到檢測(cè)目的[5]。液相芯片技術(shù)在基因檢測(cè)中呈現(xiàn)極強(qiáng)擴(kuò)展性，少數(shù)錯(cuò)配概率源于檢測(cè)過程中產(chǎn)生3.7%左右的非特異信號(hào)，會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生干擾，相較于SNP檢測(cè)方法仍然顯現(xiàn)出極強(qiáng)檢測(cè)穩(wěn)定性與精準(zhǔn)率，加之兼具高通量、經(jīng)濟(jì)適用檢驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域具有極高應(yīng)用價(jià)值[6-7]。液相芯片技術(shù)在癌癥基因檢測(cè)過程中表現(xiàn)出抗交叉反應(yīng)性、準(zhǔn)確性及線性檢測(cè)范圍更為寬泛等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，相較于固相芯片癌癥基因檢測(cè)技術(shù)，液相芯片技術(shù)下所產(chǎn)生的檢測(cè)環(huán)境更加貼近核酸雜交環(huán)境，為此可提升基因檢測(cè)效率及其特異性，凸顯該技術(shù)在基因檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值[8]。

4 結(jié)束語

綜上所述，液相芯片檢驗(yàn)技術(shù)介于所需檢驗(yàn)樣品數(shù)量少，檢驗(yàn)操作便捷，可在同一檢驗(yàn)樣品中獲取若干檢驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)精準(zhǔn)度較高等優(yōu)勢(shì)，在激素檢驗(yàn)、病毒抗體檢驗(yàn)、細(xì)胞因子檢驗(yàn)、基因檢驗(yàn)等領(lǐng)域均具有廣泛應(yīng)用。伴隨科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，液相芯片技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)⒌玫椒€(wěn)健發(fā)展，充分發(fā)揮自身檢驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)優(yōu)化自身檢驗(yàn)通量低的應(yīng)用劣勢(shì)，在發(fā)展過程中不斷融先進(jìn)技術(shù)，凸顯液相芯片檢驗(yàn)技術(shù)作為醫(yī)學(xué)研究平臺(tái)無限潛能，達(dá)到推動(dòng)我國檢驗(yàn)事業(yè)良性發(fā)展的目的。