选择适合的多因子检测技术,核心是围绕研究目标、样本特性、检测需求三大维度匹配技术特性,避免盲目追求 “高灵敏度” 或 “高通量”。
1、明确核心研究目标(优先级最高)
不同研究目标对 “检测维度”(如细胞水平 / 分子水平、功能 / 定量)的要求不同,直接决定技术方向:
核心研究目标 | 匹配技术类型 | 关键原因 |
---|---|---|
检测单个细胞的因子分泌功能(如 T 细胞是否分泌 IFN-γ) | 酶联免疫斑点技术(ELISPOT) | 唯一能定位 “单细胞分泌行为” 的技术,灵敏度达单细胞级,适合评估免疫细胞功能性 |
分析特定细胞亚群的因子表达(如 CD4+T 细胞同时分泌 IL-4/IFN-γ) | 流式细胞术(多因子检测模块) | 可同步结合 “细胞表面标志物” 与 “细胞内因子”,实现 “细胞分型 + 因子表达” 双重分析 |
对液体样本(血清 / 细胞上清)进行 10-50 种因子精准定量(需兼顾灵敏度与性价比) | Luminex 液相芯片 / 多重酶联免疫吸附试验(Multiplex ELISA) | 均基于 “编码微球” 技术,样本用量极少(25-50μL),Luminex 适配更多定制化面板 |
检测低丰度 / 微量样本中的因子(如脑脊液、穿刺样本中的细胞因子) | MSD 超敏电化学发光技术 | 基于电化学发光信号放大,灵敏度达 fg/mL 级(远高于传统 ELISA),背景信号低,适合珍贵 / 低丰度样本检测 |
大规模筛选差异因子(如发现疾病相关新标志物,需检测 50-1000 种) | 抗体芯片技术 / Olink 高通量蛋白组技术 | 抗体芯片一次检测几十种因子,适合广覆盖筛选;Olink 聚焦 “靶向蛋白组”,可检测 1536 种高价值因子(如炎症、肿瘤通路相关),数据重复性更优,适合精准标志物发现 |
检测未知因子或无抗体的因子(如新型细胞因子、翻译后修饰蛋白) | 液相色谱 - 质谱联用技术(LC-MS/MS) | 无需依赖抗体,基于分子量精准识别,适合 “非靶向检测” 或抗体难以制备的分子 |
2、结合样本特性筛选(排除不适用技术)
样本的类型、量、稀有度是技术选择的 “硬性限制条件”,需优先排除无法适配的技术:
(1)样本类型
- 若为组织样本(需原位分析):优先考虑 “原位蛋白芯片”,排除需解离细胞的流式细胞术、依赖液体样本的 Luminex、MSD、Multiplex ELISA;
- 若为微量 / 低丰度样本(如脑脊液、单细胞悬液、穿刺样本):优先 MSD(超敏 + 微量样本适配)、ELISPOT(单细胞级检测,不浪费样本),避免需大量样本的 LC-MS/MS(样本处理损耗大)、普通蛋白芯片(灵敏度不足)。
(2)样本量
- 样本极少量(如 < 20μL 血清、单细胞悬液):选择 MSD(最低仅需 5-10μL)、Luminex(25μL 左右);
- 样本充足(如大量培养细胞上清):可灵活选择 Olink、蛋白芯片、LC-MS/MS 等对样本量要求稍高的技术。
(3)样本稀有度 / 珍贵性
- 若为珍贵样本(如患者肿瘤浸润免疫细胞、罕见疾病样本):优先选择 “一次检测多指标 + 低样本消耗” 的技术(如 MSD、Luminex、Olink),避免分多次检测浪费样本;同时排除样本损耗大的 LC-MS/MS。
3、明确检测需求细节(精准匹配技术参数)
在锁定技术方向后,需通过具体检测需求筛选 “最优技术”,核心参数包括:
检测需求细节 | 关键技术参数考量 | 示例场景 |
---|---|---|
检测灵敏度(是否需检测低丰度因子) | 优先级:MSD(fg/mL 级)> Luminex/ELISPOT(pg/mL 级)> Olink / 抗体芯片 > Multiplex ELISA > LC-MS/MS | 检测脑脊液中低丰度神经因子(如 BDNF,浓度常 < 1pg/mL),优先选择 MSD,排除灵敏度不足的 Multiplex ELISA |
通量要求(一次需检测多少指标) |
需检测 > 100 种→Olink(最高 1536 种)/ 抗体芯片; 20-100 种→Luminex(支持定制化面板); <20 种→MSD/Multiplex ELISA/ELISPOT |
需覆盖 “炎症 + 肿瘤血管生成” 双通路(共 60 种因子),选择 Luminex 定制面板;需检测 1000 种全通路因子,选择 Olink 或抗体芯片 |
结果重复性与数据可靠性 | Olink(采用 “邻位延伸分析”,CV 值 < 10%)> MSD(电化学发光信号稳定)> Luminex > 抗体芯片 > LC-MS/MS | 临床样本多中心验证(需严格数据重复性),优先 Olink 或 MSD |
结果时效性(是否需快速出结果) | 流式细胞术(1-2 天)、MSD/Luminex/抗体芯片(2-3 天)较快;Olink(3-5 天)、LC-MS/MS(5-10 天)较慢 | 临床应急检测(如区分细菌 / 病毒感染,需检测 IL-6、TNF-α、IFN-γ),优先选择 MSD 或 Luminex |
成本预算 | 成本从低到高:ELISPOT < Multiplex ELISA < Luminex < MSD < Olink < LC-MS/MS | 预算有限的常规定量研究(如检测 5 种核心细胞因子),优先 Multiplex ELISA;经费充足的精准标志物筛选,选择 Olink 或 MSD |
是否需 “靶向性” 检测(是否聚焦特定通路 / 疾病相关因子) | Olink(预设 “炎症”“肿瘤”“神经” 等靶向面板,因子经过文献验证)> Luminex(支持按通路定制)> 抗体芯片(多为广谱筛选) | 研究结直肠癌免疫微环境,需聚焦 “PD-1/PD-L1 通路 + 趋化因子”(共 30 种),选择 Olink 预设免疫面板或 Luminex 定制面板 |
4、总结:快速决策流程图
- 明确目标:是 “单细胞功能”→ELISPOT;“细胞分型 + 因子”→流式;“低丰度 / 微量样本定量”→MSD;“20-100 种定制化定量”→Luminex;“>100 种靶向筛选”→Olink;“广谱筛选”→抗体芯片;“未知因子”→LC-MS/MS;
- 核对样本:排除样本类型 / 量不匹配的技术(如微量样本排除 LC-MS/MS,组织样本排除液体检测技术);
- 确认细节:按灵敏度、通量、重复性、成本调整(如临床验证选 Olink/MSD,低预算选 Multiplex ELISA)。
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