Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is the gold standard method for protein biomarkers. However, scaling up ELISA for multiplexed biomarker analysis is not a trivial task due to the lengthy procedures for fluid manipulation and high reagent/sample consumption. Herein, we present a highly scalable multiplexed ELISA that achieves a similar level of performance to commercial single-target ELISA kits as well as shorter assay time, less consumption, and simpler procedures. This ELISA is enabled by a novel microscale fluid manipulation method, composable microfluidic plates (cPlate), which are comprised of miniaturized 96-well plates and their corresponding channel plates. By assembling and disassembling the plates, all of the fluid manipulations for 96 independent ELISA reactions can be achieved simultaneously without any external fluid manipulation equipment. Simultaneous quantification of four protein biomarkers in serum samples is demonstrated with the cPlate system, achieving high sensitivity and specificity (∼ pg/mL), short assay time (∼1 h), low consumption (∼5 μL/well), high scalability, and ease of use. This platform is further applied to probe the levels of three protein biomarkers related to vascular dysfunction under pulmonary nanoparticle exposure in rat’s plasma. Because of the low cost, portability, and instrument-free nature of the cPlate system, it will have great potential for multiplexed point-of-care testing in resource-limited regions.

中文翻译：

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可组合微流控板 (cPlate)：用于多重酶联免疫吸附测定 (ELISA) 的简单且可扩展的流体操作系统

酶联免疫吸附试验 (ELISA) 是蛋白质生物标志物的金标准方法。然而，由于流体操作过程冗长和试剂/样品消耗量高，扩大用于多重生物标志物分析的 ELISA 并非易事。在这里，我们提出了一种高度可扩展的多重 ELISA，它实现了与商业单靶点 ELISA 试剂盒相似的性能水平，以及更短的检测时间、更少的消耗和更简单的程序。这种 ELISA 是通过一种新型的微量流体操作方法实现的，即可组合的微流体板 (cPlate)，它由小型化的 96 孔板及其相应的通道板组成。通过组装和拆卸板，无需任何外部流体处理设备，即可同时完成 96 个独立 ELISA 反应的所有流体处理。cPlate 系统证明了血清样品中四种蛋白质生物标志物的同时定量，实现了高灵敏度和特异性（~ pg/mL）、短测定时间（~1 小时）、低消耗（~5 μL/孔）、高可扩展性、和易用性。该平台进一步应用于探测大鼠血浆中肺纳米颗粒暴露下与血管功能障碍相关的三种蛋白质生物标志物的水平。由于 cPlate 系统的低成本、便携性和无仪器特性，它将在资源有限的地区进行多路床旁检测具有巨大潜力。cPlate 系统证明了血清样品中四种蛋白质生物标志物的同时定量，实现了高灵敏度和特异性（~ pg/mL）、短测定时间（~1 小时）、低消耗（~5 μL/孔）、高可扩展性、和易用性。该平台进一步应用于探测大鼠血浆中肺纳米颗粒暴露下与血管功能障碍相关的三种蛋白质生物标志物的水平。由于 cPlate 系统的低成本、便携性和无仪器特性，它将在资源有限的地区进行多路床旁检测具有巨大潜力。cPlate 系统证明了血清样品中四种蛋白质生物标志物的同时定量，实现了高灵敏度和特异性（~ pg/mL）、短测定时间（~1 小时）、低消耗（~5 μL/孔）、高可扩展性、和易用性。该平台进一步应用于探测大鼠血浆中肺纳米颗粒暴露下与血管功能障碍相关的三种蛋白质生物标志物的水平。由于 cPlate 系统的低成本、便携性和无仪器特性，它将在资源有限的地区进行多路床旁检测具有巨大潜力。该平台进一步应用于探测大鼠血浆中肺纳米颗粒暴露下与血管功能障碍相关的三种蛋白质生物标志物的水平。由于 cPlate 系统的低成本、便携性和无仪器特性，它将在资源有限的地区进行多路床旁检测具有巨大潜力。该平台进一步应用于探测大鼠血浆中肺纳米颗粒暴露下与血管功能障碍相关的三种蛋白质生物标志物的水平。由于 cPlate 系统的低成本、便携性和无仪器特性，它将在资源有限的地区进行多路床旁检测具有巨大潜力。