聚研 Millipore液态芯片

Luminex xMAP技术，又称流式荧光技术，又称悬浮阵列、液态芯片，该技术的核心是把直径为5.6um的聚苯乙烯小球用荧光染色的方法进行编码，通过调节两种荧光染料的不同配比获得最多可达100 种具有不同特征荧光谱的微球，然后将每种编码微球共价交联上针对特定检测物的抗原、抗体或核酸探针等捕获分子。

应用时，先把针对不同检测物的编码微球混合，再加入微量待检样本，在悬液中靶分子与微球表面交联的捕获分子发生特异性结合，在一个反应孔内可以同时完成多达100种不同的检测反应。

最后用Luminex™100进行分析，仪器通过两束激光分别识别微球的编码和检测微球上报告分子的荧光强度。

Luminex xMAP技术（液态芯片）有机地整和了荧光编码微球技术、激光分析技术、流式细胞技术、高速数字信号处理技术、计算机运算法则等多项最新科技成果，具有自由组合、高通量、高速度、低成本、准确性高、重复性好、灵敏度高、线性范围广、无需洗涤、操作简便、既能检测蛋白又能检测核酸等优点，代表着生命科学基础研究和医学诊断技术的发展方向。

在临床诊断中引进流式荧光技术和产品，将极大地提高检测效率和降低检测成本。

早在1997年，《临床化学》杂志就刊登专文介绍Luminex xMAP技术（液态芯片），并将其誉为“真正的临床应用型生物芯片”。

随后，运用Luminex xMAP技术（液态芯片）进行临床诊断和基础研究成为生命科学研究领域的一大热点，相关的研究论文频频刊登在《临床化学》、《临床与诊断免疫学》、《临床微生物》、《基因组研究》、《蛋白质组研究》、《癌症》等国际权威学术杂志上。

2001年7月27日，INOVA公司的ENA系列产品率先通过美国FDA的严格认证，标志着Luminex xMAP技术（液态芯片）得到了美国官方的高度认可，并由此成为首个，也是目前唯一得到美国FDA许可用于临床诊断的多指标并行检测技术。

2005年6月9日，基于Luminex xMAP技术（液态芯片）的学术论文刊登在当日出版的《自然》杂志上，这是学术界认可一项技术所能给予的最高荣誉。

液相芯片技术在国内的发展现状从20世纪90年代开始生物芯片已在全球进行应用，其最初用于基因序列分析、基因表达谱和基因突变体的检测等，主要用于基因分析，故又称为基因芯片或DNA芯片。

而随着其被广泛应用于免疫反应、受体结合等领域，出现了蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片等[1-2]各种生物芯片。

液相芯片是在20世纪90代中期发展起来的，又被称为xMAP技术，集流式细胞技术、激光、数字信号处理系统和传统化学技术为一体的，具有新型通量大、灵活性好，灵敏度高、动力学范围广等优点[3-4]。

1原理1.1 Luminex液相芯片的技术原理Luminex液相芯片技术是基于多种标记有不同荧光染料的聚苯乙烯微球，微球直径一般为 5.6 um，微球主要有4种：MicroPlex微球，SeroMap微球、xTAG微球和MagPlex微球。

（4种微球原理基本相同，而SeroMap微球是专门为血清学设计的，它可以减少血清中不同抗体与微球的非特异性结合。

在临床诊断中主要应用Luminex液相芯片技术用于检测肿瘤指标、细胞因子及其它一些蛋白质物质，因此主要是应用SeroMap微球进行检测。

）在液相系统中，为了区分不同的探针，每一种固定有探针的微球都有一個独特的色彩编号，或称荧光编码。

不同的颜色微球在激光作用下发出的荧光均不相同，利用这些微球可以分别标记上不同的探针分子。

检测时先后加样品和报告分子与标记微球反应，样品中的目的分子（待检测的抗原或抗体）能够与探针和报告分子特异性结合，使交联探针的微球携带上报告分子藻红蛋白，随后仪器对微球进行检测和结果分析。

Luminex检测系统采用微流技术使微球快速单列通过检测通道，并使用红色和绿色两种激光分别对单个微球上的分类荧光和报告分子上的报告荧光进行检测。

红色激光可将微球分类，从而鉴定各个不同的反应类型（即定性）；绿色激光可确定微球上结合的报告分子的数量，从而确定微球结合的目的分子的数量（定量）。

第二部分：芯片内部结构剖析虽然FilmArray芯片功能复杂，但整个FilmArray芯片可以简单分为两个部分，上面的储液管组和下面的反应层（由于其本质为具有多个密封泡的柔性塑料故命名为柔性袋）。

其基本结构如下图所示。

图2.1：测试芯片由储液管组和柔性袋结构垂直塑封组成。

注意这两个部分并不是重叠排列，而是相互垂直排列，即将储液管组通过热塑封垂直封接到下部分的柔性袋。

其结构类似于将离心管并排（储液管组）竖立粘接在一张水平放置的白纸上（柔性袋）。

2.1 储液管组的基本结构储液管组是由12个具有特殊结构的储液管并列而成，该储液管的材质为PP，或其他具有一定机械强度的材料，能够在内部真空的条件下不会发生明显变形。

储液管内部被抽成真空，便于内部固体试剂的长期保存和测试时液体试剂的吸入。

每个储液管内部预装有不同的冻干试剂，所以实际上内部储存的并非“液体”，而是“固体”。

在储液管组两端分别有样品入口和稀释液入口，用于加样。

如下图为了观察方便使用红色或蓝色液体填充储液管。

图2.2：上层储液管组和下层柔性袋结构。

如图2.2，从图中左到右的顺序，各储液管中冻干试剂分别为：1，过程对照材料（即裂殖酵母细胞，测试时同样经过细胞裂解，核酸提纯，巢式PCR，如果检测为阳性，说明仪器操作和化学过程正常，否则报错，不给出检测结果。

）2,-5, 清洗液，核酸纯化用。

6，核酸洗脱液7，逆转录/PCR-I反应液8，稀释液9,10，PCR-II反应液，含LCGreenplus+荧光染料11，空，或稀释液？反应液？12，空，用于收集PCR-II反应溢流液在专利US8409508中公开了这种储液管组的基本结构以及使用真空吸取液体的原理和过程。

如下图为单个储液管内部结构说明。

单个储液管通过热塑封的方式与柔性袋贴合在一起，其中储液管底部与柔性袋内部的反应池相连通。

储液管壁有两个开口，上面的开口为排气口，用于储液管封装时抽取内部的空气形成真空腔，下面的开口为试剂入口，一般为密封状态，刺破后试剂可被真空吸入。

聚合物液滴微流控生物芯片是一种生物分析技术，它利用微流控技术在聚合物芯片上形成液滴。

这种技术可以用来在微小空间中进行生物分析，如细胞培养、DNA和蛋白质分析。

聚合物液滴微流控生物芯片制造一般包括以下步骤:
1.芯片制造: 先用微纳加工技术在聚合物芯片上制造微小的沟槽或
孔，以形成微液滴。

2.液滴形成: 通过微流控技术将液体压入芯片上的沟槽或孔中，形
成液滴。

3.液滴培养: 将细胞或其他生物样品放入液滴中，进行培养和分析。

聚合物液滴微流控生物芯片具有很高的灵敏度和通量，并且可以在微小的空间中进行生物分析。

它在细胞培养、DNA和蛋白质分析等领域具有重要应用。

此外，聚合物液滴微流控生物芯片还具有较低成本和易于操作等优点。

然而，聚合物液滴微流控生物芯片制造还需要一定的微纳加工技术和生物学知识，并且需要特殊的设备和材料。

总之, 聚合物液滴微流控生物芯片是一种先进的生物分析技术，具有很高的灵敏度和通量，并且可以在微小的空间中进行生物分析。

但是，在制造这种芯片时需要一定的技术和知识，并需要特殊的设备和材料。

多重快速鉴别病原微生物的新技术：xMAP液态芯片胡瑞;王景林【期刊名称】《卫生研究》【年(卷),期】2007(36)6【摘要】多指标同步分析（Flexible Multi-Analyte Profiling,xMAP）液态芯片技术是美国Luminex公司近年来开发的一种新型生物芯片技术。

这种基于微球的芯片技术能够对单孔内多达100种不同的反应同时进行检测,与固相芯片或片膜芯片相比,具有多重、快速、灵敏度高（可达0.01pg）、重复性好（CV〈5%）以及检测动态范围宽（可达0.2～32000pg/ml）等优点。

目前,该技术已被广泛应用于各研究领域,尤其在核酸、蛋白质和其他生物分子的大规模分析中。

【总页数】4页(P759-762)【关键词】多指标同步分析;液态芯片;微球;病原微生物;检测【作者】胡瑞;王景林【作者单位】西北农林科技大学动物科技学院【正文语种】中文【中图分类】R151.4【相关文献】1.应用xMAP液念芯片多重快速检测四种病原微生物的研究 [J], 胡瑞;赵金银;陈德坤;刘艳华;高姗;康琳;高艳丽;王景林2.液体芯片技术平台快速同时检测和鉴别多种病原微生物 [J], 李丹;FeliceShieh;Sherry A.Dunbar3.多重荧光定量PCR和液态芯片技术对下呼吸道病毒检测的应用比较 [J], 伊洁;徐英春;窦亚玲4.多重巢式固相PCR-Array芯片用于高致病性病原微生物并行检测 [J], 朱灿灿; 崔俊生; 胡安中; 杨柯; 赵俊; 刘勇; 邓国庆; 朱灵5.应用液态悬浮芯片技术建立17种大肠杆菌耐药基因多重快速检测方法 [J], 韩天飞;王君玮;曲志娜;祁克宗;赵建梅;刘娜;张青青;王娟;张喜悦;刘俊辉;李月华;黄秀梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Luminex Flexmap 3D液相芯片系统是美国luminex公司于近年推出的新一代超高通量检测系统，该系统是基于Flexmap 3D技术（又称流式荧光技术、液态芯片），以抗体为基础，荧光编码微球为核心，整合激光检测、应用流体学、高速数字信号和计算机运算法则等多项技术，从而实现多因子的高通量检测。

被誉为以功能基因组学和蛋白质组学为核心的后基因组技术，可广泛应用于临床诊断、生物医学研究、生物制药等领域，是医学诊断技术和疾病机制研究等的重要发展方向。

1.Luminex Flexmap 3D液相芯片系统原理及优势Flexmap 3D技术是xMAP技术的升级。

xMAP技术是基于两种不同荧光素配比标记的聚苯乙烯微球或磁力微球编码并共价交联特定检测物的探针、抗体或抗原，不同的微球混合后结合特异性待测物的蛋白（抗原或抗体）或核酸（DNA或RNA）。

再以生物素为标记并用荧光染料染色，当单个微球通过两色激光的检测通道，红色分类荧光可将微球分类，将不同分析反应区分开来；绿色报告荧光是确定微球上结合的报告荧光分子量。

通过亮色激光来实现定性和定量分析。

根据红色分类荧光的不同比例可将微球分为100种，Flexmap 3D技术将两种荧光素提升为三种，荧光素的比例不同而可将微球分为500种。

检测能力是前代机型Luminex100/200的5倍，微球通过激光激发，收集3种不同的荧光，而实现三维立体检测。

[1~2]Luminex Flexmap 3D液相芯片系统主要优势是：①高通量，10~50ul样本量理论一次可同时检测500个指标；②高速度，进样速度2ul/s，1h内最多获得48,000个数据，96孔板和384孔板均适用；③既能检测蛋白也能检测核酸，样本类型丰富，血清、血浆、尿液、培养液等都能作为检测样本；④灵敏度高，检测低限为10pg/ml，检测范围为4.5logs。

Luminex Flexmap 3D液相芯片技术相比固相芯片技术优势明显，Luminex Flexmap 3D液相芯片技术灵活性好，微球可以单独制备，使用时混匀，可根据需要随时调整检测体系。