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单分子的检测原理：由Simoa数字免疫分析法实现的超灵敏度已在先前讨论过。简而言之，类似免疫分析中的酶-底物反应是在相对较大的反应体积（50-100µL）中进行的，在信号生成步骤中稀释了产物分子。信号分子的扩散和稀释将灵敏度限制在皮摩尔范围内。相比之下，Simoa通过将单独标记的免疫复合物和底物限制在飞升大小的孔中，从而限制了荧光产物分子从酶-底物反应中的扩散。当单一酶标签催化底物转化为荧光产物时，产生的荧光团被限制在孔中，从而在短时间内产生可测量的荧光信号。芯弃疾JX-8B数字ELISA，每个生物实验室都能用的单分子检测；单分子级别数字ELISA易用性
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分子水平的疾病检测正在推动早期诊断和治病的新兴变革。该领域面临的一个挑战是，用于早期诊断的蛋白质生物标志物可能存在于非常低的丰度中。传统免疫分析技术的检测下限为飞摩尔范围（10−13M）。数字免疫分析技术将检测灵敏度提高了三个数量级，达到了飞摩尔范围（10−16M）。这一能力有可能在诊断和治病领域开辟新的进展，但这些技术已被限制为不适合高效常规使用的手动程序。我们描述了一种新的实验室仪器，该仪器能够完全自动化单分子阵列（Simoa）技术进行数字免疫分析。该仪器具有单分子灵敏度和多重检测，具有快速周转时间和每小时处理66个样本的能力。针对心血管、肿标、传染病、神经学和炎症研究中的16种感兴趣的蛋白质，开发了单分子和多重数字免疫分析方法。与传统方法相比，Simoa免疫分析方法的平均灵敏度提高了lELISAwas>1200倍，变异系数为<10%。数字免疫分析在推进人类诊断方面具有潜力，这在两个临床领域得到了体现：创伤性脑损伤和传染病的早期检测
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阵列芯片原理：从15µLof基质中的500,000个珠子开始。结果表明，阵列图像的定量分析大约一半的孔在珠子沉降几分钟后被占据。对于SimoaHD-1分析仪，沉降时间减少到90秒，分布在三个仪器处理周期之间。随着珠子重新沉降到阵列中，仪器对其他操作（密封和成像）进行索引，这些操作已经加载到阵列上。通常，会检测25,000-50,000个珠子。由于Simoa中的测量单位（AEB）是一个比率，一定珠装载量的差异不影响数据质量或在大多的范围内保持精度，前提是存在足够的珠子数量以保持在泊松噪声水平之上。22数据质量会受到影响，当泊松噪声主导测量误差时。这发生在与背景相关的正井数量降至约50个珠子以下时，此时泊松噪声明显影响测量的变异系数（CV）。
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每个生物实验室都用得起的单分子免疫检测
由于活性珠子的百分比接近50%（酶与微球的比例大于~1：1.5)，然而，使用图像分析软件区分“开启”和“关闭”孔变得具有挑战性，我们达到了数字动态范围的实际上限。例如，图2中7fM(~45%活性）的信号偏离了线性。因此，这里使用50,000个孔展示的数字线性动态范围是从3.5fM到350zM，即大约四个对数单位。前提是蛋白质使用适当的酶浓度进行标记，这种动态范围对于许多临床应用来说是足够的 芯弃疾JX-8B单分子小型化ELISA检测产品，每个医学实验室都能用的单分子检测；亚皮克级数字ELISA稳定性
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只有少量分泌蛋白可测量的可能性突显了蛋白质测量领域面临的挑战：医学上相关的生物标志物可能存在于非常低的丰度中。免疫测定仍然是是蛋白质生物标志物敏感和特异性测量的基础。然而，传统的免疫分析技术在检测不可测量的生物标志物时灵敏度不足，这些生物标志物肯定位于当前可检测范围之下。主流的传统免疫分析方法——包括酶联免疫吸附试验（ELISA）、化学发光和电化学发光——的灵敏度下限约为10^-13M（~<0.1pM)。许多降低灵敏度的方法已被描述，包括拉曼增强信号检测、电感耦合等离子体质谱，但这些方法的数据表明其成功有限。非常规方法如亚飞摩尔级检测具有明显的权衡，例如程序较长或无法提供定量答案。
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