Luminex Flexmap 3D液相芯片系统的应用及使用维护技巧

周翔 中南大学肾脏病研究所（肾脏疾病与血液净化学湖南省重点实验室） （湖南 长沙 410011）

Luminex Flexmap 3D液相芯片系统的应用及使用维护技巧

周翔 中南大学肾脏病研究所（肾脏疾病与血液净化学湖南省重点实验室） （湖南 长沙 410011）

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。由于微球直径小，容易混悬，能克服固相芯片的大分子检测时受的表面张力等的干扰，能较好的保存蛋白质的天然构象及活性，大大提高检测稳定性。

2.Luminex Flexmap 3D液相芯片系统的应用

免疫检测：临床诊断领域和生命科学研究领域，同时检测多个免疫指标的情况非常多，很多时候样本量小且珍贵，而且需要同时检测多个指标，传统的检测方法需要耗费大量样本、人力时间。Luminex Flexmap 3D液相芯片和ELISA方法相似，在免疫分析领域应用最为广泛，但敏感性、灵敏度明显高于ELISA方法，且能实现共高通量检测，在10～50ul样本量下，理论上能检测出500个指标，细胞因子、肿瘤标志物、自身免疫抗体检测等方面都已有非常成熟的试剂盒。如肿瘤标志物检测，由于大部分单个肿瘤标志物敏感性或特异性偏低，不能完全满足临床需要，而现在成品试剂盒基本已囊括所有的肿瘤标志物，能在3～4h内完成检测。还如细胞因子的检测，是分子生物学基础研究，在揭示某些疾病的发生发展机制及诊断治疗过程中有非常重要的价值，但常规的方法只能单一检测一种细胞因子，操作繁琐且费时费力，利用Luminex Flexmap 3D液相芯片系统就能在段时间内高效完成检测。［3，6，7］

传染病检测：液相芯片系统的检测原理和ELISA法相似，制备交联微球，建立反应体系，如人类免疫缺陷病毒（HIV-1、HIVI-p24等）［4］、丙型肝炎病毒（HCV）和HBV等目前已有商品化的试剂盒。

核酸检测：Luminex Flexmap 3D液相芯片技术操作简单、结果数字化，高通量检测是PCR技术无法比拟的。如多种呼吸道病毒分子的鉴别诊断已被许多实验室广泛使用［5］。MicroRNA表达谱分析不但特异性好、准确性高，而且可以方便的作为常规检测。

3.Luminex Flexmap 3D液相芯片系统的使用维护技巧

Luminex Flexmap 3D液相芯片系统是大型精密仪器，使用需要有专人管理建立仪器档案，严格按标准规程操作及维护，保障仪器的正常运行，在具体操作过程中需注意以后事项：

（1）开机预热：在使用仪器前，需开机预热。“Temp”达到±0.3°C为最佳。如果环境温度太低（≤20°C）或太高（≥33°C），可提前开启空调，将环境温度稳定在28～30°C为最佳。

（2）为保证仪器稳定正常运行，每日开机预热后，清洗（washes）、校验（performance verification），每周开机还需进行校准（calibration）。每个月应开机并校准仪器，如果出现液路不畅，首先应排除上样针及鞘液过滤器的问题，可将上样针和过滤器置于超声清洗仪中超声5min。

（3）在试剂加样时，要充分振荡混匀。如果使用磁力架洗涤，快速翻转倒出洗涤液后，在轻扣在吸水纸上，将残余洗涤液吸干，避免用力拍打。

［1］Rausch TK， Schillert A， Ziegler A， et al.Comparison of pre-processing methods for multiplex bead-based immunoassays［J］.BMC Genomics. 2016 Aug 11；17（1）:601.

［2］Breen EJ， Tan W， Khan A.The Statistical Value of Raw Fluorescence Signal in Luminex xMAP Based Multiplex Immunoassays［J］.Sci Rep. 2016 May 31；6:26996.

［3］张保强，张晓. Luminex液态芯片在临床及科研中的应用［J］. 当代医学，2012，04:18-20.

［4］Kong W， Li Y， Cheng S， Yan C， et al.Luminex xMAP combined with Western blot improves HIV diagnostic sensitivity［J］.J Virol Methods. 2016 Jan；227:1-5.

［5］芜为. 基于Luminex平台的病毒性出血热多重血清学检测方法的建立及其评价［D］.中国疾病预防控制中心，2014.

［6］徐潞君. luminex xMAP技术在慢性贤脏病肾组织AKT/mTOR信号通路中的应用［D］.中南大学，2013.

［7］谢冲，王国民. Luminex液相芯片的发展及应用［J］. 复旦学报（医学版），2010，02:241-244.

1006-6586（2016）05-0120-01

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