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Simoa® 次世代超高靈敏分析技術
搭配 Quanterix Assay Kits，開啟多重細胞激素與疾病生物標記檢測的新時代
從研究探索到臨床診斷，Quanterix 的超靈敏生物標記檢測技術正推動著前所未有的科學突破。Simoa®（Single Molecule Array，單分子陣列）技術已成為血液、血清或血漿中早期生物標記檢測的黃金標準，能夠定量遠低於傳統定量極限（LoQ）的蛋白質濃度。透過業界領先的精密儀器、數位免疫分析技術以及 CLIA 認證的 Accelerator 實驗室，Simoa® 技術已支援神經學、腫瘤學、免疫學、心臟病學及傳染病等領域的疾病理解與管理研究。
為何選擇 Simoa® 技術?
突破傳統檢測極限
傳統免疫分析方法如同只能看見冰山一角，僅能檢測高濃度的生物標記。從 1970 年代至 2000 年初期，傳統 ELISA 技術主導了蛋白質檢測領域；2000-2014 年間，雖然技術有所改良，但靈敏度提升仍然有限。直到 2014 年 Simoa® 技術問世後，才真正突破這個限制，能夠深入探測「水面下」的超低濃度生物標記，達到 femtogram/mL（fg/mL）等級的靈敏度，比傳統 ELISA 方法靈敏度高達 1000 倍，開創了生物標記檢測的新時代。
超高靈敏度
可檢測低至 fg/mL 級別的生物標記濃度，實現單分子層級的精確定量
多重檢測能力
單次分析可同時檢測多達 10 種生物標記，大幅提升研究效率
寬廣動態範圍
涵蓋 4-6 個數量級的濃度範圍，適用於不同表現量的標的物
小樣本需求
僅需微量樣本即可完成分析，珍貴檢體也能充分利用
卓越精確度
極低的批次間變異性，確保長期研究的數據一致性與可靠性
豐富 Assay 選擇
提供 100+ 種已開發的檢測試劑組，涵蓋神經學、免疫學等多個領域
Simoa® Beads 技術原理
Simoa® Beads 技術是數位免疫分析的核心創新，透過將單一分子捕捉於微米級磁珠上，並封閉於微陣列孔中進行酵素反應，實現單分子層級的檢測靈敏度。此技術結合了傳統 ELISA 的特異性與數位檢測的超高靈敏度。
適用儀器系統
Step 1
抗體包覆磁珠捕捉
使用已包覆特異性捕捉抗體的順磁性微珠（直徑 2.7 μm），與樣本中的目標分析物結合。每顆微珠表面含有數十萬個抗體分子，確保高效率的標的物捕捉。
Step 2
生物素標記檢測抗體
加入生物素（Biotin）標記的檢測抗體，與已結合於磁珠上的分析物形成「三明治」免疫複合物。此步驟確保檢測的特異性，只有同時被捕捉抗體和檢測抗體識別的分子才會被標記。
Step 3
酵素標記放大訊號
加入鏈黴親和素（Streptavidin）標記的 β-半乳糖苷酶（β-galactosidase）。每個酵素分子可催化數千次反應，大幅放大單一分子的檢測訊號。此步驟是實現超高靈敏度的關鍵。
Step 4
微陣列孔封閉
將標記後的磁珠裝載至 Simoa Disc 微陣列孔中。每個碟片含有 216,000 個微孔（直徑 4.25 μm），設計為平均每孔封閉一顆磁珠。透過油封技術將磁珠密封於微孔中，創造獨立的奈升級反應空間。
Step 5
螢光受質反應
加入螢光受質 resorufin-β-D-galactopyranoside（RGP），酵素催化產生高度螢光的 resorufin 產物。由於反應空間極小（~50 femtoliters），即使單一酵素分子產生的螢光訊號也能達到可檢測的濃度。
Step 6
數位訊號擷取
使用高靈敏度 CCD 攝影機擷取整個微陣列的螢光影像。每個發光的微孔代表捕捉到至少一個分析物分子。系統自動計數發光孔（ON 訊號）與未發光孔（OFF 訊號）的數量。
Step 7
數位與類比訊號整合
在超低濃度範圍，分析主要依賴數位訊號（發光孔比例）進行定量；在較高濃度時，部分微孔含有多個分析物分子，此時結合類比訊號（總螢光強度）進行定量。這種雙重檢測模式確保了 4-6 個數量級的寬廣動態範圍，實現從 fg/mL 到 pg/mL 甚至 ng/mL 的精確定量。
Simoa® Planar Array 技術
Planar Array 技術採用平面式抗體微陣列設計，實現高通量多重生物標記檢測。此技術特別適合需要同時檢測多達 10 種標的物的大規模篩選研究，結合了微陣列技術的高通量優勢與 Simoa® 的超靈敏檢測能力。
適用儀器系統
Step 1
抗體微陣列晶片
使用預先點樣的抗體微陣列晶片，每個晶片上含有針對不同分析物的捕捉抗體點。將樣本加入反應孔中，目標分析物與相對應的抗體點結合。微陣列設計允許在單一晶片上同時進行多達 10 種不同標的物的檢測。
Step 2
混合與孵育
透過溫和的混合機制確保樣本與抗體微陣列的充分接觸。在控制的溫度和時間條件下孵育，最佳化分析物與捕捉抗體的結合效率。此步驟的精確控制是確保實驗重現性的關鍵。
Step 3
清洗與去除背景
經過嚴格的清洗步驟移除未結合的樣本成分和干擾物質。使用優化的緩衝液配方，在保持特異性結合的同時有效降低背景訊號，確保後續檢測的準確性。
Step 4
螢光標記檢測
加入螢光標記的檢測抗體混合物，每種檢測抗體都標記有特定的螢光染料。這些抗體與已結合於微陣列上的分析物形成三明治結構。多重螢光標記策略使得單次實驗可同時識別多種不同的標的物。
Step 5
影像擷取與分析
SP-X® 系統使用高解析度 CCD 攝影機在多個波長下擷取螢光影像。專業的影像分析軟體自動識別每個抗體點的位置，量化螢光強度，並根據標準曲線計算各分析物的濃度。系統提供完整的數據品質控制和批次間標準化功能，確保大規模研究中數據的一致性與可靠性。
Simoa® 儀器系統
Quanterix 提供完整的儀器解決方案，從全自動高通量系統到經濟實惠的半自動平台，滿足不同規模實驗室的需求。
Simoa HD-X Analyzer®
全自動免疫分析系統
全球最靈敏的全自動免疫分析平台，具備多重檢測與客製化分析能力。
- 靈敏度提升：比傳統方法靈敏高達 1000 倍
- 多重檢測：單次分析可檢測多達 4 種生物標記
- 豐富選擇：相容 80+ 種 Assay Kits
- 全自動化：從樣本到結果完全自動化，減少人為誤差
- 高通量：適合大規模臨床研究與生物製藥開發
Quanterix SR-X®
半自動生物標記檢測系統
為研究人員提供超靈敏生物標記檢測能力，採用緊湊且經濟實惠的系統設計。
- 超高靈敏：靈敏度較傳統方法高達 1000 倍
- 多重分析：單次可檢測多達 4 種生物標記
- 30+ Assays：相容 30 種以上已開發的檢測試劑
- 空間節省：緊湊設計適合各種實驗室環境
- 成本效益：為預算有限的研究團隊提供超靈敏檢測能力
SP-X® Imaging and Analysis System
平面陣列影像分析系統
釋放新世代 Simoa® Planar Array 技術的威力，實現穩健的多重生物標記檢測，即使在健康基線水平也能精確定量。
- 卓越靈敏度：比傳統方法靈敏高達 1000 倍
- 高度多重：單次分析可檢測多達 10 種生物標記
- 廣泛相容：支援豐富的現成試劑套組，涵蓋神經學、心血管、腫瘤學、免疫發炎等多重領域」, 且相容 Quanterix 廣泛的 Simoa® Assay Kits 產品系列
- 基線檢測：能夠檢測健康個體的基線生物標記水平
- 大規模篩選：適合需要多標的物同時分析的研究
Simoa® Assay Kits 產品系列
最新產品列表Quanterix 提供超過 100 種已開發並驗證的 Assay Kits，涵蓋神經學、免疫學、腫瘤學等多個研究領域。所有試劑組均經過嚴格驗證，確保優異的靈敏度、特異性與重現性。
Discovery Kits
利用超靈敏 Simoa® 技術在單分子層級進行生物標記檢測與定量，幫助研究人員在早期疾病發現和生物標記開發中獲得創新見解。
Advantage Kits
提供無與倫比的靈敏度、精確度和易用性，實現低豐度生物標記的可靠定量，適用於進階研究和臨床應用。
Advantage PLUS Kits
專為與 Simoa® HD-X 協同設計，提升縱向數據精確度，並在大規模研究中提供更好的支援。此新一代平台帶來更佳的批次間一致性與永續性。
Planar Kits
採用傳統平面免疫分析格式，結合 Quanterix 經驗證的分析開發專業技術，提供高通量多重生物標記檢測解決方案。
註：標記 * 的產品為 Advantage PLUS 版本，提供更佳的批次間一致性與永續性。所有產品的詳細貨號、規格與技術資訊，請洽詢博克科技（J&H Technology）取得完整產品型錄。
應用領域
神經退化疾病研究
檢測阿茲海默症（Alzheimer's Disease）、帕金森氏症（Parkinson's Disease）等神經退化疾病相關生物標記，如 Aβ40、Aβ42、p-Tau、NfL、GFAP 等，支援早期診斷與疾病進程監測。
發炎與免疫反應
全面分析細胞激素（Cytokines）譜系，評估發炎反應、免疫調控與治療反應。適用於自體免疫疾病、感染性疾病與免疫療法研究。
腫瘤學研究
監測腫瘤標記、免疫檢查點分子（如 PD-1、PD-L1）與生長因子，支援癌症早期檢測、預後評估與免疫治療效果監控。
心血管疾病
檢測與心血管疾病相關的生物標記，如發炎因子、生長因子等，協助疾病風險評估與治療效果追蹤。
傳染病診斷
超靈敏檢測病原體抗原或抗體，如 HIV P24、SARS-CoV-2 等，實現早期診斷與疫苗效力評估。
藥物開發
於藥物開發各階段提供精確的生物標記檢測，從標靶探索、藥效評估到臨床試驗生物標記監測，加速新藥研發進程。
常見問題 (FAQ)
Simoa® Ultra-Sensitive Biomarker Detection Platform - English Overview
Quanterix's Simoa® (Single Molecule Array) technology represents a paradigm shift in biomarker detection, delivering unparalleled sensitivity for protein quantification in blood, serum, plasma, and other biological matrices. By achieving femtogram per milliliter (fg/mL) level detection—up to 1000 times more sensitive than conventional ELISA—Simoa® enables researchers to detect and quantify proteins at concentrations previously thought unmeasurable.
The platform encompasses three instrumental systems: the fully automated Simoa HD-X Analyzer® for high-throughput applications with compatibility for 80+ assays and up to 4-plex multiplexing; the compact Quanterix SR-X® Biomarker Detection System offering cost-effective ultra-sensitive detection for smaller laboratories with 30+ available assays; and the SP-X® Imaging and Analysis System utilizing next-generation Planar Array technology for robust multiplex detection of up to 10 biomarkers simultaneously, compatible with 100+ assays.
Simoa® technology operates through innovative digital immunoassay methodology. Utilizing paramagnetic beads coated with capture antibodies, the system forms immunocomplexes that are subsequently isolated into femtoliter-volume microwells on a specialized disc. Each microwell acts as an individual reaction chamber where single enzyme molecules generate detectable fluorescent signals. By counting the number of "on" (fluorescent) versus "off" (non-fluorescent) wells at low analyte concentrations, and integrating analog signal intensity at higher concentrations, Simoa® achieves an extraordinary dynamic range spanning 4-6 orders of magnitude.
The comprehensive Assay Kit portfolio includes over 100 validated assays covering Neurology (21 assays including Amyloid Beta 40/42, phosphorylated Tau variants, Neurofilament Light, GFAP, Alpha-Synuclein), Cytokines (21 assays including multiplex panels and individual interleukins, interferons, TNFα), Growth Factors (8 assays including BDNF, VEGF, HGF), Immune Checkpoint molecules (PD-1, PD-L1), and Other Biomarkers relevant to oncology, cardiology, and infectious disease research. The Advantage PLUS assay platform offers enhanced lot-to-lot consistency and improved sustainability, specifically optimized for the HD-X system and large-scale longitudinal studies.
Key applications span neurodegenerative disease research (Alzheimer's, Parkinson's disease biomarkers for early diagnosis and disease progression monitoring), neuroinflammation and immunology (comprehensive cytokine profiling for autoimmune diseases and immunotherapy monitoring), oncology (tumor markers and immune checkpoint molecule detection), cardiovascular disease biomarker assessment, infectious disease diagnostics (including ultra-sensitive viral antigen and antibody detection), and pharmaceutical development from target discovery through clinical trial biomarker monitoring.
Simoa® Accelerator Laboratory, CLIA-certified and operated by Quanterix, provides pharma service solutions for biomarker exploration and drug development acceleration. Custom assay development services are available for researchers requiring detection of novel biomarkers or optimization for specific sample matrices, with full support from concept validation through complete assay validation and manufacturing.
The platform's ability to detect biomarkers at healthy baseline levels enables earlier disease detection, better understanding of disease mechanisms, improved patient stratification in clinical trials, and more sensitive monitoring of therapeutic interventions. This capability is particularly transformative in neurodegenerative disease research, where blood-based biomarker detection can potentially reduce reliance on invasive cerebrospinal fluid sampling or expensive imaging modalities for diagnosis and monitoring.