CN102520193A - 一种定量检测人心肌肌钙蛋白i的荧光免疫层析方法及其试剂盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定量检测心肌肌钙蛋白I(cTnI)的荧光免疫层析方法及其试剂盒。本发明的定量检测cTnI荧光免疫层析方法是利用量子点的优良荧光特性，结合双色标记技术及免疫层析技术，在优化试纸条各组成部件基础上，实现的荧光定量检测。与常规胶体金免疫层析方法相比，本发明具有标记稳定性好、非特异性低、灵敏度高、线性范围宽以及定量准确的优势。本发明试剂盒对cTnI进行的定量检测，可同时检测全血、血清及血浆样品，适用于各级医院，特别有助于在基层医院及诊所的广泛推广。

Description

一种定量检测人心肌肌钙蛋白I的荧光免疫层析方法及其试剂盒

技术领域

本发明涉及医学检验领域，特别涉及一种利用心肌肌钙蛋白I相关的免疫反应及荧光免疫层析技术来诊断急性心肌梗塞的定量检测方法。

背景技术

当前，心血管疾病在世界范围内已成为成年人最大的潜在杀手，仅在美国就有超过7000万人患有心脏病，每年大约有600万人因胸痛而进急诊室，每年急性心肌梗死的死亡人数超过了50万，在我国，心血管疾病的患病率、发病率及其危险因素水平均呈不断上升趋势。近年来统计，心血管病的死亡率在人口死亡中占40％，已高于欧美国家，属心血管病高发国。因此，只有做到早预防、早发现及早救治，才能最大限度的防止致残、致死后果，最大限度的改善心血管患者的预后和生活质量。

对心血管疾病，传统的实验室检测多为心肌酶谱系列。然而近年来研究发现，它对急性心肌梗死(Acute myocardial infarction，AMI)的诊断存在着不足之处，如：血液中酶活性升高出现较晚、持续时间短及特异性较差等。因此，20世纪90年代以来，临床化学家们逐渐将诊断AMI的研究重点转移到心肌蛋白标志物上。其中心肌肌钙蛋白(Cardiac troponin，cTn)是唯一存在于心肌中的收缩蛋白，对心肌坏死具有高度的敏感性和特异性。

心肌肌钙蛋白是由cTnI、cTnC以及cTnT组成的复合物，在肌肉收缩和舒张过程中起重要调节作用。其中，cTnC没有心肌特异性，较少用于心肌损伤的检查。在正常状态下，cTnI和cTnT均不能透过细胞膜进入血液循环，故健康人血内不含或含极低量的cTnI、cTnT；当心肌细胞受损后，cTnI及cTnT弥散进人细胞间质，较早的出现在外周血中。通常，心肌肌钙蛋白在发病后3h～5h即可升高，15h～24h达高峰，持续时间久，5d～10d后降至正常。但cTnT在心脏中具有四个亚型，特异性低于cTnI，且在肾衰竭、横纹肌溶解病、肺炎和败血症等疾病中，血液中cTnT通常也可增高，故在检测中会出现假阳性现象。与此相反，cTnI在心肌中无其它亚型，特异性高于cTnT，此外其分子量亦小于cTnT，在AMI发病时，更早被释放于血液中，因此，cTnI可谓目前诊断AMI最好的心肌损伤标志物之一。

传统上多用放射免疫法、酶联免疫吸附法、化学发光法及胶体金免疫层析法等测定cTnI。但放射免疫法和酶联免疫吸附法操作复杂，检测耗时长；化学发光法对技术要求高，不易在临床实验室中进行常规开展。胶体金免疫层析法虽然具有标本用量少，简便快速，便宜的优势，然而当遇到某些样品中抗原或抗体含量极低时，胶体金的颜色将很浅，很难用肉眼来判断结果，容易出现误判，灵敏度较低。

中国专利申请号200780015772.0公布了一种肌钙蛋白高灵敏分析***。该申请号专利主要基于微量滴定板(如96孔板、384孔板)进行分析，灵敏度高，但操作复杂、反应时间长、检测范围窄，对样品中cTnI的检测上限仅为50pg/mL，该***对AMI的早期预防具有一定的作用，但是对于AMI的诊断及预后却欠佳。

中国专利申请号201010197148.0披露了一种肌钙蛋白I和肌钙蛋白T的双通道检测卡，该申请号专利利用胶体金标记不同目标物的抗体，肉眼观察检测结果，实现肌钙蛋白I和肌钙蛋白T的同时检测。中国专利申请号200610028913.X披露了一种检测心肌肌钙蛋白I的试剂盒，通过胶体金免疫层析技术实现对心肌肌钙蛋白I的检测。上述专利的不足之处有，该申请号专利均只能进行定性检测，而不能实现定量检测；检测结果均是通过肉眼来观察，受主观影响较大，特别是对于目标物含量较低的样本，同一试纸条不同的检测者可能会做出不同、甚至错误的结果判断；灵敏度低。

中国专利申请号201010619731.6披露了一种全程定量检测肌钙蛋白I的免疫层析试纸条。该申请号专利采用荧光胶乳微粒标记心肌肌钙蛋白I单克隆抗体，结合免疫层析技术，实现对肌钙蛋白I的定量检测。该专利所采用荧光物质为荧光素，属于有机荧光染料。

在免疫层析***中，除胶体金、胶体硒、乳胶颗粒及碳颗粒以外，量子点亦可被用作可视或可被仪器检测的指示物质。同时与有机荧光染料相比，量子点具有发光强度高、激发光谱宽、发射光谱窄、荧光寿命长、表面修饰多功能化及稳定性好等众多优势，在荧光检测领域具有着取代传统有机荧光染料的潜力，已成为新一代生物荧光标记物。对胶体金免疫层析而言，定性/半定量分析是依据胶体金颗粒对光的吸收和散射进行检测的，与检测荧光信号强度相比，具有灵敏度低、定量不准确等缺点。

因此，基于量子点及免疫层析的诸多优势，需要研制一种利用量子点来检测心肌肌钙蛋白I的方法，弥补现有技术中检测心肌肌钙蛋白I灵敏度低、定量不准确或操作步骤繁琐、成本高等不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题为针对现有技术中检测心肌肌钙蛋白I灵敏度低、定量不准确的缺点，提供了一种定量检测心肌肌钙蛋白I的荧光免疫层析方法及其试剂盒。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

步骤1)用化学交联或生物分子间特异性作用将人心肌肌钙蛋白I的特异性抗体连接到量子点表面，得到抗体修饰的量子点，所述抗体修饰的量子点的发射波长范围为550～1300nm；

步骤2)将步骤1)得到的抗体修饰的量子点固定在标记垫上，且标记垫上同时固定有质控分子修饰的量子点，所述质控分子修饰的量子点的发射波长与步骤1)得到的抗体修饰的量子点的发射波长不同，且波长范围为550～1300nm，在层析膜上分别设有定量带和质控带，其中质控带固定有能与所述质控分子特异性结合的生物分子，定量带固定有对应心肌肌钙蛋白I的与步骤1)所述特异性抗体不同抗原决定簇的特异性抗体；

步骤3)以样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板构建成荧光免疫层析试纸条，其中所述层析膜为弱荧光层析膜，底板具低荧光特性；

步骤4)试纸条免疫层析后，检测定量带和质控带的荧光信号强度，并以质控带荧光信号强度校正定量带的荧光信号强度，进而实现心肌肌钙蛋白I的定量检测。

本发明提供的一种定量检测cTnI的荧光免疫层析的方法，是一种以量子点为荧光信号，采用双色标记技术，在免疫层析试纸条上实现cTnI快速灵敏检测的方法。

本发明定量检测cTnI的荧光免疫层析方法能够解决现有荧光免疫层析技术中背景与信号难区分、灵敏度低、荧光定量方法不明确的不足和缺陷，可实现对微量样品的检测。由于量子点荧光受激发光干扰很小，灵敏度大大提高，其灵敏度是用传统染料和有色标记物检测方法的10～1000倍。

本发明采用化学交联或生物分子间特异性作用将cTnI的特异性抗体连接到量子点表面，得到抗体修饰的量子点，其中所述特异性抗体为抗cTnI的单克隆抗体或多克隆抗体。

本发明中的化学交联为：当量子点表面存在活性基团时，可与特异性抗体直接反应，不需用化学交联剂；反之，则需采用化学交联剂将抗体与量子点相偶联。其中，化学交联剂包括1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)及戊二醛等。

作为优选，在本发明的一个实施例中，采用EDC/NHS交联法对量子点进行蛋白修饰。其一般步骤为：将纯化后的量子点溶液与EDC和NHS混合，然后加入一定量的蛋白质，以缓冲液作为反应介质，培育4小时，加入甘氨酸封闭，并以色谱、层析柱或超滤离心等方式纯化，从而得到蛋白修饰的量子点荧光纳米颗粒。

生物分子间特异性作用包括生物素-亲和素***和抗原-抗体***。作为优选，在本发明的另一个实施例中，采用生物素-亲和素***的结合方式对标记物进行量子点修饰，该结合方式具有放大信号的作用。具体为：将生物素连接到蛋白质分子表面，通过亲和素-生物素间的相互作用，将蛋白质分子偶联到链霉亲和素修饰量子点的表面。

为了提高信号与背景的区分度，本发明选用发射光波长为550～1300nm的量子点。因在紫外照射下，层析膜、底板和扣卡的荧光强度在550nm以下远强于550nm以上，从而对低浓度cTnI检测时产生一定的影响，故优选发射波长大于550nm的量子点。此外，层析膜、底板和扣卡在近红外区域(750～1300nm)荧光强度极弱，结合量子点合成技术，优选近红外波长的量子点(750～1300nm)进一步提高灵敏度。

本发明所用量子点包含单一化合物形成的量子点或是几种化合物组装成的复合物量子点，且量子点具有较强的光稳定性。形成量子点的化合物是从ZnS、CdS、HgS、MgS、CdSe、MgSe、ZnSe、PbSe、PbSe、CdTe、MgTe、ZnTe、HgTe、InAs、InP组成的组中选择的，且可掺杂Cu、Mn和Hg。

其中，质控分子修饰的量子点与cTnI抗体修饰的量子点可选用相同发射波长的量子点。但在本发明中，为了减弱质控分子修饰的量子点对定量带及背景信号的影响，采用双色标记技术，即选用两种发射波长不同的量子点分别标记质控分子和抗体。

作为优选，在本发明的一个实施例中，标记垫中与cTnI结合的抗体修饰的量子点的发射波长为650nm，质控分子修饰的量子点的发射波长为570nm。

作为优选，在本发明的另一个实施例中，标记垫中与cTnI结合的抗体修饰的量子点的发射波长为900nm，质控分子修饰的量子点的发射波长为600nm。

作为优选，在本发明的实施例中，使用有机相方法合成570nm、600nm和650nm的CdSe/ZnS，并把量子点由脂溶性转为水溶性，此过程中量子点荧光无明显变化；使用水相方法合成900nm的InAs。

为了降低对量子点荧光信号的影响，本发明采用弱荧光的层析膜、低荧光的底板以及低荧光的扣卡，从而保证获得高荧光信背比，能良好区分信号与背景，进而提高检测灵敏度。

作为优选，在本发明的实施例中，底板为黑色，表面附有不干胶，且扣卡、层析膜、底板及不干胶均不含有荧光剂。

本发明实施例中荧光免疫层析试纸条由样品垫、标记垫、过滤膜、层析膜、吸水垫和底板组成，如图1所示。在标记垫上固定有cTnI特异性抗体修饰的量子点，以及质控分子修饰的量子点。在试纸条层析膜上分别设有定量带和两条质控带，其中定量带固定有对应cTnI的与上述标记垫中特异性抗体不同抗原表位的特异性抗体，质控带固定有能与所述质控分子特异性结合的生物分子。

本发明定量带是判定样品中cTnI含量的主要指标，并且受质控带荧光信号强度校正，以提高定量准确度。此外，通过增加定量带的条数，可扩大试纸条的检测范围，避免出现HOOK效应。

在本发明的一个实施例中，发明人所选用的样品为血清，且样品进一步包含全血和血浆。当样品为全血时，荧光免疫层析试纸条还包括在样品垫与层析膜之间设置的过滤膜，用于凝固、过滤细胞，该过滤膜可分别与标记垫和层析膜直接毛细作用接触，如图1所示，也可与样品垫和标记垫直接毛细作用接触，如图3所示。

其中，过滤膜还可以与样品垫合并为同一结构，同时拥有样品收集、释放及过滤的作用。

本发明实施例采用预润免疫层析方法对待测样品中的cTnI进行定量检测。其中其中预润免疫层析为：滴加一定体积的缓冲液到层析膜上，润湿一定时间后，将样品加入样品垫中，然后样品沿层析膜向吸水垫方向层析运动。预润的目的是预润湿层析膜，封闭非特异性结合位点，以使量子点标记物均匀通过层析膜，减少在层析膜上的非特异性吸附，并减缓样品的层析速度，从而提高特异性结合效率。其中滴加缓冲液体积一般为20～80μl，润湿时间为30秒～2分钟，而样品层析时间通常为8～25分钟。

本发明的预润免疫层析包括将缓冲液直接或间接滴加于层析膜。当将缓冲液间接滴加于层析膜时，荧光免疫层析试纸条还包括润湿垫和连接垫，其中润湿垫分别与层析膜和连接垫以毛细作用接触，连接垫分别与润湿垫和吸水垫以毛细作用接触。缓冲液通过润湿垫到达层析膜。

本发明的缓冲液为pH 7.2～11的碱性缓冲液，且该碱性缓冲液可包含牛血清白蛋白、酪蛋白及表面活性剂。其中，表面活性剂可包括吐温20、吐温80、曲拉通X-100、聚乙二醇及聚乙烯基吡咯烷酮等。

作为优选，在本发明的实施例中使用包含牛血清白蛋白和吐温20的pH 9.0的磷酸缓冲液。

本发明的检测用荧光定量仪包含激发光源模块、滤光模块、光电转换模块、控制分析模块以及软件***。其中激发光源模块包含光源及聚光装置，该光源为发光二极管或激光二极管，且波长位于300～400nm之间或500～600nm之间。滤光模块包含滤光片轮，该滤光片轮包含不同种滤光片，以获取相应量子点的荧光信号。光电转换模块包括图像传感器或者光电倍增管。

层析结束后，在光源激发下，试纸条产生的荧光信号经滤光模块滤除杂散光及背景荧光，到达光电转换模块，获得数字信号。其中所获质控带与定量带的荧光信号强度具有一定的相关性，主要影响因素包括温度、湿度、基质等。

本发明检测结果的判定方法：如果质控带荧光信号强度超出荧光定量仪内部设定的可接受值，说明检测结果无效；在检测结果有效前提下，定量带与质控带荧光信号强度的比值越高，表示样品中目标检测物的浓度越高，反之越低。

本发明采用荧光定量仪检测一系列不同浓度的标准品，绘制标准曲线。其中标准曲线为标准品系列浓度(c)与所对应的校正荧光信号强度(F)的关系曲线，关系式为F＝f(c)，校正荧光信号强度为F＝αF_定量带/F_质控带，其中α为校正系数，受温度、湿度和基质等影响。然后样品，依据标准曲线可获得样品中cTnI的浓度。

本发明提供了一种定量检测心肌肌钙蛋白I的的荧光免疫层析试剂盒，包括扣卡(13)、荧光免疫层析试纸条及缓冲液，如图4所示。该试剂盒采用直接预润免疫层析方法。扣卡(13)为荧光免疫层析试纸条的外部壳结构，包括上样孔(11)、视窗(12)，且具低荧光特性或不含荧光剂。

本发明实施例中的直接预润免疫层析试纸条，其结构包括样品垫(1)、标记垫(2)、层析膜(4)、吸水垫(5)和底板(6)。层析膜(4)包含质控带(8)和定量带(7)。当进行全血样品检测时，试纸条还包括过滤膜(3)，具体结构如图1所示，其中样品垫(1)、标记垫(2)、过滤膜(3)、层析膜(4)和吸水垫(5)搭载于底板(6)之上，样品垫(1)位于上样孔(11)的下方，且连接于标记垫(2)，标记垫(2)连接于过滤膜(3)，过滤膜(3)连接于层析膜(4)，层析膜(4)上固定有两条质控带(8)和两条定量带(7)，且质控带(8)位于定量带(7)的两侧，层析膜(4)位于视窗(12)的下方，层析膜(4)连接于吸水垫(5)。

在对试纸条预润时，可将缓冲液直接滴加于窗口(12)内的层析膜上，其中滴加位置为质控带(8)的两侧，可靠近样品垫一侧，亦可靠近吸水垫一侧。

本发明还提供了一种定量检测心肌肌钙蛋白I的荧光免疫层析试剂盒，包括扣卡(13)、荧光免疫层析试纸条及缓冲液，如图5所示。该试剂盒采用间接预润免疫层析方法。扣卡(13)为荧光免疫层析试纸条的外部壳结构，包括上样孔(11)、视窗(12)和润湿孔(14)，且具低荧光特性或不含荧光剂。

本发明实施例中的荧光免疫层析试纸条结构如图2所示，其包含样品垫(1)、标记垫(2)、层析膜(4)、润湿垫(9)、连接垫(10)、吸水垫(5)和底板(6)。层析膜(4)包含质控带(8)和定量带(7)。其中样品垫(1)、标记垫(2)、层析膜(4)、润湿垫(9)、连接垫(10)和吸水垫(5)搭载于底板(6)之上，样品垫(1)位于上样孔(11)的下方，且连接于标记垫(2)，标记垫(2)连接于层析膜(4)，层析膜(4)上固定有两条质控带(8)和两条定量带(7)，且质控带(8)位于定量带(7)的两侧，层析膜(4)位于视窗(12)的下方，层析膜(4)连接于润湿垫(9)，且润湿垫(9)位于润湿孔(14)的下方，润湿垫(9)连接于连接垫(10)，连接垫(10)连接于吸水垫(5)。

进行全血样品层析时，试纸条还包括过滤膜(3)，具体结构如图3所示，其中试纸条包含样品垫(1)、标记垫(2)、过滤膜(3)、层析膜(4)、润湿垫(9)、连接垫(10)、吸水垫(5)和底板(6)。过滤膜(3)连接于样品垫(1)与标记垫(2)之间。

本发明构建的预润免疫层析试纸条，其特征是，增加了润湿垫(9)和连接垫(10)，其中润湿垫分别与层析膜(4)和连接垫(10)毛细作用接触，用于缓冲液的滴加，以润湿层析膜(4)，并减少非特异性吸附。

连接垫(10)分别与润湿垫(9)和吸水垫(5)毛细作用接触，具有缓慢的吸水速度，以减少润湿时的吸水量，促使缓冲液充分润湿层析膜(4)；当加样品层析时，吸水垫(5)可通过连接垫(10)吸水，促使样品层析。

试纸条的层析膜(4)具有弱荧光特性或不含荧光剂，其荧光噪声在大于550nm时很弱，以减少对低浓度cTnI检测的影响。

本发明的主要优点如下：

1)本发明采用量子点作为特异性抗体的荧光标记物，与有机荧光染料相比，具有发光强度高、激发光谱宽、发射光谱窄、荧光寿命长、表面修饰多功能化及稳定性好等优势。本发明优选了550～1300nm的量子点，且质控分子和特异性抗体修饰的量子点选用两种不同发射波长的量子点，以降低非特异性吸附，提高检测灵敏度。

2)本发明试剂盒组成部件中的扣卡、底板以及层析膜在大于550nm时均具有低的荧光特性，以减少对量子点荧光信号获取的影响，从而保证获得高的荧光信背比，进而达到提高灵敏度的目的。

3)本发明所述的定量检测cTnI的荧光免疫层析方法可利用润湿层析技术，减少非特异性吸附，增强特异性结合，进而提高检测灵敏度，有利于样品中cTnI含量极低时的准确定量。

4)本发明方法与常规胶体金免疫层析相比，具有标记稳定性好、非特异性低、灵敏度高、线性范围宽以及定量准确等优势。

附图说明

图1为直接预润荧光免疫层析试纸条的组装示意图，其中1为样品垫，2为标记垫，3为过滤膜，4为层析膜，5为吸水垫，6为底板，7为定量带，8为质控带；

图2为间接预润荧光免疫层析试纸条的组装示意图，其中1为样品垫，2为标记垫，4为层析膜，5为吸水垫，6为底板，7为定量带，8为质控带，9为润湿垫，10为连接垫；

图3为间接预润荧光免疫层析试纸条的组装示意图，其中1为样品垫，2为标记垫，3为过滤膜，4为层析膜，5为吸水垫，6为底板，7为定量带，8为质控带，9为润湿垫，10为连接垫；

图4为直接预润荧光免疫层析试剂盒示意图，其中13为扣卡，11为上样孔，12为视窗，8为质控带，7为定量带。

图5为间接预润荧光免疫层析试剂盒示意图，其中13为扣卡，11为上样孔，12为视窗，8为质控带，7为定量带，14为润湿孔。

具体实施方式

本发明公开了一种定量检测人心肌肌钙蛋白I的荧光免疫层析方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明的技术方案为：

步骤1)用化学交联或生物分子间特异性作用将人心肌肌钙蛋白I的特异性抗体连接到量子点表面，得到抗体修饰的量子点，所述抗体修饰的量子点的发射波长范围为550～1300nm；

步骤2)将步骤1)得到的抗体修饰的量子点固定在标记垫上，且标记垫上同时固定有质控分子修饰的量子点，所述质控分子修饰的量子点的发射波长与步骤1)得到的抗体修饰的量子点的发射波长不同，且波长范围为550～1300nm，在层析膜上分别设有定量带和质控带，其中质控带固定有能与所述质控分子特异性结合的生物分子，定量带固定有对应心肌肌钙蛋白I的与步骤1)所述特异性抗体不同抗原决定簇的特异性抗体；

步骤3)以样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板构建成荧光免疫层析试纸条，其中所述层析膜为弱荧光层析膜，底板具低荧光特性；

步骤4)试纸条免疫层析后，检测定量带和质控带的荧光信号强度，并以质控带荧光信号强度校正定量带的荧光信号强度，进而实现心肌肌钙蛋白I的定量检测。

本发明荧光免疫层析的原理和检测方法为：采用荧光免疫层析技术及双抗体夹心法原理定量检测样品(全血、血清或血浆)中的心肌肌钙蛋白I(cTnI)的含量。检测时，首先滴加缓冲液将层析膜润湿，然后将样品加入到上样孔中，样品流经标记垫时与量子点标记物相混合，并沿着层析膜向吸水垫方向毛细运动，分别流经层析膜上的定量带及质控带。若样品中含有cTnI，则与量子点表面的cTnI抗体相结合，当层析至定量带时，会被预先包被于该条带的抗体所捕获，从而构成双抗体夹心复合物。光源激发下，采用荧光定量仪可获取定量带和质控带的荧光信号强度，依据荧光定量仪获取的标准曲线，进而可分析出样品中含有cTnI的浓度。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：以共价交联方式将抗体修饰于量子点并采用直接预润免疫层析对cTnI的定量检测

(一)量子点与抗体的修饰

将发射波长为650nm的量子点与1mg/mL的cTnI单克隆抗体混合，并在新鲜配制的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS，1mg/mL)和碳化二亚胺盐酸盐(EDC，1mg/mL)作用下室温反应4～5h，加入1mol/L甘氨酸封闭，并用色谱柱或层析柱分离纯化，得到cTnI单克隆抗体修饰的量子点。同理得到兔IgG修饰的量子点。其中cTnI抗体修饰的量子点的荧光发射波长为650nm，兔IgG修饰的量子点的荧光发射波长为570nm。

(二)试剂盒的构建

以1∶1的比例混合两种量子点标记物，并加入牛血清白蛋白(0.05～2％)、蔗糖(1～15％)以及吐温20、曲拉通X-100等表面活性剂，其中表面活性剂的含量在0.05～2％之间，随后均匀喷涂在标记垫上，37℃干燥后密封，4℃下保存。

如图1所示，组装定量检测cTnI的荧光免疫层析试纸条，由样品垫(1)、标记垫(2)、过滤垫(3)、层析膜(4)、吸水垫(5)组成，顺次粘贴于黑色底板(6)上。其中，样品垫为孔状隔膜，选择玻璃纤维，为待检样品收集区；标记垫中含有cTnI抗体修饰的量子点以及兔IgG修饰的量子点；层析膜上包含定量带(7)和质控带(8)，定量带和质控带的间隔R为：3mm≤R≤8mm，且定量带(7)固定有区别于标记垫中cTnI抗体的另一抗原表位cTnI抗体，质控带(8)包被了羊抗兔抗体，位于定量带的两侧；润湿垫与层析膜毛细搭接1～2mm；连接垫分别与润湿垫和吸水垫毛细作用接触，起缓冲连接作用。组装好后，按照要求切割为所需宽度，并置于扣卡(13)内，如图3所示，加入干燥剂封装，与碱性缓冲液共同构建为荧光免疫层析试剂盒。

(三)样品的检测

A)将cTnI抗原标准品用正常人全血作为稀释液分别配制为0ng/mL和80ng/mL浓度；

B)将步骤A)中两种浓度的cTnI标准品溶液依次按照5∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4和0∶5的比例进行混合；

C)在层析膜上滴加20μL的缓冲液，该缓冲液为包含牛血清白蛋白和吐温20的pH 9.0的磷酸缓冲液，层析反应30s；

D)分别将步骤B)中配制的全血溶液(120μL)滴加于上样孔(11)中，正向层析反应15min；

E)置于荧光定量仪中获取荧光信号强度，并绘制相应的标准曲线；

F)同步骤C)和步骤D)操作，对待测样品进行检测，层析结束后，置于荧光定量仪内获取荧光信号强度，并依据步骤E)中的标准曲线分析该样品中cTnI的含量；

G)输出检测报告。

(四)结果分析

结果表明，其最低检测限为0.1ng/mL，最低定量限为0.33ng/mL，且批内与批间重复性均较好，相关系数R²＞0.99，对心血管疾病的诊断具有参考价值。

实施例2：以生物素-亲和素***将抗体修饰于量子点并采用间接预润免疫层析对cTnI的定量检测

(一)量子点与抗体的修饰

首先采用pH 9.0的碳酸氢钠缓冲液对1mL的cTnI单克隆抗体(1mg/mL)进行充分透析，加入20～120μl二甲亚砜(DMSO)新鲜配制的N-羟基琥珀酰亚胺生物素酯(NHSB，1mg/mL)，室温避光反应4h。加入1mol/L NH₄Cl，室温下振荡反应10min，然后将溶液置于透析袋中，过夜透析纯化，并采用超滤离心管浓缩，配制为所需浓度，所得即为生物素化cTnI单克隆抗体。

将链霉亲和素修饰的发射波长为900nm的量子点和生物素化的cTnI单克隆抗体按照1∶3～1∶12的比例混合反应30～60min，所得即为cTnI单克隆抗体修饰的量子点。依据实施例1方式可制得兔IgG修饰的量子点。其中抗cTnI抗体修饰的量子点的荧光发射波长为900nm，兔IgG修饰的量子点的荧光发射波长为600nm。

(二)试剂盒的构建

以1∶1的比例混合两种量子点标记物，并加入牛血清白蛋白(0.05～2％)、蔗糖(1～15％)以及吐温20、曲拉通X-100等表面活性剂，其中表面活性剂的含量在0.05～2％之间，随后均匀喷涂在标记垫上，37℃干燥后密封，4℃下保存。

如图2所示，组装定量检测cTnI的荧光免疫层析试纸条，由样品垫(1)、标记垫(2)、层析膜(4)、润湿垫(9)、连接垫(10)、吸水垫(5)组成，顺次粘贴于黑色底板(6)上。其中，样品垫为孔状隔膜，选择玻璃纤维，为待检样品收集区；标记垫中含有cTnI抗体修饰的量子点以及兔IgG修饰的量子点；层析膜上包含定量带(7)和质控带(8)，定量带和质控带的间隔R为：3mm≤R≤8mm，且定量带(7)固定有区别于标记垫中cTnI抗体的另一抗原表位cTnI抗体，质控带(8)包被了羊抗兔抗体，位于定量带的两侧；润湿垫与层析膜毛细搭接1～2mm；连接垫分别与润湿垫和吸水垫毛细作用接触，起缓冲连接作用。组装好后，按照要求切割为所需宽度，并置于扣卡(13)内，如图4所示，加入干燥剂封装，与缓冲液共同构建为荧光免疫层析试剂盒

(二)样品的检测

A)将cTnI抗原标准品用正常人血清作为稀释液分别配制为0ng/mL和200ng/mL浓度；

B)将步骤A)中两种浓度的cTnI标准品溶液依次按照5∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4和0∶5的比例进行混合；

C)在层析膜上滴加40μL的缓冲液，该缓冲液为包含牛血清白蛋白和吐温20的pH 9.0的磷酸缓冲液，层析反应1min；

D)分别将步骤B)中配制的血清溶液(100μL)滴加于上样孔(11)中，正向层析反应13min；

E)置于荧光定量仪中获取荧光信号强度，并绘制相应的标准曲线；

F)同步骤C)和步骤D)操作，对待测样品进行检测，层析结束后，置于荧光定量仪内获取荧光信号强度，并依据步骤E)中的标准曲线分析该样品中cTnI的含量；

输出检测报告

结果表明，其最低检测限为0.05ng/mL，最低定量限为0.17ng/mL，批内与批间重复性、稳定性良好，相关系数可达R²＞0.99，能够为心血管疾病的诊断提供参考价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种定量检测人心肌肌钙蛋白I的荧光免疫层析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)用化学交联或生物分子间特异性作用将人心肌肌钙蛋白I的特异性抗体连接到量子点表面，得到抗体修饰的量子点，所述抗体修饰的量子点的发射波长范围为550～1300nm；

步骤2)将步骤1)得到的抗体修饰的量子点固定在标记垫上，且标记垫上同时固定有质控分子修饰的量子点，所述质控分子修饰的量子点的发射波长与步骤1)得到的抗体修饰的量子点的发射波长不同，且波长范围为550～1300nm，在层析膜上分别设有定量带和质控带，其中质控带固定有能与所述质控分子特异性结合的生物分子，定量带固定有对应心肌肌钙蛋白I的与步骤1)所述特异性抗体不同抗原决定簇的特异性抗体；

步骤3)以样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板构建成荧光免疫层析试纸条，其中所述层析膜为弱荧光层析膜，底板具低荧光特性；

步骤4)试纸条免疫层析后，检测定量带和质控带的荧光信号强度，并以质控带荧光信号强度校正定量带的荧光信号强度，进而实现心肌肌钙蛋白I的定量检测。

2.根据权利要求1所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，步骤1)所述抗体修饰的量子点的发射波长为900nm，步骤2)所述质控分子修饰的量子点的发射波长为600nm。

3.根据权利要求1所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，步骤1)所述抗体修饰的量子点的发射波长为650nm，步骤2)所述质控分子修饰的量子点的发射波长为570nm。

4.根据权利要求1所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，步骤1)所述量子点为单一化合物形成的量子点或几种化合物组成的复合量子点。

5.根据权利要求4所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，所述化合物为选自ZnS、CdS、HgS、MgS、CdSe、MgSe、ZnSe、PbSe、PbSe、CdTe、MgTe、ZnTe、HgTe、InAs、InP中的任意一种或几种，且可掺杂Cu、Mn和Hg。

6.根据权利要求1所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，步骤3)所述层析膜在大于550nm时荧光很弱或不含荧光剂。

7.根据权利要求1所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，步骤3)所述底板为黑色，表面附有不干胶，且两者均不含荧光剂。

8.根据权利要求1所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，步骤3)所述荧光免疫层析试纸条还包括能使样品中液体与细胞分离的过滤膜。

9.根据权利要求1所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，步骤4)所述免疫层析为预润免疫层析，其中预润免疫层析为先以缓冲液预润层析膜，再于样品垫中加入样品，当样品流经定量带和质控带后，进行荧光定量检测。

10.根据权利要求9所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，所述预润层析膜是指将缓冲液直接滴加于层析膜。

11.根据权利要求9所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，当所述预润层析膜为将缓冲液间接滴加于层析膜时，步骤3)所述的荧光免疫层析试纸条还包括润湿垫和连接垫，其中润湿垫分别与层析膜和连接垫以毛细作用接触，连接垫分别与润湿垫和吸水垫以毛细作用接触。

12.根据权利要求9所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，所述碱性缓冲液为pH 7.2～11的碱性缓冲液。

13.根据权利要求12所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，所述碱性缓冲液为包含牛血清白蛋白、酪蛋白和表面活性剂的碱性缓冲液。

14.根据权利要求12所述的荧光免疫层析方法，其特征在于，所述碱性缓冲液为包含牛血清白蛋白和吐温20的pH 9.0的磷酸缓冲液。

15.一种定量检测心肌肌钙蛋白I的荧光免疫层析试剂盒，包括扣卡(13)、荧光免疫层析试纸条及缓冲液，其特征在于，所述扣卡(13)为荧光免疫层析试纸条的外部壳结构，包括上样孔(11)、视窗(12)和润湿孔(14)；所述荧光免疫层析试纸条包括样品垫(1)、标记垫(2)、层析膜(4)、润湿垫(9)、连接垫(10)、吸水垫(5)和底板(6)，其中样品垫(1)、标记垫(2)、层析膜(4)、润湿垫(9)、连接垫(10)和吸水垫(5)搭载于底板(6)之上，样品垫(1)位于上样孔(11)的下方，且连接于标记垫(2)，标记垫(2)连接于层析膜(4)，层析膜(4)上固定有两条质控带(8)和定量带(7)，且质控带(8)位于定量带(7)的两侧，层析膜(4)位于视窗(12)的下方，层析膜(4)连接于润湿垫(9)，且润湿垫(9)位于润湿孔(14)的下方，润湿垫(9)连接于连接垫(10)，连接垫(10)连接于吸水垫(5)。

16.根据权利要求15所述的荧光免疫层析试剂盒，其特征在于，所述荧光免疫层析试纸条还包括过滤膜(3)，其中所述过滤膜(3)连接于样品垫(1)和层析膜(4)之间，且通过毛细作用接触。

17.根据权利要求15所述的荧光免疫层析试剂盒，其特征在于，所述扣卡(13)具有低荧光特性或不含荧光剂。

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