CN107727856B - 检测尿液中hiv抗体的试纸条、检测线包被液及其制备方法 - Google Patents

检测尿液中hiv抗体的试纸条、检测线包被液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测尿液中HIV抗体的试纸条、检测线包被液及其制备方法，所述检测线包被液包括HIV重组抗原、pH为7～8、1‑50mM的Tris‑HCl缓冲液、S9和脲。本发明的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的检测线包被液通过在gp160抗原溶解试剂中添加表面活性剂助溶，并在包被缓冲液中添加S9和脲，解决了gp160溶解性差，难以包被到硝酸纤维素膜上，也难以标记至胶体金上，发生金颗粒的沉淀和死金的缺陷；本发明的检测尿液中HIV抗体的试纸条高灵敏度的尿检保证了数据的真实可靠性，可用于艾滋病大规模的初筛。

Description

检测尿液中HIV抗体的试纸条、检测线包被液及其制备方法
技术领域
本发明属于医药技术领域，更具体地，本发明涉及一种检测尿液中HIV抗体的试纸条、包被缓冲液、检测线包被液及其制备方法。
背景技术
人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus，HIV)是一种感染人类免疫***细胞的病毒，通过破坏人体免疫细胞，导致免疫***失去抵抗力，而导致各种疾病。国家疾控中心统计，自2007年起，艾滋病成为中国造成死亡人数最高的传染病并延续至今。值得注意的是，目前中国仍有32.1％感染者未被发现。确定一个人是否感染艾滋病毒的唯一办法是进行艾滋病毒检测。数据显示，2008-2015年间中国HIV检测量快速上升。据统计，仅2015年，全国约有超过1.43亿人接受了HIV检测，占总人口的10％。
如此大规模的HIV检测对人力、物力、财力、时间都是一个严峻的挑战，特别是随着艾滋的全球蔓延、医护人员被感染的风险事例对HIV检测技术的开发和创新提出了“精准、快速、无创”的要求。
目前有关于艾滋诊断程序是初筛为阳性后再进行western blot确诊。初筛的主要检测方法有两种：
1、血液检测：主要方法有免疫层析法(胶体金法或胶乳法)、化学发光法、时间分辨荧光法，即采集患者血样，用于体外定性或定量检测人血清、血浆和全血中的人类免疫缺陷病毒(HIV-1/HIV-2)抗体。这些方法主要是通过检测可疑者血液的HIV抗体的有无判断是否感染。
但是血液检测的方法是一种创伤性血液检测，而血液传播也是艾滋传播的3大途径之一，其中，化学发光和时间分辨荧光需要大型设备，只有县级及以上的医院配备。其次，这2种方法耗时长，需要专门的操作人员和培训。三者的共同缺点是：
A、医护人员在抽血过程中被戳伤而感染的风险；
B、抽血后的各种医疗器械垃圾及处理(如：针头、针灸针、牙科器械、美容器械等)存在感染的风险；
C、采集的血样需要离心，难以进行患者自我检测从而保证患者的隐私。
2、口腔粘膜渗出液检测：主要方法有免疫层析法(胶体金法或胶乳法)。即用口腔拭子在牙龈线不断擦拭后的渗出液，检测人口腔粘膜渗出液中的HIV-1/2型人类免疫缺陷病毒抗体。
该法是一种微创检测，相比血液传播的风险小很多，但仍存在传播的风险如艾滋接触人群的高危人群。
尿液中存在HIV特异性的抗体已经被大量研究和证实。无/极弱传染性的尿液检测方法CFDA批准的目前只有酶联免疫法，耗时长(3h)，且只能定性检测。同样可进行定性检测的胶体金法由于其操作简便、耗时短而被亲睐和考虑的首选，但由于尿液抗体含量很低存在灵敏度的问题，故现有市场还未发现同类产品，此外，有报道，尿液检测相比于血液，唾液存在较高的假阳性问题。
gp160是HIV-1的表面包膜糖蛋白，由gp120和gp41以非共价键连接组成，常常以多聚体(多以三聚体)形式存在。HIV感染中最早出现的抗体是gp160和P24，然后是gp120，之后是gp41。gp160经宿主细胞的蛋白酶修饰和加工被剪切成结构成熟的HIV囊膜上的外膜蛋白gp120和跨膜蛋白gp41。
在制备用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的过程中，包被缓冲液用于将HIV重组抗原包被在硝酸纤维素膜上，提高试纸条的稳定性和分辨率。然而现有的包被缓冲液不能较好地分散HIV重组抗原gp160，不能够使其以最低的能量状态粘附在硝酸纤维素膜上。
发明内容
基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种检测尿液中HIV抗体的试纸条、包被缓冲液、检测线包被液及其制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
一种用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的包被缓冲液，所述包被缓冲液包括pH为7～8、1-50mM的Tris-HCl缓冲液、S9和脲；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.01～1g，所述脲的添加量为2～10g。
在其中一些实施例中，所述Tris-HCl缓冲液为pH为7.4、20mM的Tris-HCl缓冲液。
在其中一些实施例中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.1g，所述脲的添加量为5g。
本发明还提供了一种用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的检测线包被液，包括HIV重组抗原和上述用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的包被缓冲液，所述HIV重组抗原包括gp160。
在其中一些实施例中，所述HIV重组抗原还包括gp41。
在其中一些实施例中，所述gp160的浓度为0.2-0.8mg/ml，所述gp41的浓度为0.5-2.0mg/ml。
在其中一些实施例中，所述gp160和gp41的质量比为1：0.5。
本发明还提供了一种用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，所述试纸条包括底板，以及设置于底板上的样品垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，所述硝酸纤维素膜的两端分别搭接所述样品垫和吸水纸，所述样品垫的近硝酸纤维素膜端喷涂有胶体金标记的gp160抗原和胶体金标记的鼠抗人IgG抗体，所述硝酸纤维素膜上设有由上述检测线包被液包被的检测线、以及包被羊抗鼠IgG抗体的控制线。
在其中一些实施例中，所述胶体金标记的gp160抗原浓度为1.5～3.5ug/ml；所述胶体金标记的鼠抗人IgG抗体的浓度为4.5～6.5ug/ml。
在其中一些实施例中，所述样品垫的近硝酸纤维素膜端还喷涂有胶体金标记的gp36抗原，所述硝酸纤维素膜上还设有由HIV重组抗原gp36包被的另一条检测线。
在其中一些实施例中，所述胶体金标记的gp36抗原的浓度为4.5～6.5ug/ml；所述另一条检测线上包被的HIV重组抗原gp36的浓度为0.5～1.0mg/ml。
在其中一些实施例中，所述羊抗鼠IgG抗体的浓度为0.8-1.0mg/ml，所述羊抗鼠IgG抗体的用量为0.09-0.22ul/mm。
在其中一些实施例中，所述胶体金标记gp160抗原的制备方法包括：利用包被缓冲液将gp160抗原溶解，其后加入胶体金颗粒，形成所述胶体金标记gp160抗原；所述包被缓冲液包括pH为7-8、1-50mM的Tris-HCl缓冲液、S9和脲；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.01～1g，所述脲的添加量为2～10g。
在其中一些实施例中，所述样品垫采用样品垫处理液进行处理，所述样品垫处理液包括pH为8～11的缓冲液、水性流变助剂和封闭剂，其中，相对于每100mL的所述缓冲液，所述水性流变助剂的添加量为0.05～10g，所述封闭剂的添加量为0.05～10g。
发明人经大量的试验表明，缓冲液的pH为8～11时，可以消除假阳并保持强、中阳样本的检出，而当缓冲液的pH为酸性或中性时，则会出现金颗粒变色、无法流动或假阳消除效果差的问题。水性流变助剂的加入可减慢尿液中水分子的流动，为金颗粒的反应提供一个液体环境，同时在喷涂的金颗粒的过程中提供一个支架，稳定地固定生物原材料不发生漂移均匀分布，保证了生物原材料分布的均一性。
在其中一些实施例中，所述缓冲液为10～200mM的Tris-HCL缓冲液。
在其中一些实施例中，所述样品垫处理液还包括0.01～1M的Na2CO3或K2CO3。
在其中一些实施例中，所述样品垫处理液中还包括S9；相对于每100mL的所述缓冲液，所述S9的添加量为0.01～1g。
在其中一些实施例中，所述水性流变助剂为羟丙基甲基纤维素、PAA、PEO中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述封闭剂为兔血清。
本发明的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的样品垫处理液通过选择合适pH的缓冲液以及合适浓度的水性流变助剂和封闭剂，可消除尿液对免疫金稳定性的影响，提高免疫金的溶解释放速度及膜面层析形态。
本发明还提供了一种检测尿液中HIV抗体的试纸条的制备方法，包括如下步骤：
1)、将检测HIV的抗体或抗原与胶体金颗粒结合形成胶体金标记的gp160抗原和胶体金标记的鼠抗人IgG抗体，用喷金仪均匀喷涂于样品垫上，晾干；
2)、将上述检测线包被液划线于硝酸纤维素膜上形成检测线，将羊抗鼠抗体稀释至工作浓度，划线于硝酸纤维素膜上形成质控线，烘干处理；
3)、将样品垫、硝酸纤维素膜和吸水纸依次搭接在底板上，即得。
为了解决尿液检测HIV的灵敏度和特异性的问题，本发明的发明人实施了多种研究，经确定运用固相免疫层析原理，采用前期样品垫的敏感性处理及特异性抗原gp160、双抗夹心法间接法联用技术检测尿液中的HIV抗体，可以提高灵敏度和特异性。若尿液样品中含有HIV抗体，则HIV抗体与胶体金颗粒标记物结合，形成复合物，并扩散到硝酸纤维素膜上进一步层析，当遇到包被在硝酸纤维素膜上检测区(T线)处的配对抗原时，复合物则又和包被抗原结合，被捕获在包被处，当被捕获的复合物达到一定数量时，则形成肉眼可见的T线，说明样品中含有HIV抗体，若不出现，说明样品为阴性或含量低于试纸条的最低检测限。控制区(C线)作为试纸条的质控标准，阳性和阴性样品检测时均会出现。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的包被缓冲液，通过添加脲助溶，并进一步添加S9，解决了gp160溶解性差，难以包被到硝酸纤维素膜上的问题，同时不影响抗原和抗体的结合反应；
2、本发明的试纸条通过添加新抗原gp160，比当前抗gp41的检测方法更加提前预知HIV感染，检测的周期范围更广，其作为标记，可以捕获除IgG型以外的抗体，其作为包被可以弥补gp41漏检的HIV抗体；
3、本发明的检测尿液中HIV抗体的试纸条降低了HIV接触者(如医务工作人员、婚前或孕妇检查等)由于采集样本被戳伤而被传染的风险，尿样不需要浓缩和预处理，存储、运输方便，泄漏风险低，无需更多处理设备，无需对医护人员再次进行专业的技能培训；同时，随着医疗的发展，越来越朝向OTC检测，大大释放了医院、医护人员的压力。此外还可进行个人式检测，操作简单，保护个人隐私，达到真正的POCT检测；
4、本发明的检测尿液中HIV抗体的试纸条高灵敏度的尿检保证了数据的真实可靠性，可用于艾滋病大规模的初筛。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步叙述本发明，本发明未述及之处适用于现有技术。下面给出本发明的具体实施例，但实施例仅是为了进一步详细叙述本说明，并不限制本发明的权利要求。以下实施例中所使用的试剂或原料，如无特殊说明，均来源于市售。
实施例1
本实施例的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的包被缓冲液包括pH为7.4、20mMTris-HCl缓冲液、以及S9和脲；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.1g，所述脲的添加量为5g。
本实施例的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的检测线包被液包括本实施例的包被缓冲液和HIV重组抗原，HIV重组抗原包括浓度为0.5mg/ml的抗原gp160和浓度为1.0mg/ml的抗原gp41。
本实施例的检测线包被液的制备方法，包括以下步骤：
配制Tris-HCl缓冲液作为基础液，再添加S9和脲，即得包被缓冲液；此后向包被缓冲液中加入HIV重组抗原，即得检测线包被液。
实施例2
本实施例的包被缓冲液包括pH为7、10mM Tris-HCl缓冲液、以及S9和脲；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.01g，所述脲的添加量为2g。
本实施例的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的检测线包被液包括本实施例的包被缓冲液和HIV重组抗原，HIV重组抗原包括浓度为0.2mg/ml的抗原gp160和浓度为0.5mg/ml的抗原gp41。
本实施例的检测线包被液的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例的包被缓冲液包括pH为8、50mM Tris-HCl缓冲液、以及S9和脲；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为1g，所述脲的添加量为10g。
本实施例的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的检测线包被液包括本实施例的包被缓冲液和HIV重组抗原，HIV重组抗原包括浓度为0.8mg/ml的抗原gp160和浓度为2.0mg/ml的抗原gp41。
本实施例的检测线包被液的制备方法同实施例1。
实施例4检测尿液中HIV抗体的试纸条
本实施例的一种检测尿液中HIV抗体的试纸条，所述试纸条包括底板，以及设置于底板上的样品垫和硝酸纤维素膜，所述样品垫采用样品垫处理液(样品垫处理液包括pH为9、100mM的Tris-HCl缓冲液、HPMC、PAA、兔血清、S9和0.09M Na2CO3；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，HPMC的添加量为0.1g，PAA的添加量为0.1g，兔血清的添加量为0.1g，S9的添加量为0.1g。)进行处理，所述硝酸纤维素膜的两端分别搭接有样品垫和吸水纸，所述样品垫上喷涂有胶体金标记鼠抗人IgG的抗体，胶体金标记gp160抗原和胶体金标记gp36抗原，所述硝酸纤维素膜上设有包被HIV重组抗原gp41和HIV重组抗原gp160的第一检测线、包被HIV重组抗原gp36的第二检测线、以及包被羊抗鼠抗体的控制线。所述第一检测线的重组抗原采用实施例1中的包被缓冲液进行包被，所述第二检测线的重组抗原采用pH为7.4、20mM Tris-HCl缓冲液包被。
该试纸条可以用于检测HIV-1型和HIV-2型感染。
在该实施例中，所述胶体金标记gp160抗原的浓度为2.5ug/ml；所述胶体金标记鼠抗人IgG的抗体的浓度为5.6ug/ml；所述胶体金标记gp36抗原的浓度为5.6ug/ml。
在该实施例中，所述胶体金标记原料的用量为2.75ul/cm。
在该实施例中，所述HIV重组抗原gp41的包被浓度为1.0mg/ml，所述HIV重组抗原gp160的包被浓度为0.5mg/ml，所述HIV重组抗原gp36的包被浓度为0.6mg/ml，所述HIV重组抗原的用量均为0.12ul/mm。
在该实施例中，所述羊抗鼠抗体的浓度为1.0mg/ml，所述羊抗鼠抗体的用量为0.1ul/mm。
该实施例的检测尿液中HIV抗体的试纸条的制备方法如下：
1)、配制样品垫处理液，涂布于玻璃纤维素膜上，涂布浓度为40ul/cm2，置于25℃，湿度10％～30％，烘干处理18-22h，制得样品垫；
2)、将鼠IgG与胶体金颗粒结合形成胶体金标记鼠IgG抗体探针；gp160抗原与胶体金颗粒标记形成胶体金标记HIV特异性抗原探针(在gp160抗原与胶体金颗粒结合前，需要将gp160抗原溶解在HIV包被稀释液中，所述HIV包被稀释液包括pH为7.4、20mM的Tris-HCl缓冲液、S9和脲；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.1g，所述脲的添加量为5g)；gp36抗原与胶体金颗粒标记形成胶体金标记HIV特异性抗原探针。将上述3种金颗粒混匀，用喷金仪均匀喷涂于样品垫上，喷金宽度6mm，长度2.8cm，25℃晾干18-22h，湿度10％～30％，待用；
3)、将HIV特异性抗原gp41和gp160用实施例1中的包被缓冲液(所述包被稀释液包括pH为7.4、20mM的Tris-HCl缓冲液、S9和脲；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.1g，所述脲的添加量为5g。)稀释至工作浓度，用喷膜机进行划线于硝酸纤维素膜上形成T1检测线，将HIV特异性抗原gp36稀释至工作浓度，用喷膜机进行划线于硝酸纤维素膜上形成T2检测线，将羊抗鼠抗体稀释至工作浓度，用喷膜机进行划线于硝酸纤维素膜上形成C质控线，于25℃，湿度10～30％，烘干处理，18-22h；
4)、将样品垫、硝酸纤维素膜和吸水纸顺次搭接在底板上，即得。
gp160可以和HIV感染初期产生的抗体反应，通过gp160来捕获对应的抗体，可以使窗口期由2～3个月缩短到2周左右。其次，目前市场上大都是gp41抗原用于HIV-1抗体的检测，然而gp160包含了更多的抗原决定簇，相比gp41减少了漏检的可能，降低了传播的风险。
目前gp160最大的问题是：由于是包膜蛋白，含有的疏水性氨基酸多，溶解性差，难以包被到硝酸纤维素膜上。
为了解决该问题，进行了如下试验：试验例1～5为本发明的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的检测线包被液的配方筛选试验例。
试验例1gp160溶液的配制方法筛选
1.用Tris-HCl缓冲液将脲分别稀释成1％，5％，10％(其中，1％是指100mLTris-HCl缓冲液中加入1g脲，其余类推)，随后在第1，2，3，4管分别加入400ul的pH7.4、20mMTris-HCl；pH7.420mMTris-HCl+1％脲；pH7.420mMTris-HCl+5％脲；pH7.420mMTris-HCl+10％脲，接着分别向四个管中加入gp160，均将其稀释成1.0mg/ml，涡旋混匀离心，ThermoNandrop 2000测定溶液上清的含量，计算其溶解率。溶解率计算公式如下：
溶解率＝测量浓度/理论浓度*100％
表1不同溶剂溶解gp160的溶解度
稀释液pH9.0 Tris-HCl Tris-HCl+1％脲 Tris-HCl+5％脲 Tris-HCl+10％脲
液体形式 絮状沉淀 絮状沉淀 澄清液体 澄清液体
溶解率 0％ 30％ 98％ 98％
从表1结果可以看出，脲可以很好的溶解gp160抗原，打开水的氢键，使蛋白的疏水残基伸展开，并且低浓度只能部分溶解，选择能够全部溶解抗原的最低浓度的配液，即Tris-HCl+5％脲。
试验例2包被蛋白的包被方案筛选
按照表2的三种方案进行包被蛋白的包被，选择milipore亲水性的硝酸纤维素膜，按膜液量0.18ul/mm，将包被后的包被蛋白细致均匀的喷到硝酸纤维素膜上，置于25℃，湿度10％～30％，烘干处理，18-22h。
表2包被蛋白的包被方法筛选
方案 方案1 方案2 方案3
包被蛋白 gp41 1.0mg/ml gp41 1.0mg/ml gp41 1.0mg/ml+0.5mg/mlgp160
包被溶液 Tris-HCl Tris-HCl+5％脲 Tris-HCl+5％脲
按实施例4制备样品垫，并根据表2的方案用包被溶液将包被蛋白进行稀释，再涂布于硝酸纤维膜上，涂布浓度为40ul/cm2。25℃晾干18-22h，湿度10％-30％，待用。
按实施例4的方法将样品垫、硝酸纤维素膜和吸水纸依序粘贴于底板上，制成成品试纸条。
选择健康人做对照，检测HIV阳性确诊的患者，以及用健康人阴性尿液与HIV阳性患者尿液制成强阳、中阳、弱阳的内部参考品。用胶头滴管分别滴加2滴(60-80ul)样本到试纸条的样品垫上，由于毛细管作用，样品将沿着试纸条向样品垫和硝酸纤维素膜移动，待样品完全通过样品垫以及硝酸纤维素膜，结果开始显示；15分钟后观察显示结果(注：30分钟后显色无效)，结果如表3所示。
表3添加gp160对样本灵敏度的影响
Figure BDA0001426849010000121
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。
从表3可以看出，方案2当中的弱阳样本(显色C8-C9)可能由于脲的存在使得抗体的捕获能力下降，对于强、中阳样本几乎无影响。方案3中gp160的添加明显可以增强样本的显色，提高了灵敏度，由于抗原当中高浓度脲有一定抑制作用，显色提升有限。
试验例3消除脲的影响试验
机体中少量的尿素对检测结果无影响，过多脲的存在可能会影响抗原和抗体的结合，发现通过添加一定量的S9可以抑制脲的影响。用pH7.4、20mMTris-HCl作为基质液，通过S9的梯度测试，选择了一个较佳的0.1％浓度(即每100mL的Tris-HCl缓冲液添加0.1g S9)对比如下：
表4消除脲对样本的影响结果
Figure BDA0001426849010000131
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。
表4可以看出，脲对显色有一定抑制，特别是弱阳样本；S9使得显色更加亮白；S9和脲的复合溶剂很好的消除了脲的干扰，同时金颗粒显色光泽度比单独的gp41对照效果佳；当加入gp160的包被时，有效地捕获了尿液当中的gp160所产生的HIV抗体，弥补了gp41对应抗体的漏检情况，灵敏度得到有效提升，上升了0.5-1个梯度，使得弱阳的参考品由隐约难以判定条带显色为肉眼确认的***。同时多余的S9能够增强金颗粒的光泽度，在视觉上间接提升了显色效果。
试验例4gp160浓度梯度对样本的影响试验
用pH7.4、20mMTris-HCl作为基质液，测验不同gp160浓度对样本的影响，结果如表5所示。
表5gp160浓度梯度对样本的影响结果
Figure BDA0001426849010000141
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。
表5可以看出，gp160的浓度在低浓度时已有提升效果，虽然高浓度样本在部分样本中有优于低浓度的显色，但样本显色已经在肉眼可见范围内，从成本考虑，优选0.5mg/ml。
试验例5不同标记对样本的影响试验
用K2CO3调节金溶胶颗粒在pH7.0-7.5范围内，加入鼠IgG与胶体金颗粒蛋白(最低用量为12μg/ml)标记形成胶体金标记鼠IgG抗体探针，离心去上清，加入10ml 1％BSA进行封闭后再次离心用Tris-HCl洗涤重悬。
按照试验例1的方法进行gp160的溶解，在pH7.0-7.5范围内，gp160抗原与胶体金颗粒蛋白(最低用量为12μg/ml)标记形成胶体金标记HIV特异性抗原探针。离心去上清，加入10ml 1％BSA进行悬浮吹打混匀，采用超声破碎仪进行颗粒的悬浮分散，总超声时间约2min，离心去上清用Tris-HCl洗涤重悬。
用K2CO3调节金溶胶颗粒的pH8.0-8.5范围内，加入gp36与胶体金颗粒蛋白(最低用量为12μg/ml)标记形成胶体金标记gp36探针，离心去上清，加入10ml1％BSA进行封闭后再次离心用Tris-HCl洗涤重悬。
将上述3种金颗粒混匀，用喷金仪均匀喷涂于样品垫上，喷金宽度6mm，长度28cm，样品垫长度2.8cm。25℃晾干18-22h，湿度10％～30％，待用。
表6不同标记对检测样本的影响
Figure BDA0001426849010000151
Figure BDA0001426849010000161
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。
表6可以看出，单独使用鼠抗人IgG的抗体可以有效地捕获HIV抗体，增强灵敏度，同时由于其非特异性的存在，使得部分阴性样本出现B+的假阳。gp160的特异性佳，灵敏度不如非特异性的鼠抗人IgG的抗体，对于弱阳的样本检出显色要浅，影响判断。通过调试二者的比例，达到灵敏度和特异性的平衡点，gp160、鼠抗人IgG的抗体混合物防止阴性出现假阳，同时又保证了阳性较深的显色梯度。
试验例6～9为本发明的检测试纸条的样品垫处理液的配方筛选试验例。
试验例6样品垫处理液的助剂的选择试验
添加一种或多种流变助剂可以调节液体的流变性，防止金颗粒干涸，本试验例根据尿液特点选择水性流变助剂，根据其纤维素类、聚氧乙烯类、聚苯烯酸类、天然胶及其改性物的分类分别选取了①、羟丙基甲基纤维素0.1％，1％，10％；②、PEO 0.1％，1％，10％；③、PAA0.1％，1％，10％；④、海藻酸钠0.1％，1％，10％(其中，羟丙基甲基纤维素0.1％是指每100mL的pH9.00.1M Tris-HCl的缓冲液中溶解了0.1g羟丙基甲基纤维素，在溶剂相同的条件下，其余依次类推)，分别涂布于玻璃纤维素膜上，涂布浓度为40ul/cm2，置于25℃，湿度10％～30％，烘干处理，18-22h，制得样品垫。
金颗粒的喷涂和硝酸纤维膜的制备方法同实施例4。
试纸条的制备方法同实施例4。
将本试验例制备得到的试纸条进行如下测试：
选择健康人做对照，检测HIV阳性确诊的患者，以及用健康人阴性尿液与HIV阳性患者尿液制成强阳、中阳、弱阳的内部参考品。用胶头滴管分别滴加2滴(60-80ul)样本到本试验例制得的试纸条的样品垫上，由于毛细管作用，样品将沿着试纸条向金颗粒和硝酸纤维素膜移动，待样品完全溶解金颗粒并向硝酸纤维素膜流动，结果开始显示；15分钟后观察显示结果(注：30分钟后显色无效)。测试结果如表7所示。
表7不同水性流变助剂对样本的影响
Figure BDA0001426849010000171
Figure BDA0001426849010000181
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。C8+表示显色介于C8～C7，其他以此类推。
从表7结果可知，不同类型的流变助剂效果在低浓度下依次是羟丙基甲基纤维素＞PEO≈PAA＞海藻酸钠。相对于其他的水性流变助剂，羟丙基甲基纤维素更为有效地减弱了水分的流动，同时给予金颗粒充足的液相反应环境，使得反应充分进行，提高了灵敏度。PEO与PAA在一定程度上锁住了水分的流动，但使用的浓度比羟丙基甲基纤维素要高一些。海藻酸钠效果最弱。故优选羟丙基甲基纤维素，备选聚氧乙烯类、聚苯烯酸类。此外，发明人还意外地发现，当同时使用羟丙基甲基纤维素和PAA作为水性流变助剂且在合适的浓度范围时(也即羟丙基甲基纤维素占两者总重量的45～70％)，两者起到协同增效的作用，可进一步提高灵敏度，且不会导致金颗粒与水分离。
试验例7假阳性的消除试验
尿液pH大部分偏酸性，pH对于尿液的检测十分敏感，在酸性条件下金颗粒容易发生沉积，而碳酸钠可以微调尿液中的酸性物质(尿酸、肌酸等)。其中的钠离子还可以维持抗原-抗体反应是所需要的离子状态，保证了抗原-抗体的特异性反应。
将不同浓度梯度的Na2CO3(如表8所示)加入于pH9.0、0.1M Tris-HCL缓冲液中，然后涂布于玻璃纤维素膜上，涂布浓度为40ul/cm2，置于25℃，湿度10％～30％，烘干处理18-22h，制得样品垫。
金颗粒的喷涂和硝酸纤维膜的制备方法同实施例4。
试纸条的制备方法同实施例4。
将本试验例制备得到的试纸条进行测试，测试方法同试验例1，测试结果如表2所示。
表8Na2CO3的含量对样本的影响
Figure BDA0001426849010000191
Figure BDA0001426849010000201
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。C8+表示显色介于C8～C7，其他以此类推。
从表8可以看出，pH9.00.1M Tris-HCL的碱性缓冲体系存在的部分假阳性可以通过加入碳酸钠保证反应的特异性，同时引入一定的钠离子浓度维持了免疫层析过程中抗原-抗体反应需要的离子。
试验例8样品垫处理液中蛋白的选择试验
尿液中几乎不含蛋白质，加入些许封闭蛋白不仅可以避免发生非特异性结合，而且可以增加尿液分子总量稳定尿液反应中的环境。该封闭蛋白兔血清和常规BSA一样可以和样本中的蛋白非特异性位点进行结合，最大优点是可以封闭样本中内源性的Fc片段，阻断抗体与样本中的Fc受体结合，降低背景，减少假阳性。
配制pH9.0、0.1M Tris-HCL缓冲液作为基础液，添加羟丙基甲基纤维素0.1％，PAA0.1％，0.09MNa2CO3，然后涂布于玻璃纤维素膜上，涂布浓度为40ul/cm2，置于25℃，湿度10％～30％，烘干处理18-22h，制得样品垫。
金颗粒的喷涂和硝酸纤维膜的制备方法同实施例4。
试纸条的制备方法同实施例4。
将本试验例制备得到的试纸条进行测试，测试方法同试验例1，测试结果如表9所示。
表9兔血清、BSA对样本影响的比较
Figure BDA0001426849010000211
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。C8+表示显色介于C8～C7，其他以此类推。此外，上表中的表征兔血清用量的％前面的数值代表相对于每100mL的缓冲液，兔血清的质量用量(g)；上表中的表征BSA用量的％前面的数值代表相对于每100mL的缓冲液，BSA的质量用量(g)。
从表9可以看出，兔血清优于BSA。BSA作为封闭剂广泛应用于血液、血浆中作为封闭蛋白，也通常用于抗体制备中，而金颗粒中的抗体由于在表达的过程当中可能含有少量的抗BSA的抗体未去除，导致其与BSA进行反应造成上述的假阳。而金颗粒不存在抗兔的抗体，故兔血清能够很好地非特异性结合其他表位。
试验例9样品垫处理液中增强剂的选择试验
不同尿液的颜色千差万别，有的透明色，有的黄色，有的是蜂蜜色，而胶体金层析过程中本色是白色的硝酸纤维素膜，当有较深颜色的样本流过时会造成本底的颜色较深，故通过添加增色剂来消除本底的颜色，使得T/C线的背景更加清晰明了，一目了然，间接的增加了灵敏度。
配制pH9.0、0.1M Tris-HCL缓冲液作为基础液，添加羟丙基甲基纤维素0.1％，PAA0.1％，0.09MNa2CO3，兔血清1％，不同浓度S9混匀，然后涂布于玻璃纤维素膜上，涂布浓度为40ul/cm2，置于25℃，湿度10％～30％，烘干处理18-22h，制得样品垫。
其中，S9为一种表面活性剂，其商业名称为Tetronic 1307。相对于其他表面活性剂(例如S17等)会带来假阳性较高的负面影响，而S9相对较为温和，少量加入不会影响检测结果。
金颗粒的喷涂和硝酸纤维膜的制备方法同实施例4。
试纸条的制备方法同实施例4。
将本试验例制备得到的试纸条进行测试，测试方法同试验例1，测试结果如表10所示。
表10增强剂对样本影响的比较
Figure BDA0001426849010000221
Figure BDA0001426849010000231
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。C8+表示显色介于C8～C7，其他以此类推。此外，上表中的表征S9用量的％前面的数值代表相对于每100mL的缓冲液，S9的质量用量(g)。
从表10可以看出，增色剂类似于“漂白”，将尿液本身的所带有的颜色消除成背景色，提高了颜色的清晰度，间接提高了显色梯度。并且低剂量效果和高剂量一样，故优选低剂量。
综上，纤维素类作为众多助剂中的有效一类，而羟丙基甲基纤维素含有众多侧链，可以最大限度地吸收水分而“膨胀”，减缓了水的流动，为金颗粒的反应提供一个液体环境。其使用范围在0.05％-10％，在喷涂的过程中提供一个支架，稳定地固定生物原材料不发生漂移均匀分布，保证了生物原材料的均一性。K2CO3/Na2CO3提供一个良好的碱性环境，与Tris共同维持加入尿样后的碱性环境，从而消除假阳性的影响，并且提高了免疫金的溶解释放速度及膜面层析形态，即便pH偏酸性的尿液(pH＜7.0-7.5)金颗粒也能够有效释放，扩大了检测pH适用性。
试验例10本发明的试纸条的灵敏度测试
选择健康人做对照，HIV阳性确诊的患者进行市场上已经FDA注册的血液检测试纸条(对比试纸条1)、唾液检测试纸条(对比试纸条2)进行对照测试，比较本发明的试纸条的灵敏度和特异性。用胶头滴管分别滴加2滴(60-80ul)样本到试纸条的样品垫上，由于毛细管作用，样品将沿着试纸条向标记垫和硝酸纤维素膜移动，待样品完全溶解金颗粒以及向硝酸纤维素膜移动，结果开始显示；15分钟后观察显示结果(注：30分钟后显色无效)。
结果如表11所示。
表11试纸条的灵敏度测试
Figure BDA0001426849010000241
Figure BDA0001426849010000251
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。
从表11可以看出，本发明的试纸条的测试范围(参考品稀释至10000倍)比唾液、血液检测试纸条(对比试纸条1和2，参考品稀释至100倍)要广，灵敏度高100倍以上。其次，唾液、血液检测试纸条对尿液样本敏感，所有的阳性尿液均无法检测，而本发明的HIV尿液试纸条可同时检测尿液和血液，说明了本发明的尿液检测试纸条在一定程度上可以代替血液检测试纸条。
试验例11本发明的试纸条的国家参考盘测试
采用本发明实施例4的试纸条测试中国药品生物制品检定所HIV尿液抗体参考品(尿液快速试剂)，结果如表12所示。
表12国家参考盘测试结果
Figure BDA0001426849010000261
表12结果表明，使用实施例4的试剂条检测尿液HIV抗体的灵敏度为100％，特异性达到99.9％以上，符合中国药品生物制品检定所HIV抗体检测的标准。
试验例12本发明的试纸条的临床样本测试
从某省疾病预防控制中心中选出经westernblot确诊的HIV患者101例(确诊标准是:western blot阳性，样本编号为P1～P101)，以广州万孚生物技术股份有限公司的健康人尿样(标准是：身体无任何临床症状，无传染病接触史、感染史，样本编号为WF-N1～WF-N100)100例做对照，使用本发明实施例4的试纸条进行测试，结果如表13和14所示。
表13临床样本测试结果
Figure BDA0001426849010000262
Figure BDA0001426849010000271
Figure BDA0001426849010000281
Figure BDA0001426849010000291
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。“-”表示为阴性；“+”表示确诊为阳性。
表14临床样本测试结果汇总表
Figure BDA0001426849010000292
从表13和表14的结果中看出，小批量的临床样本测试显示：灵敏度≥99％，特异性≥99％，满足预期要求。
试验例13本发明的试纸条的临床样本跟踪测试
采用本发明实施例4的试纸条(简称试纸条1)以及对比试纸条(简称试纸条2)对5例HIV阳性患者的高危人群进行为期2个月的跟踪，比较窗口时间，结果如表15所示。对比试纸条的试剂配方和制备方法均与实施例4的试纸条相同，唯一不同之处在于：检测区仅包被有HIV特异性重组抗原gp41和gp36，没有包被HIV特异性重组抗原gp160。
表15可疑患者的跟踪测试
Figure BDA0001426849010000293
Figure BDA0001426849010000301
注：共10个显色梯度：C1～C9，B。其中B表示“blank”，无条带；C1～C9表示显色强度，其中数字越大表示显色越浅。“-”表示为阴性；“+”表示确诊为阳性。
从表15结果可以看出，gp160的加入使得部分患者的窗口时间缩短了一周左右的时间(可疑人员2,5)，当这些样本对比试纸条测试为阴性时，本发明的试纸条却显示为隐约条带，可给予可疑人员一些提示或者预防措施来减少传播的危险；或者使得部分样本由普通的隐约条带显色为更加深色条带(可疑人员1,3,4)，从而使医护人员及早确诊或采取治疗。后期经“金标准”western blot确诊显示该5例样本gp160，gp41带出现条带，与本发明的试纸条相一致，该试验有力地说明了本发明的试纸条的灵敏度极佳。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述试纸条包括底板，以及设置于底板上的样品垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，所述硝酸纤维素膜的两端分别搭接所述样品垫和吸水纸，所述样品垫的近硝酸纤维素膜端喷涂有胶体金标记的gp160抗原和胶体金标记的鼠抗人IgG抗体，所述硝酸纤维素膜上设有检测线包被液包被的检测线、以及包被羊抗鼠IgG抗体的控制线；
所述检测线包被液包括HIV重组抗原和包被缓冲液；所述HIV重组抗原包括gp160；
所述包被缓冲液由pH为7～8、1-50mM的Tris-HCl缓冲液、S9和脲构成；其中，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.01～1g，所述脲的添加量为2～10g。
2.根据权利要求1所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述HIV重组抗原还包括gp41。
3.根据权利要求2所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述gp160的浓度为0.2-0.8mg/ml，所述gp41的浓度为0.5-2.0mg/ml。
4.根据权利要求2所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述gp160和gp41的质量比为1：0.5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述Tris-HCl缓冲液为pH为7.4、20mM的Tris-HCl缓冲液。
6.根据权利要求5所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，相对于每100mL的Tris-HCl缓冲液，所述S9的添加量为0.1g，所述脲的添加量为5g。
7.根据权利要求1所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述样品垫采用样品垫处理液进行处理，所述样品垫处理液包括pH为8～11的缓冲液、水性流变助剂和封闭剂，其中，相对于每100mL的所述缓冲液，所述水性流变助剂的添加量为0.05～10g，所述封闭剂的添加量为0.05～10g；所述水性流变助剂为羟丙基甲基纤维素和PAA的混合物，所述羟丙基甲基纤维素占所述混合物总重量的45～70％。
8.根据权利要求7所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述水性流变助剂为羟丙基甲基纤维素、PAA、PEO中的至少一种。
9.根据权利要求7或8所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述样品垫处理液还包括0.01-1M的Na2CO3或K2CO3。
10.根据权利要求7或8所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述封闭剂为兔血清。
11.根据权利要求1所述的用于检测尿液中HIV抗体的试纸条，其特征在于，所述胶体金标记的gp160抗原浓度为1.5～3.5ug/ml；所述胶体金标记的鼠抗人IgG抗体的浓度为4.5～6.5ug/ml。
12.一种用于检测尿液中HIV抗体的试纸条的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、将检测HIV的抗体或抗原与胶体金颗粒结合形成胶体金标记的gp160抗原和胶体金标记的鼠抗人IgG抗体，用喷金仪均匀喷涂于样品垫上，晾干；
2)、将权利要求1～11任一项所述的检测线包被液划线于硝酸纤维素膜上形成检测线，将羊抗鼠抗体稀释至工作浓度，划线于硝酸纤维素膜上形成质控线，烘干处理；
3)、将样品垫、硝酸纤维素膜和吸水纸依次搭接在底板上，即得。
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