分子免疫陣列（single molecule array，Simoa）技術，是一種將單分子計數用于蛋白質生物標記物的檢測方法。該技術檢測限可達飛摩爾（fg/mL）數量級，是目前代表性的單分子免疫檢測技術。

圖1：Simoa分析儀構造

技術原理

Simoa技術是基于微陣列芯片的單分子免疫檢測，是在毫米級芯片上雕刻（或澆筑）成千上萬個微米級微井，每個微井體積約 40 fl 左右，隨后將免疫復合物磁珠分配于微井中，再借助高分辨率熒光顯微鏡對熒光點進行計數，依據泊松分布理論，計算同時含珠子與熒光產物孔的數量/含珠子孔總數的比值，以此確定測試樣品中的蛋白質濃度。

圖2：SimoA 原理圖

Simoa工作流程

SiMoA通過磁珠酶聯免疫反應與微孔陣列芯片的結合，實現單分子蛋白檢測。其操作流程如下：

圖3：SimoA 工作流程圖

（1）利用表面標記有捕獲抗體的磁珠捕獲樣品中的抗原；

（2）使用biotin標記的檢測抗體對被捕獲的抗原進行標記；

（3）加入鏈霉親和素—半乳糖苷酶復合物，與檢測抗體上的biotin結合；

（4）將反應洗凈后的磁珠與底物混合，加載到含有微孔陣列的檢測芯片中，利用磁場使磁珠落入與其尺寸匹配的微孔中（3μm左右），加入油相，使得微孔之間物理隔離；

（5）含有半乳糖苷酶的微孔由于酶分子催化底物產生熒光產物；

（6）對微孔陣列進行熒光成像，通過對發出熒光信號的微孔個數對照標準曲線來實現定量檢測。

技術優勢

1、靈敏度高

比傳統ELISA靈敏度提高1000倍以上；檢測下限達到fg/mL，實現了超低豐度蛋白的有效檢測和定量。

2、全自動化

試驗過程不依賴操作人員，從而保證結果的重復性和精準性。

3、多重檢測

同時完成多達10種目標分子的檢測。

4、高精準度

實驗結果的批間變異系數（CVS）低于10%。

5、高線性范圍

檢測動態范圍>4個數量級。

6、自主研發

可根據試驗目的進行方案開發和優化，適合科研創新研究。

應用領域

1、神經性疾病的檢測

借助單分子免疫檢測技術的超高靈敏特性，可充分檢測出血液樣本中的生物標志物水平 ，在神經性退行性疾病的診斷中具有重要意義.

2、腫瘤檢測

用于腫瘤早期診斷及治療后的監測。利用 SimoA 對前列腺特異性抗原(PSA)進行檢測，2 zmol/L 的檢測靈敏度使得對前列腺癌的早期診斷成為可能，并且對于經過放療或者切除前列腺的患者，能夠提前數月乃至數年發現腫瘤的復發，對于提升患者的生存率具有重要意義。

3、傳染性疾病檢測

目前主要集中在病原體自身標志物及細胞因子。在針對 SARS-Cov-2檢測中，利用 SimoA 將血液中 N 蛋白的檢測靈敏度提高至RT-PCR 的檢測水平(1 zmol/L)，可作為核酸檢測的有效補充手段，對于感染的早期診斷及病情進展監測具有重要意義。