David R. Walt教授，任职于哈佛医学院，是纳米生物传感器领域的顶尖专家，同时也是Quanterix公司（Simoa技术开发商）的联合创始人，近期在国际权威期刊ACS Nano（美国化学会纳米，最新影响因子高达18.027）上发表题为：A Multiplexed Digital Platform Enables Detection of Attomolar Protein Levels with Minimal Cross-Reactivity文章。
这篇文章很好的补充了2022年发表在该期刊上另一篇文章的不足“High-Throughput, High-Multiplex Digital Protein Detection with Attomolar Sensitivity”。 MOSAIC技术利用基于磁珠的信号放大和流式细胞术检测，实现了阿托摩尔级的灵敏度，比现有方法（如 Simoa）提高了一个数量级。该技术通过优化磁珠数量和信号放大策略，提升了检测稀有蛋白质的能力，同时保持了高通量和易用性。此外，MOSAIC还展示了八因子检测的能力，适用于血浆和唾液样本，具有潜在的临床应用价值。
2022年文章的创新点总结有3点 1) 阿托摩尔级灵敏度：通过减少磁珠数量和优化采样效率，突破传统数字ELISA的灵敏度极限（如 IL-10检测限15.9 aM，Simoa为200.3 aM）。 2) 高通量流式检测：将单分子检测时间从传统方法的20-30分钟缩短至< 1分钟，实现每小时96样本的高通量分析。 3) 八因子检测验证：首次在数字ELISA中展示8种蛋白同时检测，为多标志物联合诊断提供技术基础。 ◆超灵敏检测 传统ELISA技术在检测生物流体中低丰度蛋白质时往往力不从心，而barcoded MOSAIC技术借助独特的DNA条形码抗体与多光谱探针相结合的方式，成功突破这一难题。它能够在不到9μL的血液中同时检测8种蛋白质 ，检测灵敏度范围从中皮摩尔到低阿托摩尔（10⁻¹²- 10⁻¹⁸M），动态范围跨越7个数量级 ，让极低浓度的蛋白质也无所遁形。
◆特异性更强，消除较差干扰 为解决多重检测中常见的交叉反应问题，该技术采用了“奇偶校验” 机制。每一种蛋白质都对应着特定的磁珠颜色 / 大小和DNA条形码组合，就像为每个蛋白质配备了专属的 “身份密码”。只有当磁珠与探针的信号完全匹配时，才会被认定为有效信号，从而精准排除因抗体错配产生的干扰，使交叉反应大幅降低。
在对IL-8、IL-10和IL-12p70的检测中，与传统非条形码MOSAIC技术相比，barcoded MOSAIC技术将IL-10的检测限降低了4倍 ，IL-12p70降低了16倍，同时完全消除了高浓度干扰蛋白引起的假阳性信号，检测结果更加准确可靠。
◆兼容流式仪，应该更广泛 barcoded MOSAIC技术与标准免疫分析流程高度兼容，仅需使用流式细胞仪即可完成检测。整个检测过程耗时不到3小时，其中人工操作时间仅30分钟，具有高通量、低成本的显著优势。同时，该技术还能够支持抗体对的快速筛选 ，为生物标志物的研究和开发提供了有力工具。 本篇文章创新点总结有3点 1) 交叉反应消除机制：通过DNA条形码抗体+多光谱探针，仅匹配正确的磁珠-探针组合，将交叉反应降低至几乎为零。 2) 超高复用能力：利用多光谱比例编码，突破流式细胞仪通道限制，理论支持100+因子检测。 3) 临床友好设计：兼容现有免疫试剂和流程，成本低且易推广，为转化医学提供解决方案。 小 结 barcoded MOSAIC是MOSAIC的迭代升级，解决了后者在多因子检测中的交叉反应问题，同时保持了高灵敏度。两篇文章共同推动数字ELISA从实验室走向临床，适用于癌症早筛、个性化治疗监测POCT设备开发。 参考文献： [1] Wu C, Dougan TJ, Walt DR. High-Throughput, High-Multiplex Digital Protein Detection with Attomolar Sensitivity.ACS Nano. 2022Jan25;16(1):10251035.doi:10.1021/acsnano.1c08675.Epub2022Jan14.PMID: 35029381; PMCID: PMC9499451. [2] Zhang SJ, Wu C, Walt DR. A Multiplexed Digital Platform Enables Detection of Attomolar Protein Levels with Minimal Cross-Reactivity. ACS Nano. 2024 Oct 29;18(43):29891-29901.doi: 10.1021/acsnano.4c10340.Epub 2024 Oct 18.PMID: 39422558.
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