免疫檢測標準化突破：Meso Scale Discovery (MSD) 電化學發(fā)光技術平臺

內(nèi)容簡介：
本文全面介紹了Millipore旗下的Meso Scale Discovery (MSD) 電化學發(fā)光（ECL）檢測技術原理及其在多因子生物標志物檢測中的性能。詳細對比了ECL與傳統(tǒng)ELISA、化學發(fā)光（CL）的技術差異，重點闡述了其SULFO-TAG標記、多點位陣列電極和電化學激發(fā)帶來的高靈敏度、寬動態(tài)范圍（高達6個數(shù)量級）、低樣本消耗和多重檢測能力。結合神經(jīng)科學、免疫學及藥物研發(fā)實例，展示了MSD技術在細胞因子譜、磷酸化信號通路分析及藥效學生物標志物評估中的廣泛應用與數(shù)據(jù)優(yōu)勢。

正文：

在疾病機理研究、藥物開發(fā)與臨床轉化醫(yī)學中，對復雜生物樣本（如血清、血漿、細胞裂解液、腦脊液）中多種低豐度生物標志物進行同時、精確的定量分析，是洞察生理病理狀態(tài)、評估治療效果的關鍵。傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）技術雖廣泛應用，但其靈敏度有限、動態(tài)范圍窄、難以實現(xiàn)多重檢測，且易受樣本中雜質干擾。Millipore通過收購整合的Meso Scale Discovery (MSD) 技術平臺，提供了一種基于電化學發(fā)光（Electrochemiluminescence， ECL）的先進免疫檢測解決方案，以其革命性的性能優(yōu)勢，正逐漸成為多因子分析。

MSD技術的核心在于其電化學發(fā)光機制。其使用的標記物不是ELISA中的顯色底物或普通化學發(fā)光中的發(fā)光物，而是一種名為SULFO-TAG的釕聯(lián)吡啶衍生物。該標記物在電化學激發(fā)下發(fā)生發(fā)光反應。具體過程如下：實驗在MSD特制的多陣列電極板底部進行，該板每個孔底部有獨立的碳電極點，每個點可包被不同的捕獲抗體以實現(xiàn)多重檢測。加入樣本和SULFO-TAG標記的檢測抗體并進行孵育后，在電極板上施加特定的電壓。施加的電壓使電極表面的三丙胺（TPA）緩沖液發(fā)生氧化，產(chǎn)生的TPA+·自由基再將能量傳遞給鄰近的SULFO-TAG，使其處于激發(fā)態(tài)，當其退激回到基態(tài)時，就會在620nm波長處發(fā)射光子。該過程周而復始，每個標記物分子在每個電壓周期中可產(chǎn)生多個光子，實現(xiàn)了信號的放大。

這種機制帶來了多項壓倒性優(yōu)勢：

1. 靈敏度與寬動態(tài)范圍： 由于信號在電極表面產(chǎn)生，背景極低（無需激發(fā)光，避免了熒光技術的背景熒光干擾），且信號放大效應強，使得MSD的檢測靈敏度通常比傳統(tǒng)ELISA高2-3個數(shù)量級，動態(tài)范圍可達10^6以上，一次實驗即可準確檢測從pg/mL到μg/mL濃度范圍的分子，無需對樣本進行多次稀釋。

2. 多重檢測能力： 多陣列電極設計允許在一個微孔內(nèi)同時檢測多達10種以上的目標分析物。僅需50-100μL的樣本即可獲得多個指標的數(shù)據(jù)，極大節(jié)省了珍貴的臨床樣本或細胞培養(yǎng)上清，并提供了不同指標間的內(nèi)在關聯(lián)信息，如Th1/Th2細胞因子譜分析。

3. 抗基質干擾能力強： 電化學激發(fā)過程僅在電極表面發(fā)生，樣本溶液中的有色物質、渾濁物或熒光物質不會干擾信號的產(chǎn)生和檢測，因此對復雜樣本（如血漿、組織裂解液）的耐受性更好，前處理要求更簡單，結果更可靠。

4. 穩(wěn)定的信號與重現(xiàn)性： SULFO-TAG標記物非常穩(wěn)定，不易發(fā)生光漂白，且信號由儀器精確控制的電壓觸發(fā)，重現(xiàn)，批間差異小。

在神經(jīng)退行性疾病研究中，利用MSD的多重檢測試劑盒，研究人員可同時定量腦脊液中多種β-淀粉樣蛋白片段（Aβ38， Aβ40， Aβ42）、 Tau蛋白（總Tau和磷酸化Tau）的含量及其比例，這些是阿爾茨海默病診斷和療效評估的關鍵生物標志物。MSD的高靈敏度足以檢測這些低濃度的蛋白，寬動態(tài)范圍能覆蓋不同病程患者的巨大濃度差異。

在免疫腫瘤學和藥物研發(fā)中，MSD技術被廣泛用于分析治療前后患者血清中數(shù)十種細胞因子（“細胞因子風暴"監(jiān)測）的變化，或檢測經(jīng)藥物處理的細胞裂解液中多條信號通路關鍵蛋白（如MAPK， AKT， JAK-STAT通路）的磷酸化水平，從而深入理解藥物的作用機制和潛在生物標志物。

穩(wěn)定開展MSD實驗需要持續(xù)供應高質量的MSD多陣列板、SULFO-TAG標記抗體、測定緩沖液和校準品。在科研單位領域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應與定制化期貨服務，解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點。易匯生物的產(chǎn)品運營團隊表示，其現(xiàn)貨試劑可實現(xiàn)當日下單、次日送達，期貨定制服務則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實驗進度穩(wěn)定推進。這確保了重要的臨床樣本研究或藥物篩選項目不會因試劑短缺而中斷，保障了大規(guī)模、長周期實驗的順利實施。

總之，Millipore的MSD電化學發(fā)光平臺通過其創(chuàng)新的技術原理，成功克服了傳統(tǒng)免疫分析的諸多局限，為生命科學研究和轉化醫(yī)學提供了靈敏度更高、信息量更豐富、數(shù)據(jù)更可靠的多重蛋白定量工具，推動了精準生物標志物分析的進程。

關鍵詞： 電化學發(fā)光（ECL），Meso Scale Discovery (MSD)，多重免疫分析，SULFO-TAG，生物標志物