2022.03.04
一、酶联免疫吸附试验（ELISA）介绍
酶联免疫吸附试验（ELISA）是一种广泛应用在测定液体样本中的蛋白、抗体或激素的免疫分析技术。ELISA的标准程序通常是把蛋白、抗体或抗原直接或是以捕捉抗体固定在固相载体上，再加入一级检测抗体，形成一个抗原抗体的复合物。如果该抗体已经用酶标记了，即可用来直接测定抗原的量，若没有，则利用另一个酶标记的二级抗体来测定抗原的量。测定抗原量的方法是加入该酶的底物，作用后产生出现的颜色深浅和样本中的抗原量呈正比的关系，依此原理计算出样本中的抗原总量或浓度。
图1. ELISA 检测流程（图片来源于网络）
影响ELISA数据质量最重要的因素是背景信号和变异系数（CV），而这两个因素在很大程度上都受到实验过程中清洗效率的影响。因为蛋白质或抗体会产生非特异性背景信号，清洗步骤可以去除未结合和非特异性结合的蛋白质或抗体。通常所有ELISA在每个反应后都会有多个洗涤步骤，因此，清洗步骤的优化和自动化不仅可以减少工作流程的时间和成本，还可以提高数据质量。
二、C.WASH非接触式微孔板样品处理系统
C.WASH非接触式微孔板样品处理系统是一种非接触式洗板机和分液设备的组合，它采用独特的反向离心技术可以快速且可重复地去除96、384和1536孔板上残留量非常低的液体，能够全自动完成ELISA检测中的所有清洗步骤。
图2. C.WASH 非接触式微孔板样品处理系统
相比传统吸液式洗板机和传统手工拍板，C.WASH非接触式微孔板样品处理系统有以下优势：
1. 清洗效果优异
使用C.WASH 进行清洗后，每个微孔的残留体积< 0.1uL，降低背景信号，轻松提升信噪比，因此可以提高实验的稳定性和成功率。并且信噪比的显著提升可以带来整体实验体积的缩小，减少试剂的使用量，降低实验成本。
2. 清洗方式更加科学
采用非接触式注液，反向离心方式移除清洗，杜绝传统Tip-based washer引起的交叉污染问题，也可避免传统方法对板底细胞的损伤。
3. 快速、自动化
数秒即可自动去除整个96孔板、384孔板和1536孔板上的液体，有效节省时间，从而缩短整体项目周期。
4. 操作简单
操作软件设计直观，提供快速访问选项卡，有效提升效率。基于SiLA2 接口的完善通信支持与API集成，能够与第三方控制软件相兼容。
图3. C.WASH优化ELISA中的清洗过程
三、ELISA实验使用C.WASH清洗案例展示
THP-1是一种来源于急性单核细胞白血病患者的悬浮细胞系，通常用作人类单核细胞的细胞系模型。加入PMA后，单核细胞分化为具有巨噬细胞样特征的粘附细胞。用脂多糖（LPS）处理活化的THP1细胞可以模拟细菌感染并诱导促炎基因的表达。活化巨噬细胞信号级联中最早的细胞因子之一是TNF-α，这种细胞因子参与几乎所有的炎症反应，并调节免疫细胞的活动。
图4. ELISA 工作流程
本次实验使用商用ELISA试剂盒量化分泌到受刺激的THP-1细胞培养上清中的TNF-α的量，完整的工作流程如图4所示，在所有试剂添加之间，使用C.WASH非接触式微孔板样品处理系统或手动清洗微孔板。
实验结果一：C.WASH与手动清洗效果相当
使用ELISA检测细胞培养上清液（A）和两种不同浓度的TNF-α标准品（B和C）的TNF-α浓度，并对ABC三种情况分析了微孔板上的16个孔（A-P）。ELISA结果显示，使用C.WASH自动清洗与手动清洗产生的TNF-α浓度非常相似，如图5所示。图6显示了手动清洗和C.WASH清洗的校准曲线，两条曲线具有可比性，R2值为0999。
图5.手动清洗（蓝色）和C.WASH（绿色）清洗测量TNF-α浓度结果
图6. 两种清洗方案TNF-α标准溶液的校准曲线（手动清洗为蓝色，C.WASH清洗为绿色），所示数据为三次测量得出的平均值。
实验结果二：C.WASH节省耗材
C.WASH的所有清洗步骤均在不使用任何枪头的情况下进行，假设每个孔使用一个枪头手动移除试剂/洗涤缓冲液，并且每次加清洗缓冲液时使用一组12个枪头，每次清洗总计396个枪头，一个384孔板的完整ELISA实验手动清洗总计需要5940个枪头，而C.WASH则在整个清洗过程中不需要使用一个枪头（表1）。
表1. 两种方案中时间和移液枪头消耗比较
实验结果三：快速且自动化
对于一个完整的384孔板，C.WASH一个清洗周期为40s，而手动去除液体，时间包括轻敲以确保低残留量以及手动添加新的清洗液洗，至少慢4倍（约3分钟）。清洗步骤节省的时间与15个清洗周期相乘，C.WASH自动洗板的总时间大幅减少，整个ELISA实验只需要10分钟时间，手动清洗则需要大概45分钟（表1）。
总之，C.WASH清洗与传统手动方法相比，减少了执行ELISA清洗步骤所需的时间和成本，并且通过自动化清洗步骤，可实现更高的再现性和一致的数据质量。
四、C.WASH 的其他应用领域
C. WASH非接触式微孔板样品处理系统不仅可以应用于ELISA分析，基于其创新的清洗方式，还可以在其他领域发挥出重要作用：
✔ 细胞实验：通过降低背景值和变异系数，可以改善数据质量并提升细胞检测中的 z 值。
✔ 高通量筛选：提供完善的API，确保只需很少的维护，可与全自动工作流程无缝集成。
✔ 面向下一代测序的DNA纯化：在NGS文库制备工作流程中，能够在减少样品用量的同时完成基于微珠的全自动DNA纯化。
