Кіріспе

Противоденелік микроаррейннің түрі Противоденелік микроаррейн (антиденелік массив деп те аталады) - протеин микроаррейнінің ерекше түрі. Бұл технологияда антиденелер жинағы анықталып, шыны, пластик, мембрана немесе кремнийлі микросхема сияқты қатты бетке бекітіледі және антидене мен оның мақсатты антигенінің өзара әрекеттесуі анықталады. Антителолық микроаррельдер көбінесе әр түрлі биотірілтердің, соның ішінде сарысу, плазма және жасушалық немесе тіндік лизаттардың ақуыз экспрессиясын анықтау үшін қолданылады. Антитело массивтері негізгі зерттеулер мен медициналық және диагностикалық қолданбалар үшін де пайдаланылуы мүмкін.

Өмірбаян

Антителолық микромассивтер тұжырымдамасы мен әдістемесін алғаш рет 1983 жылы Цзе Вэнь Чан ғылыми жарияланымда және бірнеше патентте ұсынды, ол Пенсильвания штатының Малверн қаласындағы Центокорда жұмыс істеген кезде. Чанг "антидене матрицасы" деген терминді енгізді және кішкентай шыны немесе пластикалық беттердегі антиденелі дақтардың "массивтік" орналасуын талқылады. Ол 10×10 (жалпы 100) және 20×20 (жалпы 400) антиденелі нүктелер желісін 1×1 см бетке орналастыруға болатынын көрсетті. Ол сондай-ақ, егер антидене 10 мкг/мл концентрациясында қапталса, бұл антиденелердің көпшілігі үшін оңтайлы, 1 мг антидене 0,25 мм диаметрлі 2,000,000 нүкте жасай алады деп есептеді. Чангтың өнертабысы антидене микромассивтерін белгілі бір беттік антигендерді, мысалы CD антигендері мен HLA аллотиптік антигендерін, вирустар мен бактериялар сияқты бөлшекті антигендерді және ерігіш антигендерді қамтитын жасушаларды анықтау мен сандық өлшеу үшін пайдалануға бағытталған. "Бір үлгі қолдану, бірнеше анықтау", талдау конфигурациясы және қағаз бен патенттерде сипатталған сіңіретін нүктелерді орналастыру механизмі микромассивтердің әртүрлі түрлеріне жалпы қолданылады. 1986 жылы Цзе Вэн Чанг пен Нэнси Т. Чанг Хьюстонда, Техаста Tanox, Inc. компаниясын құрған кезде, олар жаңа стартапты құру үшін технологиялық базаның бөлігі ретінде Centocor-тан антидене матрицасының патенттеріне құқықтарды сатып алды. Олардың алғашқы әзірлеген өнімдері - иммуносорбентті цитометрия деп аталатын, иммундық жағдайды бақылау үшін, яғни, ВИЧ жұқтырған адамдардың қанында CD3+, CD4+ және CD8+ Т-күҙәндектерінің концентрациясы мен қатынасын бақылау үшін пайдаланылатын анализ болды. Протеин микромассивіне негізделген лигандты байлау сынақтарының теориялық негізін Роджер Экинс және оның әріптестері 1980-ші жылдардың соңында жетілдірді. Модельге сәйкес, антиденелер микромассиві тек аналитті панелдің бір мезгілде скринингін жүргізуге ғана мүмкіндік бермейді, сонымен қатар ол әдеттегі скрининг әдістерінен анағұрлым сезімтал және жылдам болады. Үлкен ақуыз жиынтықтарын скринингке қызығушылық тек ДНК микромассивтері мен Адам геном жобасының геномдық жетістіктері нәтижесінде пайда болды. Бірінші массивтік тәсілдер әдетте 96 ұңғылы микротитрлік пластиналарда жүргізілетін биохимиялық және иммунобиологиялық талдауларды шағыншалауға тырысты. 96 ұңғымалық пластиналық антиденелер массивтері жоғары өткізу қабілетіне ие болса да, әрбір ұңғымадағы шағын бет ауданы антиденелер нүктелерінің санын және осылайша, анықталған аналиттер санын шектейді. Антителолардың үлкен панельдерін қабылдай алатын массивтерді әзірлеу үшін басқа қатты тіректер, мысалы, шыны слайдтар мен нитроцеллюлоза мембраналары пайдаланылды. Нитроцеллюлозалық мембранаға негізделген массивтер икемді, оңай ұсталатын және протеинді байлау қабілетін арттырады, бірақ жоғары өнімділік немесе автоматтандырылған өңдеуге аз бейім. Химиялық түрде алынған шыны слайдтар антиденелердің микролитрлік нүктелерін басып шығаруға мүмкіндік береді, бұл нүктелердің тығыздығына нұқсан келтірмей, массивтің бетін азайтады. Бұл өз кезегінде алынған сынаманың көлемін азайтады. Шынылы слайдқа негізделген массивтер, тегіс және қатты құрылымынан, жоғары өткізу қабілеті бар сұйықтықтарды өңдеу жүйелеріне оңай орнатылады. Көптеген антитело массивтері иммунодетекцияның 2 бәсекелестік емес әдісінің біреуін қолданады: бір антителоны (белгіге негізделген) және 2 антителоны (сембьюишке негізделген) анықтау. Соңғы әдіс, онда аналитті анықтау үшін екі түрлі антиденелердің (біріншіден, тұтқын антиденесі, екіншісі - репортерлік антидене, әрқайсысы бірегей эпитоппен байланысады) байланысуы қажет, бұл белгіге негізделген иммунодетекцияға қарағанда (тек бір тұтқын антиденесі қолданылады және бастапқы үлгідегі барлық ақуыздарды химиялық белгілеу арқылы анықталады) үлкен ерекшелік пен төменгі фондық сигнал береді. Сандуиштық антиденелер массиві әдетте кез-келген массив форматының ең жоғары ерекшелігі мен сезімталдығына (ng pg деңгейлері) қол жеткізеді; олардың қайталануы сандық талдау жүргізуге мүмкіндік береді. Панельдегі барлық басқа антителолармен үйлесімді антидене жұптарын әзірлеу қиын болғандықтан, кіші массивтер көбінесе сэндвич әдісін қолданады. Керісінше, жоғары тығыздықты массивтерді бір антидене белгісі негізінде жасалған тәсіл арқылы арзандату оңай. Бұл әдісте бір жиынтық ерекше антиденелер қолданылады жә�...

Қолданбалар

Антиденелер микроарейын әртүрлі медициналық диагностикалық салаларда қолдану зерттеушілердің назарын аударды. Цифрлық биологиялық талдау - осындай зерттеу салаларының бірі. Бұл технологияда шыны/полимерлік чиптегі микроқонжарлар массиві магниттік бұрандалармен (флуоресцентті белгіленген антиденелермен қапталған), мақсатты антигендерге ұшыратылады, содан кейін микроскоппен флуоресцентті ұңғымаларды санау арқылы сипатталады. Жақында осындай микротолқынды массивтер үшін тиімді өндірістік платформа (OSTE полимерлерін пайдалана отырып) көрсетілді және биологиялық талдау моделінің жүйесі сәтті сипатталды. Сонымен қатар, тиол мен "синтетикалық қағаз" микропилярлық эшафолдарындағы иммунотесттер жоғары флуоресценция сигналын тудырады.