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          生命科學 | 單分子免疫分析技術的前世今生
          聚光 發布時間:2022-06-27 聚光 來源: 聚光 瀏覽量:3633

          引言

          醫學檢驗是疾病診斷的重要依據,而針對蛋白標志物進行檢測的免疫分析技術,則是醫學檢驗中常用的一種手段。

          舉個例子,我們平時有感冒發燒的癥狀去看醫生,通常都會開一個血液化驗單,如果你仔細觀察這個單子,會發現其中一項指標叫做“C反應蛋白(CRP)”,這個指標能夠判斷我們是細菌感染還是病毒感染,從而采取不同的治療手段。這個“C反應蛋白”的檢測,使用的就是免疫分析的技術。


          免疫分析的歷史

          免疫分析作為一種重要的醫學檢驗方法,其技術經歷了不斷地發展和迭代。從最初的放射免疫到酶聯免疫再到現在的化學發光,檢測的性能指標都有了長足的進步。但是所有這些方法在定量原理上都是采用“模擬定量”的原理,即先拉標準曲線,然后檢測值對應標曲進行換算。技術的進步難以突破原理的桎梏,當前的化學發光已經達到pg/ml的靈敏度水平,但是似乎再難向下推進了。然而這個靈敏度水平,卻只能檢測血液中含量較高的蛋白標志物(估計占比不到20%),猶如冰山一角。

          生命科學 | 單分子免疫分析技術的前世今生

          圖1 傳統免疫檢測和單分子免疫檢測的原理


          要實現新的突破,則需要原理上的創新,即從“模擬定量”走向“數字化定量”。通過對單個蛋白分子進行逐個的檢測分析,然后使用泊松分布將其換算成濃度,能夠實現極致的靈敏度,達到fg/ml的級別,超過傳統方法1000倍(圖1)。當前已經有先驅的企業在積極從事這種創新的方法。比方說美國科學院院士、哈佛大學醫學院教授David Walt所創辦的Quanterix,其開發的SIMOA檢測方法就在去年獲得了美國FDA“突破性醫療器械”的認定,引起行業內的廣泛關注。而在國內,以聚光科技的控股子公司聚拓生物為代表的數家企業,也在積極布局這一前沿的創新技術領域。


          免疫分析的價值


          檢測的如此靈敏,究竟能給人們帶來什么樣的價值呢?當前,該技術前景最明朗的臨床應用在于老年癡呆癥的篩查和診斷。據估計,全國的老年癡呆癥患者有1600萬左右,并且未來預計隨著人口老齡化程度的加重而進一步增加,這些患者造成了沉重的社會和經濟負擔。同時,老年癡呆癥一直缺乏特別有效的藥物,即便有一些新近獲批的創新藥物,也只能延緩病程的發展,而難以逆轉病程。因此,早期發現、早期干預,對于老年癡呆癥患者來說至關重要。由于人體血腦屏障的存在,老年癡呆癥的標志物在外周血中含量極低,傳統方法束手無策,而單分子免疫技術則憑借其極限的靈敏度而能夠很好的檢測出來。這樣,通過早期發現、早期干預,能夠及早改善患者的狀況,提高生活質量。除了老年癡呆癥的檢測以外,單分子免疫技術還能夠發現和檢驗諸如細胞因子、感染、腫瘤等其他多種低豐度的蛋白標志物,挖掘“冰山下”的潛力(圖2)。

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          圖2 單分子免疫診斷技術的應用前景


          FPI


          作為一項前沿的免疫分析技術,單分子免疫分析的其他應用還有待開拓,相信隨著科學研究的發展,該項技術將給人類的生活帶來更多的幫助

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