【Biosensors and Bioelectronics】A near-infrared fluorescence-enhancing plasmonic biosensing microarray identifies soluble PD-L1 and ICAM-1 as predictive checkpoint biomarkers for cancer immunotherapy
近红外荧光增强等离子体-微阵列生物传感器芯片用于识别癌症免疫治疗预测标志物
目前,免疫检查点阻断(immune checkpoint blockade, ICB)治疗大幅改善了多类肿瘤患者预后,但抗 PD1/PDL1 等免疫治疗有效率有限,存在显著个体差异。现有疗效评估体系多依赖组织病理或单一标志物检测,存在取样侵入性强、检测信息单一、难以动态监测等问题。因此,开发一种灵敏、稳定、可多重检测的血清学检测平台,对肿瘤免疫治疗患者分层和疗效预测具有重要意义。
本文构建了一种基于金纳米岛基底(AuNIS)的近红外荧光增强-微阵列免疫检测平台(enhanced fluorescence microarray immunoassay, eFMIA)。利用金纳米结构对近红外荧光信号进行放大,并结合德国M2-Automation 非接触式压电微阵列点样技术,在微阵列中同时检测PD-L1和ICAM-1,评估肿瘤患者对免疫检查点治疗的潜在响应。
作者单位:中山大学肿瘤防治中心/华南肿瘤学国家重点实验室,中山大学电子与信息工程学院
期刊:Biosensors and Bioelectronics
发表年份:2023年
样本:鼻咽癌细胞;细胞培养上清;血浆/血清;28例接受抗PD-1免疫治疗的癌症患者血清
芯片类型:金纳米岛(AuNIS)近红外荧光增强蛋白微阵列/微孔板芯片
芯片点样仪:M2-Automation iTWO-200微阵列生物芯片点样仪
本文使用德国M2-Automation公司的iTWO-200微阵列生物芯片点样仪,在金纳米岛(AuNIS)基底上进行抗体微阵列的自动化点样。PDMD点样模块由硼硅酸盐玻璃毛细管和压电陶瓷驱动器组成,可实现高频、高体积精度的微量液滴打印。实验中点样环境控制在60%湿度和25 ℃室温,每个液滴体积为180 pL,每个样品重复点印5次;并在吸液和点样步骤之间设置自动清洗程序,以减少交叉污染。
检测流程中,作者将PD-L1和ICAM-1的捕获抗体稀释至300 μg/mL,并加入384孔板中。点样后在60%湿度下继续稳定4 h,随后封闭、加样、孵育检测抗体和SA-IRDye78,最终通过近红外荧光扫描并读取荧光信号。此外,作者通过点印BSA-IRDye78作为参考对照,以提高微阵列检测的标准化、一致性和准确性。
图示说明:非接触式PDMD喷头在AuNIS上制备具有NIRF增强的可控和可重复的微阵列。(A)PDMD点印过程示意图以及利用NIRF进行免疫检测的工作原理。(B)不同条件下合成的Au结构之间间隙距离的量化。SEM(扫描电子显微镜)、Binary(二进制图像)。(C)各种条件下合成的AuNIS归一化间隙分布,使用gamma分布函数对直方图进行拟合。(D)累积分布概况。(E)非接触式PDMD点印稳定性评估 (n=10),单位pL。(F)喷点体积分布统计。(G) 头部质控相机对点印的2 × 3阵列质控图。(H)组内及组间点间距统计。(1)组内及组间荧光强度统计(n=10)。(J)字母“SYSUCC”图案的定制化点印阵列。
原文链接:
A near-infrared fluorescence-enhancing plasmonic biosensing microarray identifies soluble PD-L1 and ICAM-1 as predictive checkpoint biomarkers for cancer immunotherapy - ScienceDirect
M2-Automation成立于2003年,总部位于德国柏林,是一家创新技术开发公司,专注于皮升/纳升级-超微量/微量、非接触式自动化移液和微阵列生物芯片点样技术。
• 精准性好:最小液滴体积30 pL、点样CV≤2%。
• 位移精度高:机械臂精度1µm,重复定位精度3µm。
• 灵活性好:4类喷点模块可由操作者自行选择和更换,包括非接触式压电点样头(pL皮升级点样)、电磁阀点样头(nL纳升级点样)、M2专利点样头(10nL-μL点样)和接触式针式点样头。
• 稳定性高:可选配温湿度控制和空气净化模块,在线负压除气和过滤装置可降低液路微小气泡对点样稳定性的影响。
• 软件易用:InDOT软件无需编程,鼠标拖拽功能图标即可完成芯片点样程序设计。
应用方向:
• 基因芯片:分子互作验证、疾病功能基因检测或筛选等。
• 蛋白质芯片:功能蛋白质筛选、抗原表位筛选、生物靶点筛选等。
• 小分子化合物芯片:药物筛选、疾病研究、疾病标志物筛选等。
• 细胞芯片:细胞代谢机制研究、细胞信号通路研究、细胞膜受体研究等。
• 微孔板芯片:多重因子检测、微型ELISA等。
• 微流控芯片、生物传感器芯片:药物研发、体外诊断、生物半导体研发等。
• 临床快检POCT芯片:抗原抗体检测、过敏原检测、病原微生物检测等。
• 生物传感器芯片/电化学芯片:CGM连续性血糖监测、血脂监测等。
• 微针、微柱点样:透皮给药、缓释给药等。
环亚生物科技(APG BIO)作为德国M2-Automation公司中国区独家代理,为客户提供生物芯片点样、扫描以及高通量筛选的整体解决方案和服务。