液相芯片技术在动物疫病诊断中的应用.pdf

液相芯片技术（Liquichip Technology），又称为液态悬浮芯片技术，是一种重要的高通量新型分子生物学检测技术。自20世纪90年代中期发展起来以后，广泛应用于生物工程、医学检验、动物疫病诊断等领域。这项技术的核心原理是抗原抗体结合或碱基互补结合，其优势在于高通量、快速、敏感、准确的检测。近年来，液相芯片技术在动物疫病诊断中的应用变得越来越普遍，它所具有的特点使得该技术非常适合进行大规模的生物分子检测。 液相芯片技术将带有不同标记物的微球悬浮于液相体系中构成液相芯片系统。这些微球主要分为基本微球和磁性微球。基本微球是直径约为5.6微米的聚苯乙烯微球，表面带有约8个羧基，用于捕获待测物的共价偶联微球。磁性微球则添加了磁铁矿层，其直径大约为6.5微米。磁性微球的使用显著提升了清洗效率，因为磁选步骤可以消除不需要的样品成分。微球的非特异性结合是需要避免的，这在液相芯片技术中可以通过优化实验条件来尽量减少。 液相芯片技术的优缺点主要体现在以下几个方面： 1. 高通量检测：在理想的实验条件下，一次试验能够检测到成百上千种不同的分子。这一优点使得液相芯片技术在需要处理大量样本时显得尤为有效。 2. 快速反应：液相芯片技术所使用的生物大分子能在液相体系中保持相对完整的空间结构，分子间作用更为充分，液相反应动力学促使反应更为迅速。通常，在几次测试中，反应速度可达到每小时10000次以上。 3. 灵敏度高：液相芯片技术与其他常用检测方法相比，在灵敏度上有很大优势，能够检测到极微量的生物分子。 4. 灵活性好：由于这项技术允许生物大分子在液相体系中保持其原有的空间构型，因此分子间的相互作用会更加充分，这为检测提供了更高的灵活性。 5. 经济高效：虽然初期投资可能较大，但液相芯片技术的使用成本相对较低，尤其是在需要进行大规模样本检测时，其效率和成本优势更为明显。 尽管液相芯片技术具有上述优点，但其也有其局限性。例如，样本的检测通量在实际应用中受到实验条件的限制，可能无法达到理论上的上限。同时，由于微球的非特异性结合存在，检测结果可能会受到影响，需要采取措施避免。 在动物疫病诊断方面，液相芯片技术已经被应用于猪病、禽病、反刍动物疫病、实验动物疫病和人兽共患病的检测。通过将特定的抗体或探针与编码微球上的基团共价交联，一个编码微球可以检测一种目的分子。微球与待测物结合后，加入报告分子藻红蛋白，利用红绿激光对微球进行单独检测和数字处理，红激光通过荧光染料对微球进行分类，绿激光则用来测定微球上报告分子的荧光强度，从而进行定量分析，确定结合目的分子的数量。 目前，全球主要有两大厂商为用户提供液相芯片技术检测平台，分别是美国Luminex系列产品和由荷兰控股的QIAGEN公司生产的相关产品。这些平台在动物疫病诊断领域中发挥了重要作用，为开发新的动物疫病检测技术提供了有力的参考和思路。 液相芯片技术是一种强大的工具，尤其适用于高通量检测和需要同时检测多种目标分子的场合。随着技术的不断进步和应用领域的拓展，未来该技术有望在动物疫病诊断等领域发挥更大的作用。