超靈敏蛋白檢測對于精準(zhǔn)醫(yī)療、生命科學(xué)研究和早期診斷等具有重要作用，單分子免疫檢測技術(shù)則是目前應(yīng)用最廣泛和成熟的超靈敏蛋白檢測技術(shù)之一。在這一領(lǐng)域，美國Quanterix公司的Simoa平臺與Meso Scale Discovery（MSD）公司的電化學(xué)發(fā)光平臺（以下簡稱“MSD平臺”）長期占據(jù)主導(dǎo)地位，被視為行業(yè)技術(shù)標(biāo)桿。

近日，彩科（蘇州）生物科技有限公司（以下簡稱“彩科生物”）正式推出新一代單分子免疫檢測平臺FLAME。該平臺采用獨特的信號放大技術(shù)，可穩(wěn)定捕捉傳統(tǒng)方法難以檢出的微量信號。與Simoa和MSD平臺相比，其靈敏度提高了一個數(shù)量級。

中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會總干事吳愛華評價，該產(chǎn)品創(chuàng)新性采用溶液體系信號放大路徑，結(jié)合全光譜流式細胞分析等技術(shù)，實現(xiàn)了對同一樣品中不同蛋白分子快速、超高靈敏的定量檢測，具有顯著的性能突破。

實現(xiàn)多重技術(shù)超越

超靈敏蛋白檢測的核心價值，在于“化不可見為可見”，讓血液中因濃度過低而無法被檢出的關(guān)鍵疾病標(biāo)志物得到精準(zhǔn)量化。“這相當(dāng)于我們要在千萬億個綠豆中找到一顆紅豆，僅憑肉眼是不可能做到的。而超靈敏蛋白檢測，能幫我們精準(zhǔn)找到這顆‘紅豆’?！辈士粕锫?lián)合創(chuàng)始人李慧告訴記者。

此前，Simoa平臺已在單分子水平實現(xiàn)了飛摩爾級檢測，而MSD平臺憑借電化學(xué)發(fā)光技術(shù)，在多重檢測技術(shù)上樹立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但這兩大平臺在各自的技術(shù)路徑下也存在明顯局限。

Simoa平臺采用的微孔陣列技術(shù)，原理是將大量信號分子集中在物理尺寸很小的芯片上，并對這些集中的信號分子進行檢測。“這種方法既需要昂貴的微孔陣列芯片，又需要復(fù)雜的設(shè)備對芯片和試劑進行操控，同時還要配合強大的算法才能完成。此外，受限于芯片上微孔的數(shù)量，這種技術(shù)很難實現(xiàn)高通量的多重目標(biāo)分子檢測?！崩罨坌蜗蟮卣f，這就像是把一個個信號分子抓到芯片上的微孔小房間里關(guān)起來，再去檢查房間里是否是目標(biāo)分子。但一塊芯片上的“房間”數(shù)量是固定的，能關(guān)起來的信號分子也就有上限。

而MSD平臺雖然通過多點檢測模式實現(xiàn)了較好的多重檢測能力，但其依賴于微孔板底部的電極陣列與專用的電化學(xué)發(fā)光檢測設(shè)備，在操作流程簡化、通量擴展和靈敏度進一步提升方面同樣面臨瓶頸。

“我們突破傳統(tǒng)的設(shè)計理念，利用信號放大技術(shù)，讓信號分子檢測不再受微孔陣列的物理限制?！崩罨劢榻B，F(xiàn)LAME平臺的檢測方式基于溶液體系，溶液中懸浮的磁珠沒有數(shù)量上限，每個磁珠表面本身就是一個單獨的反應(yīng)器。檢測樣本在溶液中快速完成免疫反應(yīng)后，磁珠會將酶催化出的信號分子精確捕獲到表面。研發(fā)團隊利用此前開發(fā)的全光譜流式細胞儀，可以從單個磁珠上讀取全部信號，再通過增加磁珠數(shù)量進一步提升統(tǒng)計精度，就能大幅提高檢測靈敏度。

這一技術(shù)路徑不僅規(guī)避了Simoa平臺對微孔陣列芯片的依賴，也突破了MSD平臺基于電極陣列的物理限制，實現(xiàn)了在溶液體系中的自由反應(yīng)與信號放大，從而在靈敏度、通量靈活性和操作簡便性方面完成技術(shù)超越。

應(yīng)用市場前景廣闊

借助不同編碼的磁珠，F(xiàn)LAME平臺還可實現(xiàn)高通量多重目標(biāo)分子檢測，在飛摩爾級靈敏度下也可單次同時檢測超30種因子，配合自動化前處理系統(tǒng)，就能實現(xiàn)“樣本進、結(jié)果出”的快捷操作。與同樣具備多重檢測能力的MSD平臺相比，F(xiàn)LAME平臺解決了在單次檢測通量上受電極陣列排布限制和設(shè)備與耗材成本較高等問題。

而由于沒有微孔陣列芯片的制備與封孔等復(fù)雜步驟，F(xiàn)LAME平臺也更易走向臨床轉(zhuǎn)化。有了超靈敏蛋白檢測技術(shù)的加持，臨床上通過簡單的抽血獲取樣本，就可實現(xiàn)無創(chuàng)、實時觀察到大腦等核心器官的微觀病理變化。這不僅能將許多重大疾病的早期診斷時間點大幅前移，為臨床干預(yù)爭取寶貴的時間窗口，還能通過對疾病進展的數(shù)字化追蹤，為受神經(jīng)退行性疾病及慢性病等困擾的人群提供精準(zhǔn)管理與個性化治療的思路。

“FLAME平臺有望推動阿爾茨海默病、心血管疾病和腫瘤等重大疾病的超早期篩查與療效監(jiān)測，還將為生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)、藥效評價提供高靈敏、多指標(biāo)并行的分析工具。在科研方面，F(xiàn)LAME平臺能帶動上游光學(xué)、微流控、試劑等國產(chǎn)化核心部件發(fā)展，提升我國在高端生命科學(xué)儀器領(lǐng)域的自主可控能力?！崩罨郾硎荆現(xiàn)LAME平臺定位于全球下一代超靈敏蛋白檢測技術(shù)，在科研服務(wù)、藥物研發(fā)、臨床早篩等多個百億級市場具有廣闊前景。（記者 沈唯）