Wat is een Lateral Flow Immunoassay?
Lateral flow test strips gebaseerd op de principes van immunochromatografie bestaan voor een breed scala van doelanalyten. De eerste tests werden gemaakt voor de opsporing van humaan choriongonadotrofine (hCG). Thans zijn er commercieel verkrijgbare tests voor het controleren van de ovulatie, het opsporen van besmettelijke ziekten, de analyse van misbruik van drugs en het meten van andere analyten die belangrijk zijn voor de menselijke fysiologie. Er zijn ook producten op de markt gebracht voor tests, landbouwtoepassingen, milieutests, en het testen van voedingsmiddelen &.
Terwijl de eerste tests kwalitatieve resultaten presenteerden op basis van de aan- of afwezigheid van een signaallijn, heeft het testontwerp zich ontwikkeld in de richting van semi-kwantitatieve en kwantitatieve assays en de integratie van hand-held readers.
Een lateral flow immunoassay wordt beschreven met behulp van verschillende terminologie door verschillende sectoren en verschillende landen. Veel voorkomende namen zijn onder meer:
+ Lateral flow immunoassay (LFIA)
+ Lateral flow test (LFT)
+ Lateral flow device (LFD)
+ Lateral flow assay (LFA)
+ Lateral flow immunochromatografische assays
+ Dipstick
+ Snelle test
+ Teststrip
+ Snelle test
Lateral flow assays kunnen worden ontwikkeld voor gebruik in dipstickformaat of in een cassette. Zowel dipsticks als cassette-testen werken op vergelijkbare wijze, het is alleen afhankelijk van de industrie, de monstermatrix, en de marktvereisten, welk formaat geschikt is.
Sandwich-formaat
Het sandwich assay-formaat wordt typisch gebruikt voor het detecteren van relatief grote analyten. Als de analyt ten minste twee verschillende bindingsplaatsen (d.w.z. epitopen) heeft, kan een “sandwich”-assay worden ontwikkeld waarbij een antilichaam tegen één epitoop aan het nanodeeltje wordt geconjugeerd en een antilichaam tegen een ander epitoop aan de testlijn wordt geïmmobiliseerd. Het sandwichformaat resulteert in een signaalintensiteit die evenredig is met de hoeveelheid analyt die in het monster aanwezig is.
Competitief formaat
Een competitief formaat wordt gebruikt voor het detecteren van analyten waarbij de analyt te klein is voor twee antilichamen om gelijktijdig te binden, zoals vitaminen en antibiotica. In een competitieve assay bevat de testlijn het doelmolecuul van de analyt (gewoonlijk een eiwit-analyt complex). De nanodeeltjes worden geconjugeerd met een antilichaam dat de analyt herkent. Als het analyt niet in het monster aanwezig is, zullen de nanodeeltjes met antilichaamconjugaten aan het analyt binden op de testlijn, wat resulteert in een hoge signaalintensiteit. Als de doelanalyt in het monster aanwezig is, zal de analyt aan de antilichamen op het nanodeeltjesoppervlak binden en voorkomen dat het nanodeeltje aan de testlijn bindt. Dit zal het signaal aan de testlijn verminderen, resulterend in een signaalintensiteit die omgekeerd evenredig is met de hoeveelheid analyt aanwezig in het monster.
De laterale flow immunoassay technologie gebruikt nitrocellulose membraan, gekleurde nanodeeltjes (of labels), en typisch antilichamen, om resultaten te produceren.
Wanneer een monster wordt toegevoegd, stroomt het monster langs het testapparaat door het conjugaatkussen in het nitrocellulosemembraan en vervolgens op het absorberende kussen.
Onderstaande figuur laat zien hoe een sandwich assay werkt:
Sample pad: Fungeert als de eerste fase van het absorptieproces, en bevat in sommige gevallen een filter, om de nauwkeurige en gecontroleerde stroom van het monster te verzekeren.
Conjugaatkussen: Slaat de geconjugeerde labels en antilichamen op, ontvangt het monster. helpt bij het gecontroleerd vrijkomen van opnieuw gesolubiliseerd conjugaat op het nitrocellulosemembraan.
Nitrocellulosemembraan: Biedt de ideale vaste fase voor het immobiliseren van test- en controlelijnreagentia. Als het monster langs het apparaat beweegt, zullen de bindende reagentia op het nitrocellulosemembraan zich binden aan het doelwit op de testlijn. Een gekleurde lijn zal zich vormen en de dichtheid van de lijn zal variëren afhankelijk van de hoeveelheid van het aanwezige doelwit.
Absorberend kompres: Zorgt voor een gelijkmatige capillaire stroom door het membraan, absorbeert aangebracht monster en voorkomt terugstroming.
Monstermatrices
De doelanalyt en de markteisen bepalen het type monster dat in de assay zal worden gebruikt.
Sommige monsters vereisen loopbuffer om de monstertoevoer te bevorderen, bijv. diervoeder. Andere monsters zoals bloed, serum, urine of speeksel kunnen direct op een test worden geplaatst, terwijl er gelegenheden zijn waarbij een verdunningsbuffer nodig is.
Lateral flow immunoassays zijn ontwikkeld om doelanalyten te detecteren in monstermatrices zoals:
1. Melk
2. Volbloed
3. Serum
4. Speeksel
5. Urine
6. Weefselmonsters
7. Voedsel
8. Drank
9. Diervoeder
10. Plantaardig materiaal
11. Water
Label Types
Typisch, gebruiken de laterale stroomassays geconjugeerde gouden nanodeeltjes binnen het geconjugeerde stootkussen. Andere labels zijn gekleurde polystyreen-korrels, magnetische beads, quantum dots of upconverting nanodeeltjes.
De optimalisatie van de assay zal ervoor zorgen dat het label correct interageert met het antilichaam en antigeen om de efficiëntie en nauwkeurigheid van de resultaten te garanderen.
Multiplexed Lateral Flow Assays
Zowel sandwich- als competitieve assays kunnen worden ontwikkeld om een of meer testlijnen te omvatten.
Een multiplexed assay kan worden gebruikt voor:
Het opsporen van meerdere targets in één enkele test in plaats van met veel afzonderlijke tests. In situaties waar slechts een klein monstervolume beschikbaar is, kunt u met een multiplex assay het gebruik ervan maximaliseren;
Hulp bij diagnose waar de aanwezigheid van een aantal markers samen vereist is;
Bevestiging van de aanwezigheid van meerdere verontreinigingen tijdens hoog volume voedsel en diervoeder testen;
Bieden van kostenbesparende voordelen voor eindgebruikers in een laboratorium of in het veld door het gelijktijdig testen op verschillende targets;
Afgelegen of agrarische gebieden waar de middelen beperkt zijn en waar multiplex testen tijd zal besparen.
Quantitative Rapid Lateral Flow Devices
Eerdere versies van LFD’s waren overwegend kwalitatieve assays. Verbeteringen in reagentia, componentmaterialen en afleestechnologieën, samen met fabricageprocessen, betekenen echter dat kwantitatieve resultaten haalbaar zijn.
Daarnaast betekenen de ontwikkelingen in de afleestechnologie en de vooruitgang in grondstoffen, zoals labels, dat een lateral flow sneltest de gevoeligheid van een ELISA-test kan evenaren.
Voordelen &Nadelen van Lateral Flow Immunoassays
| Voordelen | Nadelen |
| Lage kosten | Kwantitatieve of semi-kwantitatieve uitlezing |
| Brede waaier van toepassingen | Beperking van het totale testvolume kan een beperking van de gevoeligheid meebrengen |
| Gebouwde technologie, gemak van fabricage | Nauwkeurig monstervolume kan precisie verminderen |
| Lange houdbaarheid, geen koeling nodig | Test tot test reproduceerbaarheid kan problematisch zijn |
| Eenvoudige, gebruiksvriendelijke bediening | Moeilijk te miniaturiseren monstervolume |
| Hoge gevoeligheid en specificiteit | Multiplexing kan een uitdaging zijn |
| Laag monstervolume vereist | Onduidelijke octrooisituatie in sommige gevallen |
| Eenstap-assay, geen wasstappen nodig, korte tijd tot resultaat | |
| Betrekkelijk korte tijdlijn voor ontwikkeling, tijd tot marktintroductie wordt verkort | |
| Hoog potentieel voor commercialisering | |
| Eenvoudig schaalbaar | |
| Kan worden geïntegreerd met leessystemen | |
| Mogelijkheid tot multiplexing |
- Voordelen :
Lage kosten
Brede toepassingsmogelijkheden
Beproefde technologie, gemakkelijke fabricage
Lange houdbaarheid, geen koeling nodig
Eenvoudige, gebruikersvriendelijke bediening
Hoge gevoeligheid en specificiteit
Weinig monstervolume nodig
Eenstap assay, geen wasstappen nodig, korte tijd tot resultaat
Relatief korte tijdlijn voor ontwikkeling, tijd tot marktintroductie wordt verkort
Hoog potentieel voor commercialisering
Gemakkelijk schaalbaar
Kan worden geïntegreerd met uitleessystemen
Mogelijkheid tot multiplexing - Nadelen :
Kwantitatieve of semi-kwantitatieve uitlezing
Beperking van totaal testvolume kan gevoeligheid beperken
Nauwkeurig monstervolume kan precisie verminderen
Test-to-test reproduceerbaarheid kan problematisch zijn
Moeilijk te miniaturiseren monstervolume
Multiplexing kan een uitdaging zijn
Onduidelijke octrooisituatie in sommige gevallen