CN101762692A - 一种检测tb抗体的磁性免疫层析试纸条及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测血液中结核(TB)抗体的磁性免疫层析试纸条及其制备方法。该试纸条是将包被膜、结合了TB抗原的磁颗粒垫、样品垫、吸水垫依次相互交错2mm地粘贴在底板上、然后在上层覆盖透明塑料密封膜组装而成的。包被膜上预包被有TB抗原检测线和质控线，本发明将磁性免疫层析技术引入到TB抗体检测中，大大提高了检测灵敏度和结果准确度，缩短了检测窗口期，降低了操作人员的劳动强度。

Description

一种检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条及其制备方法

技术领域

本发明是涉及医学检验领域的一种检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条及其制备方法。

背景技术

结核(Tuberculosis，TB)是常见并可致命的一种传染病，由分枝杆菌(主要是结核分枝杆菌[Mycobacterium tuberculosis]，又称「结核杆菌」[tubercle bacillus])导致。结核通常感染并破坏肺(称「肺结核」，又称「肺痨」)以及淋巴***(称「结核性淋巴病变」，又称「***核」)，但其它器官如脑、中枢神经***、循环***、泌尿***、骨骼、关节、甚至皮肤亦可受感染(如感染脑部可引致「结核性脑膜炎」)。其它的分枝杆菌，如牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)、非洲分枝杆菌(Mycobacteriumafricanum)、卡氏分枝杆菌(Mycobacterium canetti)、田鼠分枝杆菌(Mycobacteriummicroti)亦可引起结核，但通常不感染健康成人。

全球现有6亿人，即全球人口的十分之一，感染有结核杆菌。大多数的受感染者没有病症，称为潜伏结核感染(latent TB infection)，但其中约5-10％的潜伏感染者会发展至活动性结核；若无适当治疗，一个活动病例平均每年可使10-15人新受感染，病例本人的死亡率则超过50％。若潜伏感染者同时罹患免疫抑制，如艾滋病，每年就有10％的病发机率。2005年全球有880万新发结核病例，160万结核死亡病例。大多数结核病例在发展中国家，其中非洲的人均发病率最高，在28％；但半数以上的病例在6个亚洲国家：印度、中国、印度尼西亚、孟加拉国、巴基斯坦、菲律宾，在撒哈拉以南非洲及某些已发展国家，患结核病的人数有上升趋势，因为不少人的免疫***因抑制免疫力药物、物质滥用或艾滋病而受损。

艾滋病的蔓延及忽视结核病控制工作令结核病再次成为一种主要的传染病。此外，多抗药性结核及广泛抗药性结核正在蔓延。世界卫生组织在1993年宣布结核病是一件全球健康紧急事件，因此结核病的诊断治疗成为一件刻不容缓的事情为各国政府所重视。

目前结核病的诊断可以依据临床表现与X光，也可以参考结核菌素试验、组织病理切片、耐酸性染色、结核菌培养及MTB PCR。血清学方面，酶联免疫试验(ELISA)，化学发光(CLIA)，免疫层析法(胶体金或乳胶颗粒法)，这些方法都有各自的特点和使用对象。临床表现及X光检测以及结核菌素实验，组织病理切片等等方法结果准确可靠，可作为结核病诊断的金标准，但却只适合于结核病患者，不适合初发感染未见症状者。

血清学检测则能早期检测无症状感染者，但是ELISA试验操作程序复杂，容易出现假阳性或假阴性结果，且灵敏度低，CLIA与ELISA方法类似，只是灵敏度提高了一些，并没有根本解决ELISA存在的问题，并且二者都存在操作繁琐，反应时间长的问题，而且都需要酶标仪或发光仪和洗板机以及温箱等复杂设备，而且不能单人份检测，进一步限制了他们在一些基层医院、诊所的应用。近几年国内外出现了以胶体金或乳胶颗粒为代表的快速检测试纸条，但是由于结果是肉眼目视观察，容易受观察者主观判断的影响，灵敏度低，结果准确度不高。

磁性免疫层析(Mgnetic ImmunoChromatographic Test，MICT)是近年来出现的的一种新一代单人份快速定量检测技术。是以超顺磁性颗粒(superPMPs)代替传统的标记物(胶体金，乳胶颗粒等)来进行免疫层析，通过检测结合在超顺磁性纳米微粒上的生化物质来提供对生物样品的定量检测数据。通过检测测量磁场强度来表达标记在样品区域的量，采用标记的免疫复合物-磁场强度的标准曲线，从而达到定量的目的。该技术与传统技术相比具有下述优势：1)分析灵敏度：比各类目测快速诊断法灵敏10-100倍；2)分析速度：可在15秒内测量到多达6个分析位点的数据；3)线形范围：在1-104的浓度范围内呈线性；4)所用磁性检测仪器采用固相元件，微型化设计自成一体，独立运行，体积小，操作简便；5)超顺磁性纳米微粒由聚合物包被，不会随时间而衰变；独立的快速诊断色谱卡(MAR Cassette)可直接***MAR检测仪，为目前许多快速临床诊断试剂的整合提供了广泛的开发空间；而且还避免了操作过程中人员或仪器可能发生的交叉污染，提高了分析和过程的安全性。该技术继承了传统免疫层析法(胶体金，乳胶颗粒等)简便快速，单人份操作的优点，又弥补了传统免疫层析技术灵敏度低，只能定性，不能定量的缺点，代表了当今即时检验(Point of Care Test，POCT)技术发展的方向和潮流，一经问世，发展迅速，目前已经成为替代传统免疫层析技术的首选。

目前常用的标记磁颗粒为超顺磁颗粒(superPMPs)，没有外加磁场的情况下不具有任何磁性，只有在外加磁场作用下才会表现出磁性，商品化超顺磁颗粒都经过表面修饰，大大方便了标记过程，标记简便，重复性好。

近年来，由于分子克隆技术的进步，采用多种不同的表达宿主使得TB抗原的重组表达多样化，出现了一批灵敏度好，特异性高，包被及标记过程中活性保持较好的HCV抗原，使得采用双抗原夹心的反应模式来检测TB抗体成为可能，双抗原夹心较之间接法的检测模式具有灵敏度高，特异性好，操作相对简便，结果准确可靠的优点，在人类免疫缺陷病毒(HIV)和***(TP)已经被广泛采用，在TB抗体的检测上才刚刚起步。

发明内容

本发明的目的即是将磁性免疫层析技术应用在TB免疫分析中，创造性的采用双抗原夹心的反应模式来检测TB抗体。将TB抗原和兔IgG共价偶联于超顺磁颗粒上作为检测流动相，将TB抗原和羊抗兔IgG包被于硝酸纤维素膜上制成检测线和质控线作为捕获固相，按照常规免疫层析法的原理进行标本的检测，结合简便易行的磁性检测仪进行检测，实现了高灵敏度检测，综合了前述几种方法的优势：可以单人份检测，也可以批量检测，并且可以即时给出可量化的结果，测量仪器简单可靠，操作简便，方便实用。

为达到上述的目的，本发明的技术方案如下：本发明的检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条是将包被膜、结合了TB抗原的磁颗粒垫、样品垫、吸水垫、依次相互交错2mm地粘贴在底板上，然后在上层覆盖透明塑料密封膜而制成，其中所述的包被膜上预包被有TB抗原的检测线，以及羊抗兔IgG的质控线。采用双抗原夹心的反应模式检测TB抗体。

选用的底板为透明塑料底板，包被膜为35mm宽度的硝酸纤维素膜，选用的吸水垫为纤维素膜，磁颗粒垫为玻璃纤维垫，样品垫为经过样品垫处理液预处理的纤维素膜。所述的样品垫处理液是含有1％-5％酪蛋白(casein)和0.1％-1％的聚乙烯醇(PVP)，以及0.01-0.2％吐温-20(Tween-20)的0.02M，pH7.0-7.6的磷酸盐缓冲溶液(PBS)。

检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条的制备方法，包括以下步骤：

A、抗原的处理：选用商品化TB重组抗原(CTK公司TB融合抗原16-14-38，cat：A6438)；对20mM，pH7.0-7.6的PBS 4℃透析过夜；

B、磁颗粒的制备：选用直径为100-300nm的超顺磁颗粒，将TB抗原及兔IgG对0.02M，pH7.0-7.6的PBS 4℃透析过夜，调整浓度为2mg/ml；选用直径为100-300nm的超顺磁颗粒，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液洗涤磁颗粒，加入碳二亚胺使终浓度为20mmol/L，室温反应1小时，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液充分洗涤磁颗粒后加入TB抗原使TB抗原与磁颗粒的分子比例为5∶1(摩尔比)，室温反应3小时，加入含有0.5％BSA的0.02M，pH7.0-7.6的PBS室温封闭30分钟，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液洗涤磁颗粒，然后使用含有1％PVP，1％casein，0.5％Tween-20，5％蔗糖的50mM，pH8.2-9.0的硼酸保存缓冲液复溶磁颗粒，4℃保存备用，使用同样的方法将兔IgG偶联于磁颗粒上；将TB抗原偶联的磁颗粒和兔IgG偶联的磁颗粒以2∶1的比例混合，充分混匀后使用保存缓冲液以1∶5-1∶20的比例(体积比)将混合物稀释待喷涂玻璃纤维垫使用；将稀释好的磁颗粒使用定量喷膜装置以10-50μl/cm的量均匀喷涂于玻璃纤维上，冷冻干燥后加入干燥剂封存备用。

C、包被膜的制备：使用包被缓冲液分别将TB包被抗原和羊抗兔IgG稀释到0.5-2mg/m的浓度，使用定量喷液装置分别将二者以0.5-1.2cm的间隔喷印于硝酸纤维素膜上，晾干后于封闭液中浸泡10分钟后于25-35℃烘干8小时，加入干燥剂封存备用；

D、样品垫的处理：将样品垫放入样品垫处理溶液中浸泡处理1小时后取出25-35℃烘干8小时；

E、试纸条的组装：在透明塑料底板上依次相互交错2mm贴上包被膜、磁颗粒垫、样品垫、吸水垫，然后在上层覆盖透明塑料密封膜，得到试纸板，根据要求宽度切割即得到试纸条。

所述的步骤C中，包被膜的制备方法是：用包被缓冲液(0.02M PB，pH7.0-7.6)将TB抗原稀释为0.5mg/ml，羊抗兔IgG稀释为1mg/ml，使用定量喷膜装置以1μl/cm的量将二者以0.8cm的间隔喷印于硝酸纤维素膜上，室温晾干30分钟后于封闭液中浸泡10分钟后于25-35℃烘干8小时，加入干燥剂封存备用。

与现有快速检测试纸条相比较，本发明具有以下优点：

以超顺磁颗粒代替传统的胶体金及乳胶颗粒等免疫层析用示踪物，运用到TB的快速检测试纸条中，运用磁性检测仪来进行结果的判读，依据检测线与质控线的磁性检测值比值来进行阴阳性判断，降低了主观性，结果准确、可靠。

本发明操作简便，适合大规模生产，检测所需的便携式设备也已经上市，因此能广泛用于医院、血站、防疫站、体检等大批量使用单位以及一些采血现场、农村和基层诊所等小批量或单人份使用的单位使用。对于TB的初筛定性诊断有着积极的意义。

附图说明

图1为本发明检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条结构示意图。

为进一步说明本发明检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条及其制备方法，特举以下的实施例进行说明，该实施例是为了解释而不是以任何方式限制本发明。

具体实施方式

本发明所述的检测血液中TB抗体的磁性免疫层析试纸条，如图1所示，该试纸条是在底板1)上依次相互交错2mm地粘贴上包被膜2)、结合了TB抗原的磁颗粒垫3)、样品垫4)、吸水垫5)，并在上层覆盖透明塑料密封膜6)组装而成的试纸条，包被膜2)上预包被有检测线T(TB抗原)和质控线C(羊抗兔IgG)。

在具体实施例中，所采用TB抗原对为商品化抗原。利用双抗原夹心检测TB抗体的原理检测标本，当待测标本中含有TB抗体时，抗体会先和磁颗粒上结合的抗原结合，随着层析作用的进行，结合物向前移动到达检测线T处，抗体会再次和包被抗原结合形成双抗原夹心复合物而聚集在T线处。另外，兔IgG标记磁颗粒会继续前行到达质控线C时，羊抗兔IgG会与兔IgG标记磁颗粒结合从而在C线处同样出现磁颗粒聚集。整个反应在30分钟内进行完全，一般反应十五分钟后即可使用磁性免疫层析仪器读卡，T线和C线都会产生相应的磁性信号值，计算T/C的比值，根据预设的界限比值即可判定结果的阴阳性。整个读卡、计算、与预设界限值比对的过程已经完全程序化，磁性检测仪会直接给出阴阳性结果。

本发明所述的检测血液中TB抗体的磁性免疫层析试纸条的制备方法见以下实例：

实施例1

检测血液中TB抗体的磁性免疫层析试纸条及试纸盒的制备方法

本实施例的试纸条及试纸盒的制备方法包括以下步骤：

A、抗原和抗体的制备：选用商品化的TB重组抗原，对20mM，pH7.2(pH7.0-7.6均适用)的PBS，4℃透析过夜备用。

B、包被膜的制备：

包被缓冲液的配制：0.02M pH 7.2的磷酸缓冲液(PBS)为包被缓冲液，0.22μm微孔滤膜过滤除菌后置4℃保存备用，有效期两周。

封闭液的配制：含0.5％BSA的0.02M pH7.2(pH7.0-7.6均适用)的磷酸盐缓冲液(PBS)，0.22μm微孔滤膜过滤除菌后置于4℃保存备用，有效期一周。

包被膜的制备：用包被缓冲液(0.02M pH7.2(pH7.0-7.6均适用)的PB)将TB抗原稀释为0.5mg/ml，羊抗兔IgG稀释为1mg/ml，使用定量喷膜装置以1μl/cm的量将二者以0.8cm的间隔均匀喷印于3.5cm宽度硝酸纤维素膜上，室温晾干30分钟后于封闭液(含有0.5％BSA的0.02M pH7.2(pH7.0-7.6均适用)的PBS，)中浸泡10分钟后于25-35℃烘干8小时，加入干燥剂封存备用。

C、磁颗粒垫的制备：

醋酸钠缓冲液的配制：用双蒸水和醋酸钠及冰醋酸配制pH值为4.7(pH4.5-5.0均适用)，浓度为50mM的醋酸缓冲液，加入Tween-20至终浓度为0.1％，0.22μm微孔滤膜过滤除菌后4℃保存备用，有效期两周。

硼酸保存缓冲液的配制：用双蒸水，硼酸和硼砂配制pH为8.5(pH8.2-9.0均适用)，终浓度为50mM的硼酸缓冲液，加入PVP，Casine，Tween-20，蔗糖，终浓度分别为1％，1％，0.5％，5％，0.22μm微孔滤膜过滤除菌后4℃保存备用，有效期一周。

选用直径为100-300nm的超顺磁颗粒，将TB抗原及兔IgG对0.02M，pH7.0-7.6的PBS 4℃透析过夜，调整浓度为2mg/ml；选用直径为100-300nm的超顺磁颗粒，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液洗涤磁颗粒，加入碳二亚胺使终浓度为20mmol/L，室温反应1小时，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液充分洗涤磁颗粒后加入TB抗原使TB抗原与磁颗粒的分子比例为5∶1(摩尔比)，室温反应3小时，加入含有0.5％BSA的0.02M，pH7.0-7.6的PBS室温封闭30分钟，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液洗涤磁颗粒，然后使用含有1％PVP，1％casein，0.5％Tween-20，5％蔗糖的50mM，pH8.2-9.0的硼酸保存缓冲液复溶磁颗粒，4℃保存备用，使用同样的方法将兔IgG偶联于磁颗粒上；将TB抗原偶联的磁颗粒和兔IgG偶联的磁颗粒以2∶1的比例混合，充分混匀后使用保存缓冲液以1∶5-1∶20的比例(体积比)将混合物稀释待喷涂玻璃纤维垫使用；将稀释好的磁颗粒使用ioDot喷膜仪的专用喷头以25μl/cm的量均匀喷涂于玻璃纤维上，冷冻干燥后加入干燥剂封存备用。

D、样品垫的处理

将1.8cm宽度样品垫放入样品垫处理溶液中浸泡处理1小时后取出25-35℃烘干8小时。

样品垫处理液是含有1％-5％Casein和0.1％-1％的PVA以及0.01-0.2％Tween-20的0.02M pH7.2(pH7.0-7.6均适用)的PBS溶液。

E、试纸条的组装及切割

下述所有操作都必须在湿度小于20％，温度20-25℃的房间内进行。

试纸板的组装：使用BioDot LM5000型组装仪按照要求将3.5cm宽的包被膜，2.5cm宽的吸水纸，0.8cm宽的磁颗粒垫，1.8cm宽的样品垫组装于9.8cm宽度透明塑料底板上，贴上上层透明塑料盖板，组装成试纸板。

试纸条的裁切：使用BioDot CM4000型切条机将组装好的试纸板切成0.5cm宽的成品试纸条。

F、试纸卡的组装

将本发明所述的切割好的单人份试纸条置于塑料底卡上的卡槽内，盖上上盖，使用压卡机将上下两片塑料卡压紧，确保整个试纸条处于绷紧状态。加入干燥剂室温封存备用。

G、确定该批次的二维码信息

品名：TB抗体磁性检测卡

批次：试纸卡的组装日期，格式为：年/月/日，XXXX/XX/XX

阴阳性判读标准的确定：取100份确认TB抗体阳性标本(强弱均有)，500份随机标本使用该批次试纸卡检测，使用磁性检测仪检测结果，计算每个检测卡的T/C值，使用统计学方法计算均值和标准差，确定：T/C＜0.1为阴性。T/C＞0.2为阳性，二者之间为灰区。

H、二维码的打印粘贴

将上述二维码信息输入二维码打印机内并打印，将二维码粘贴于试纸卡的特定位置，使用二维码粘贴位置检测器随机抽检2％确保二维码粘贴无误。

I、成品包装

将贴好二维码的单人份试纸卡与一包干燥剂密封于铝箔袋内，100人份为一个包装置于一个包装盒内，一盒一份说明书和1瓶10ml装层析缓冲液，即制成试纸盒，该试纸盒于室温避光保存，保质期为18个月。层析缓冲液配方为：1％Tween-20，0.5％Triton X-100，1％NP-40，0.05％NaN3，20mmol pH7.2(pH7.0-7.6均适用)的PBS，。

实施例2

除了磁颗粒的制备的步骤中：使TB抗原与磁颗粒的分子比例为2∶1。其它步骤同实施例1，

实施例3

除了磁颗粒的制备的步骤中：使TB抗原与磁颗粒的分子比例为10∶1。其它步骤同实施例1。

实施例4

除了TB抗原与兔IgG标记磁颗粒后的的混合步骤中：充分混匀后使用保存缓冲液以1∶10的比例将混合物稀释待喷涂玻璃纤维垫使用，其它步骤同实施例1。

实施例5

除了TB抗原与兔IgG标记磁颗粒后的的混合步骤中：充分混匀后使用保存缓冲液以1∶20的比例将混合物稀释待喷涂玻璃纤维垫使用，其它步骤同实施例1。

实施例6

本发明的检测卡的使用方法

1、加样

从包装盒中取出单人份的检测卡，撕开铝箔带包装，将试纸卡置于平整桌面上，用微量移液器取50μl样本血清加入卡上的加样孔内，再加入50μl层析缓冲液，等待反应进行15分钟。

2、测量及结果输出

将MICT检测仪预先开机，将检测卡***检测仪的插卡口，运行仪器，仪器会自动读取卡上的二维码信息并进行测量，即时打印测量结果，阴阳性结果会在打印结果中显示。

Claims (3)

1.一种检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条，其特征在于：该试纸条是将包被膜、结合了TB抗原的磁颗粒垫、样品垫、吸水垫依次相互交错2mm地粘贴在底板上，然后在上层覆盖透明塑料密封膜组装而成，其中所述的包被膜上预包被有TB抗原检测线和质控线。

2.根据权利要求1所述的检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条，其特征在于：采用双抗原夹心的反应模式检测TB抗体。

3.根据权利要求1所述的检测TB抗体的磁性免疫层析试纸条的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)抗原的处理：选用基因工程技术制备的商品化TB重组配对抗原，对20mM，pH7.0-7.6的PBS 4℃透析过夜；

2)包被膜的制备：使用0.02mM，pH7.0-7.6的PBS，分别将TB包被抗原和羊抗兔IgG稀释到0.5-1.5mg/ml的浓度，使用定量喷液装置分别将二者以0.5-1.2cm的间隔喷印于硝酸纤维素膜上，晾干后于封闭液中浸泡10分钟后于25-35℃烘干8小时，加入干燥剂封存备用；

3)磁颗粒垫的制备：将TB抗原及兔IgG对0.02M，pH7.0-7.6的PBS 4℃透析过夜，调整浓度为2mg/ml；选用直径为100-300nm的超顺磁颗粒，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液洗涤磁颗粒，加入碳二亚胺使终浓度为20mmol/L，室温反应1小时，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液充分洗涤磁颗粒后加入TB抗原使TB抗原与磁颗粒的分子比例为5∶1(摩尔比)，室温反应3小时，加入含有0.5％BSA的0.02M，pH7.0-7.6的PBS室温封闭30分钟，使用含有0.1％Tween-20的50mM，pH4.5-5.0的醋酸钠缓冲液洗涤磁颗粒，然后使用含有1％PVP，1％casein，0.5％Tween-20，5％蔗糖的50mM，pH8.2-9.0的硼酸保存缓冲液复溶磁颗粒，4℃保存备用，使用同样的方法将兔IgG偶联于磁颗粒上；将TB抗原偶联的磁颗粒和兔IgG偶联的磁颗粒以2∶1的比例混合，充分混匀后使用保存缓冲液以1∶5-1∶20的比例(体积比)将混合物稀释待喷涂玻璃纤维垫使用；将稀释好的磁颗粒使用定量喷膜装置以10-50μl/cm的量均匀喷涂于玻璃纤维上，冷冻干燥后加入干燥剂封存备用；

4)样品垫的处理：将样品垫放入样品垫处理溶液中浸泡处理1小时后取出25-35℃烘干8小时；所述的样品垫处理液是含有0.5％-2.5％BSA和0.1％-1％的聚乙烯醇，以及0.01-0.2％吐温-20的0.02M，pH7.0-7.6的磷酸盐缓冲溶液；

5)试纸条的组装：在透明塑料底板上依次相互交错2mm贴上包被膜、磁颗粒垫、样品垫、吸水垫，然后在上层覆盖透明塑料密封膜得到试纸板，根据要求的宽度切割即得到试纸条。

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