引言
微量盤分析儀在特定測量模式下的敏感度或偵測極限(DL),取決於多種不同因素。日常儀器操作和儀器設置對敏感度確定的結果具有決定性的影響。對於冷光應用,以下為關鍵準則:
1.
在執行第一次測量之前,應至少提前20分鐘打開微量盤分析儀。這是必要的,因為Infinite
200 PRO系列的高靈敏度光子計數管(Photon Counting Tube,
PCT)需要在其規範內平衡才能正常工作。
2.
在執行需要超過5分鐘的測量(如冷光動力學或長積分時間的讀數)時,需打開儀器的溫度控制。由於大多數螢光素酶的活性與溫度有高度依賴性,因此該步驟非常重要。
3.
由於儀器在操作過程中會升溫,這會隨時間對微量盤上的冷光訊號的一致性造成影響。維持設定溫度(RT+4°C)可使儀器穩定,以避免漂移的冷光訊號。
4.
對於每種冷光應用,使用者應最佳化積分時間(即訊號收集持續時間)。作為經驗法則,flash
luminescence-based的應用需要1至20秒的積分時間,而glow luminescence-based的應用需要100毫秒至1秒的積分時間。
5.
對於尚未建立的冷光應用,應使用“Automatic Attenuation”功能。此功能將增強Infinite 200 PRO的動態範圍,而不會損失靈敏度,並避免在輸出中出現不必要的“OVER”值。
6.
在大多數情況下,150毫秒的穩定時間足以避免孔內液體的不必要攪動,這可能會對讀數的精度產生負面影響。
7.
除了優化儀器設置外,某些參數設定對於測量的成功也很重要。使用適合盤型、微量盤型式和填充體積是最大化讀數性能的必要條件。
8.
對於所有冷光測量,使用白色微量盤以增強發光信號是非常重要的。然而,白色微量盤也可能是誤差的來源,因為它們在實驗室一般可見光下會“裝滿”光子。儀器會檢測到這種自磷光,導致背景信號的一致性不佳。在昏暗的光線下工作,並在開始測量前在儀器內將微量盤靜置最多10分鐘,將最小化這種偽現象,降低空白孔的標準偏差,提高檢測限(見方程1和2)。
9.
需要進行科學正確的數據處理以獲得穩健的結果。通過使用Grubbs'異常值檢驗(1)來刪除由於移液和/或板錯誤而導致的不需要的異常值,這對於包含測定空白的那些孔尤其重要。
10. 本技術說明描述了用於確定基於濾鏡式微量盤分析儀Infinite
F200 PRO和基於Infinite
M200 PRO Quad4 Monochromators™全波長式微量盤分析儀的最大儀器敏感度的優化測試設置、儀器設置和統計方程式,用於閃光和持續發光測量。
GLOW
LUMINESCENCE
材料與方法
儀器
Infinite M200 PRO Quad4 Monochromators™ 全波長式多功能分析儀
Infinite F200 PRO 濾鏡式多功能分析儀
微量盤
384孔,白色聚苯乙烯(Greiner®,
德國)
試劑
144-041 ATP檢測試劑盒SL(BioThema, 瑞典)
ATP-Free Water
移液程序:
根據Table
1中的微量盤配置,每個孔以25
ul體積填充,並加滿整個384孔盤。取5 ul的ATP配製溶液(1 nM,10 nM,100
nM,1 uM ,10 uM)或空白(水)移液到對應的孔中,並於每個孔加入20
ul的反應混合液。為了去除氣泡,可以500-2000 rpm速度快速Spun down,(Heraeus Labofuge 400e)。實驗過程為避光。
測量參數和儀器設置
使用Table 2中的儀器設置,對該盤進行了三次冷光測量。由於Infinite
F200 PRO和Infinite
M200 PRO的冷光模組相同,因此在儀器設置的最佳化方面沒有差異。
在三次測量中執行第一次測量之前,將微量盤在儀器內靜置5分鐘,以減少來自白色盤的冷光背景干擾(微量盤自磷光)。
格魯布斯檢驗:
進行了格魯布斯異常值檢驗,以移除空白孔(裝有水的孔)中的明顯異常值。格魯布斯檢驗(又稱最大歸一化殘差檢驗)是一種統計檢驗,用於檢測假設來自常態分佈母體的單變數數據集中的異常值(2)。該檢驗使用GraphPad的線上計算器進行,顯著性水準設為0.05(3)。
偵測極限(DL):
在移除空白異常值後,使用20
nM ATP樣本的訊號計算了偵測極限。
格魯布斯檢驗和偵測極限的計算是針對每個單獨的測量進行的。計算三個偵測極限的平均值並用於確定儀器的靈敏度。由此產生的絕對靈敏度以pM為單位轉換為每孔的相對靈敏度(amol/well)。
備註:本備註中呈現的數據代表了典型的性能值,而不是儀器規格。
FLASH LUMINESCENCE
材料與方法
儀器
Infinite M200 PRO Quad4 Monochromators™ 全波長式多功能分析儀
Infinite F200 PRO 濾鏡式多功能分析儀
微量盤
384孔,小體積,白色聚苯乙烯(Greiner®,
德國)
試劑
ENLITEN® ATP 測定系統(Promega)
ATP-Free Water
移液程序:
根據Table 4中的微量盤配置,以每孔55 ul體積,並加滿整個384孔白色盤。將5 ul 的ATP配製溶液(1 nM,10 nM,100
nM)或空白(水)的移液到相應的孔中,然後使用Infinite
200 PRO 的 注入系統(Injector
system),向每孔中加入50 ul的ENLITEN反應試劑。
備註:在開始注給ENLITEN反應試劑之前,應使用ATP-Free Water清洗注入系統(≥ 20次活塞推動)。
測量參數和儀器設置
使用Table 5中的儀器設置,對該盤進行了三次冷光測量。由於Infinite
F200 PRO和Infinite
M200 PRO的冷光模組相同,因此在儀器設置的優化方面沒有差異。在開始測量之前,將微量盤在儀器內靜置5分鐘,以減少來自白色盤的冷光背景值(微量盤自磷光)。
數據處理
依照glow luminescence
實驗使用的方法,對每個單獨測量進行格魯布斯檢驗和偵測極限的計算。計算了三個偵測極限的平均值,用於確定儀器的靈敏度。由此產生的絕對敏感度以fM為單位轉換為每孔的相對靈敏度(amol/well)。
備註:本備註中呈現的數據代表了典型的性能值,而不是儀器規格。
結論
結果清楚展示了Infinite
200 PRO系列在glow luminescence和flash luminescence方面的卓越性能。按照上述的靈敏度測試和儀器設置,可以幫助提高檢測極限,最大化儀器的靈敏度。
本文討論的原則適用於所有基於冷光的應用;然而,系統最終的最佳設置將根據分析方式和用戶的需求而有所不同。
文獻
[1] Frank E. Grubbs. (1969). Procedures for Detecting
Outlying Observations in Samples. Technometrics Vol. 11 (1), 1-21.
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Grubbs%27_test_for_outliers
[3] http://www.graphpad.com/quickcalcs/Grubbs1.cfm
Henry Wei
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