CN110361544A - P1np检测试纸、p1np检测试剂盒和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有较好灵敏度的P1NP检测试纸、P1NP检测试剂盒和检测方法。该P1NP检测试纸包括依次连接的标记垫、包被膜和吸水垫，标记垫上包被有P1NP荧光标记第一抗体，包被膜在沿层析方向上依次设有检测线和质控线，检测线上包被有P1NP第二抗体，质控线上包被有抗抗体，抗抗体特异性结合P1NP荧光标记第一抗体，检测线和质控线相互分离，P1NP荧光标记第一抗体和P1NP第二抗体与P1NP抗原的不同表位相结合。本发明所提供的P1NP检测试纸利用双抗体夹心层析检测原理，明显的提高检测的特异性，缩短检测所需时间。通过荧光标记第一抗体，能够明显的提高检测灵敏度。

Description

P1NP检测试纸、P1NP检测试剂盒和检测方法
技术领域
本发明涉及免疫检测技术领域，尤其是涉及一种P1NP检测试纸、P1NP检测试剂盒和检测方法。
背景技术
骨质疏松症(osteoporosis)是骨形成与骨吸收发生失衡，导致钙质由骨骼往血液净移动，其症状为骨质流失和骨组织破坏，骨质脆弱，容易骨折。随着人口寿命的增长和老龄人口的增多，原发性骨质疏松代谢性疾病已成为影响健康的严重疾病之一。在我国，目前有9700万骨质疏松患者，女性占三分之二。骨质疏松症现位居中老年人五大疾病患病率之首，已成为我国乃至世界广泛关注的社会问题，骨质疏松已与冠心病癌症一样危害着人们的健康，对其之诊治有极为迫切的重要性。
退行性骨质疏松症诊断需依靠临床表现、骨密度检测、X光片及骨转换生化指标等综合分析判断。双能X射线骨密度检测是诊断骨质疏松症的金标准，如果测得的骨矿物质密度低于年青人的标准值2.5个标准方差值，即可诊断为骨质疏松症。但是，基于骨密度的检测的敏感度差，往往需要到半年甚至一年以上才能有动态变化。因此，对骨转化生化指标，特别是骨转换过程中的标志物进行检测已经成为诊断骨质疏松症的重要手段。骨转换标志物一般可以分为两类，骨吸收标志物和骨形成标志物，骨形成作为骨代谢过程中的一类重要指标，其与骨吸收处于相对平衡的状态，因此对骨质疏松患者进行骨形成指标的表达进行研究有重要的诊断意义。血清Ⅰ型原胶原氨基端肽(P1NP)在一定范围内是反应成骨细胞活动和骨形成的特异指标，可以作为骨质疏松标志物用于诊断。
目前常见的人骨代谢标志物的检测方法是胶体金免疫层析法，胶体金检测相比于ELISA更快，然而在灵敏度上有待提高，无法精确测量。因此，有必要提供一种具有较好灵敏度的P1NP检测产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种具有较好灵敏度的P1NP检测试纸、P1NP检测试剂盒和检测方法。
根据本发明的第一个方面，本发明提供一种P1NP检测试纸，根据本发明的实施例，该P1NP检测试纸包括依次连接的标记垫、包被膜和吸水垫，标记垫上包被有P1NP荧光标记第一抗体，包被膜在沿层析方向上依次设有检测线和质控线，检测线上包被有P1NP第二抗体，质控线上包被有抗抗体，抗抗体特异性结合P1NP荧光标记第一抗体，检测线和质控线相互分离，P1NP荧光标记第一抗体和P1NP第二抗体与P1NP抗原的不同表位相结合。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的P1NP检测试纸利用双抗体夹心层析检测原理，标记垫上包被的P1NP荧光标记第一抗体、包被膜上检测线区包被的P1NP第二抗体在加入待测样品进行膜层析后，会在包被膜上形成P1NP荧光标记第一抗体-P1NP抗原-P1NP第二抗体的双抗体夹心复合物，多余的P1NP荧光标记第一抗体在质控线与抗抗体结合形成荧光标记免疫复合物，基于检测检测线上双抗体夹心复合物中的第一抗体上带的荧光标记的荧光强度与质控线上P1NP荧光标记第一抗体的荧光标记的荧光强度及标准浓度曲线来测定样品中所含抗原的浓度。本发明的这一检测试纸能够明显的提高检测的特异性，缩短检测所需时间。通过荧光标记第一抗体，能够明显的提高检测灵敏度。
根据本发明的实施例，P1NP荧光标记第一抗体的荧光标记为荧光微球，形成P1NP荧光微球标记第一抗体，P1NP第一抗体与荧光微球通过肽键共价结合，从而提高标记物的稳定性，避免了抗体空间位阻的影响，有利于提高灵敏度和特异性。
在本发明的一个实施例中，荧光微球直径在纳米级范围内，其粒径范围为10nm～600nm，较佳地为40nm～300nm。其上负载有荧光物质，是受外界能量刺激能激发出荧光的固体微粒。
根据本发明的实施例，荧光微球包括荧光物质和包覆荧光物质的聚合物层。荧光物质可以是量子点或稀土络合物，相应地形成量子点荧光微球或稀土络合物荧光微球。这两种荧光物质在紫外光源激发下发射的荧光寿命长，不易漂白，其强度能够有效应用于定量检测。量子点优选是CdSe/CdS，稀土络合物优选是Eu(TTA)3Phen。
根据本发明的实施例，聚合物层为经活化的聚合物层。
根据本发明的实施例，对聚合物层进行活性官能基团的修饰，使P1NP抗体能够以共价偶联的方式定向连接到荧光微球表面。活性官能基团可以是羧基、氨基、羟基、巯基。
根据本发明的实施例，聚合物层是苯乙烯-羧基聚乙烯醇共聚物层。单一的苯乙烯聚合物合成条件难以控制、荧光效率低、粒径不均一，而苯乙烯-羧基聚乙烯醇共聚物制得的荧光微球则具有较高的荧光效率和更为均一的粒径。
根据本发明的实施例，标记垫、包被膜和吸水垫固定在同一固相基质的底板上。固相基质的底板主要起承载作用，方便检测过程中进行操作。固相基质的类型不作特别限定，可以为不会与待测样品发生反应或者不影响抗原抗体结合的惰性材料，比如纸板、塑料板等。
根据本发明的实施例，标记垫为玻璃纤维素膜，包被膜为硝酸纤维素膜(NC膜)。玻璃纤维膜呈化学惰性，不含粘合剂，采用100％硼硅酸玻璃纤维制造而成，利于其上包被的P1NP荧光标记第一抗体与待测样品中的目标抗原发生特异性结合。NC膜本身是已经添加了表面活性剂来改善亲水能力，而且已经存在有一定的缓冲***，具有毛细纤维结构，能吸附比同等纤维素滤纸更多的水分，流速快、耐高温，利于其上包被的P1NP第二抗体与P1NP荧光标记第一抗体-抗原发生特异性结合反应，激发荧光。
根据本发明的实施例，P1NP第一/第二抗体可以与P1NP抗原的不同表面决定簇特异性结合。P1NP第一/第二抗体可以是P1NP多克隆抗体和单克隆抗体中的任一种。本发明的这一检测试纸是基于对荧光标记、抗原和抗体特性的研究，通过选择适合的荧光标记与特异性的抗体进行定向共价化学偶联，获得荧光标记第一抗体分析，并通过优化双抗体夹心免疫反应的各种条件，制备得到上述P1NP的检测试纸。
根据本发明的实施例，抗抗体为羊抗鼠IgG抗体。其能够与P1NP荧光标记第一抗体特异性结合，即与多余的带荧光标记的P1NP第一抗体结合形成免疫复合物，激发荧光，得以能够定性和/或定量检测该免疫复合物。
根据本发明的实施例，该P1NP检测试纸具体可以采用以下制备方法进行制备：
S1：P1NP荧光微球标记抗体的制备
采用适合的羧基修饰的荧光微球，活化其表面的羧基后，采用共价偶联的方式分别将P1NP第一抗体定向连接到该羧基修饰的荧光微球表面。
S2：测试区T线和C线处抗原抗体的包被
采用喷膜仪器，在包被膜的检测线处喷涂P1NP第二抗体，在质控线处喷涂羊抗鼠IgG抗体。
S3：P1NP荧光微球标记抗体的包被
采用喷涂仪器，在标记垫处喷涂P1NP荧光微球标记第一抗体，该特定位置作为后续的“加样端”。
S4：检测试纸的组装成型
在塑料支撑背板中间粘贴作为测试区的包被膜，在包被膜靠近检测线的一端粘贴标记垫，靠近质控线的一端粘贴吸水垫。采用试纸分切机，将其分切为一定宽带的纸条，比如4mm宽，并装入夹片，用装有干燥剂的铝箔袋进行包装。
根据本发明的第二个方面，本发明还提供一种P1NP检测试剂盒，根据本发明的实施例，该P1NP检测试剂盒包括上述的P1NP检测试纸。
根据本发明的第三个方面，本发明还提供一种非诊断目的检测P1NP的方法，根据本发明的实施例，该非诊断目的检测P1NP的方法包括以下步骤：
将待测样本加到上述P1NP检测试纸或上述检测试剂盒中的标记垫；
测定检测线和质控线区域的荧光强度，确定待测样本中的P1NP浓度。
根据本发明的实施例，该检测方法包括以下步骤：
将待测样本加到上述任一试纸/试剂盒中的标记垫区域；
检测包被膜上检测线区(和质控线区)的荧光强度，获得检测线区和质控线区的荧光强度的具体数值后，基于荧光强度比值(检测线荧光强度/质控线荧光强度)与浓度标准曲线公式，定量测定待测样本中的P1NP浓度。
检测线区和质控线区的荧光强度，是指在检测线处和质控线处分别滞留下的结合荧光微球用荧光检测仪测定后所得到的数值。通过双抗体夹心免疫反应的条件，经大量测定不同标准浓度样本绘制标准浓度曲线，并得到标准浓度曲线方程，以此标准浓度曲线方程来计算检测样本的浓度。质控线测定结果则作为该测定方法的质控内标。
利用本发明的这一检测方法和本发明的上述检测试纸，能够实现对P1NP的快速和定量测定，该方法具有灵敏度高、特异性强、快速、简便，可实现客观化测定的优点。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的P1NP检测试纸的结构示意图。
图2是本发明的一个实施例的P1NP检测试纸的检测值与浓度标准曲线图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，本发明中的术语“包被”为免疫学术语，包含固定和/或吸附之意。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从常规市售途径得到。
实施例1
图1是本发明的一个实施例的P1NP检测试纸的结构示意图。如图1所示，该P1NP检测试纸包括背板(图1中未示出)以及形成在背板上依次连接的标记垫1、包被膜2和吸水垫3，包被膜2上沿层析方向依次设有检测线21和质控线22。标记垫1为玻璃纤维素膜，其上包被有P1NP荧光标记第一抗体。包被膜2为硝酸纤维素膜，检测线21上包被有P1NP第二抗体，质控线22上包被有羊抗鼠IgG抗体。
该P1NP检测试纸的制备方法，具体包括以下步骤：
(一)P1NP荧光微球标记标记抗体的制备
将苯乙烯用10％氢氧化钠溶液清洗去除保护剂后，加入0.1％CdSe/CdS量子点(制备方法参考Hanifi et al.,Science 363,1199–1202(2019))，超声混匀，得到a液。将1％羧基化聚乙烯醇和0.05％碳酸氢钠溶于水，得到b液。将a液加入b液超声15min后，通氮气30min搅拌除氧，然后加热到80℃。加入0.1％过硫酸钾反应24h，得到聚合物荧光微球，经过滤、离心和去离子水清洗，得到纯化的羧基修饰的荧光微球。
取10mg的上述羧基修饰的荧光微球用MES缓冲液(0.1M、pH4.7)洗涤并离心后，用1mL MES缓冲液(0.1M、pH4.7)重悬，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)至终浓度为5mM、加入NHS(N-羟基丁二酰亚胺)至终浓度为10mM，室温避光，反应半小时得到活化后羧基修饰的荧光微球。
用50mM pH8.5的硼砂缓冲液洗涤该活化后羧基修饰的荧光微球，分别取0.2mg待标记P1NP第一抗体与上述活化后羧基修饰的荧光微球混合到50mM pH8.5的硼砂缓冲液中充分混匀。室温避光下反应2h，让抗体和荧光微球形成稳定的肽键共价结合得到荧光微球与第一抗体的偶联物。反应结束后，加入终浓度为1％(质量百分含量)的BSA溶液对荧光微球与抗体/抗原的偶联物上剩余活性羧基位点进行封闭，室温避光反应0.5h。完成后，用pH7.4的0.02MPBS缓冲液洗涤、重悬得到P1NP荧光微球标记第一抗体，4℃保存待用。
(二)P1NP检测试纸的制备
以P1NP第二抗体与羊抗鼠IgG抗体制备包被膜，具体方法如下：
采用pH7.4的0.02M PBS缓冲液，将羊抗鼠IgG抗体配制为浓度0.8mg/mL的溶液，将P1NP第二抗体的浓度配制为浓度2mg/mL溶液，选用BioDot的XYZ3050喷膜***将羊抗鼠IgG抗体喷至包被膜的质控线(C线)位置，将P1NP第二抗体喷至检测线(T线)位置，于相对湿度为10％以下的干燥车间进行抽湿4小时后干燥待用，得到具有检测线和质控线的包被膜。
用膜处理缓冲液浸泡玻璃纤维素膜半小时，浸泡的温度为37℃，于同样的抽湿条件进行抽湿4小时后，用膜处理缓冲液稀释步骤(一)所得P1NP荧光微球标记第一抗体的得到含量为1μg/mL混合液后，采用BioDot的XYZ3050喷膜***将其喷涂至上述处理过的玻璃纤维素膜上制备形成标记垫，于同样的抽湿条件进行干燥。在10万级洁净和干燥的车间中把干燥好的具有检测线和质控线的包被膜、标记垫、吸水垫、背板按图1所示进行搭配组装后，采用BioDot的CM4000裁切***将贴好的纸板裁切为4mm/条的宽度，装入检测用夹片待用。
其中：
待标记P1NP第一抗体是购自深圳市圳康科技有限公司的编号为PN-002的抗P1NP的单克隆抗体。
P1NP第二抗体是购自深圳市圳康科技有限公司的编号为PN-001的抗P1NP的单克隆抗体。
羊抗鼠IgG抗体购自洛阳佰奥通实验材料中心，编号为C020201。
玻璃纤维膜购自Millipore公司、商品目录号为GF-DX20300。
制作吸水垫的吸水纸购自Millipore公司、商品目录号为CF-SP22300。
硝酸纤维素膜购自Millipore公司、商品目录号为Hi-Flow Plus HF135。
PBS缓冲液按照如下方法配制：称取2.3g Na2HPO4、0.524gNaH2PO4.H2O、8.77gNaCl溶于纯水，用纯水定容至1L，调pH至7.4，得到pH为7.4的0.02M PBS缓冲液。
膜处理缓冲液按照如下方法配制：将Tween-20、BSA、蔗糖溶于上述pH为7.4的0.02MPBS缓冲液使Tween-20的质量百分含量为0.2％、BSA的质量百分含量为1％、蔗糖的质量百分含量为2％，调pH至7.4，得到膜处理缓冲液。
硼砂缓冲液按照如下方法配制：称取1.9g Na2B4O7.10H2O溶于100mL纯水，调pH至8.5得到50mM pH为8.5的硼砂缓冲液。
实施例2
试纸性能检测
(一)灵敏度检测
以P1NP抗原作为待测样品来测定实施例1的P1NP检测试纸的灵敏度。
将P1NP抗原用含1％BSA的pH为7.4的0.02M PBS缓冲液配制成系列浓度(1000、500、250、125、62.5、31.3、15.6、7.8、3.9、1.95、0.98、0.49、0.24ng/mL)，分别加入由实施例1得到的P1NP检测试纸的加样端中，并采用荧光检测仪检测。检测步骤：检测前先将待检测样品恢复室温(25℃)，用精确移液器取待检测样品60μL垂直缓慢滴入加样端中，10min后用荧光检测仪进行测试。
其检测结果如下表1所示。从检测结果中可以得出上述检测试纸检测P1NP的灵敏度为0.49ng/mL。根据检测值比值与浓度所作校准曲线，相关系数R2＝0.9997，检测范围为0.049～1000ng/mL。
图2是本发明的一个实施例的P1NP检测试纸的检测值与浓度标准曲线图。如图2所示，横轴表示P1NP浓度，纵轴表示荧光强度的比值(T/C)。
表1.P1NP不同样品浓度的检测试纸检测值
浓度(ng/mL) 0 0.24 0.49 0.98 1.95 3.9 7.8
T/C检测值 0.0033 0.0041 0.0053 0.0095 0.0240 0.0469 0.0911
浓度(ng/mL) 15.6 31.3 62.5 125 250 500 1000
T/C检测值 0.1818 0.3472 0.6513 1.0469 1.8773 3.0573 5.4938
(二)精密性检测
分别选取3份不同浓度的P1NP抗原样本，按照本发明所述的方法重复测量10次，根据10次的结果计算批内平均偏差CV％值。按照本发明所述的方法制备的3批P1NP检测试纸，分别选取3份不同浓度的样本，分别重复测量10次，根据结果计算批间平均偏差CV％值。其检测结果如下表2所示。
表2.P1NP检测试纸批内批间差测定
实施例3
一种P1NP检测试纸，与实施例1的区别在于，P1NP荧光标记第一抗体为Eu(TTA)3Phen荧光微球标记的P1NP抗体。
实施例4
一种P1NP检测试纸，与实施例1的区别在于，在标记垫和包被膜之间还设有调速垫，调速垫可以是由无纺布、玻璃纤维或聚酯膜制成。调速垫的设置能够使P1NP荧光标记第一抗体在调速垫处暂时聚集，然后继续涌向包被膜，使P1NP荧光标记第一抗体以更加均匀的浓度和速度与检测线和质控线接触。
实施例5
一种P1NP检测试剂盒，包括实施例1、3、4任一种P1NP检测试纸。
以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种P1NP检测试纸，其特征在于，包括依次连接的标记垫、包被膜和吸水垫，所述标记垫上包被有P1NP荧光标记第一抗体，所述包被膜在沿层析方向上依次设有检测线和质控线，所述检测线上包被有P1NP第二抗体，所述质控线上包被有抗抗体，所述抗抗体特异性结合所述P1NP荧光标记第一抗体，所述检测线和所述质控线相互分离，所述P1NP荧光标记第一抗体和所述P1NP第二抗体与P1NP抗原的不同表位相结合。
2.根据权利要求1所述的P1NP检测试纸，其特征在于，所述P1NP荧光标记第一抗体为P1NP荧光微球标记第一抗体。
3.根据权利要求2所述的P1NP检测试纸，其特征在于，所述P1NP荧光微球标记第一抗体的荧光微球的粒径为10nm～600nm。
4.根据权利要求2所述的P1NP检测试纸，其特征在于，所述P1NP荧光微球标记第一抗体的荧光微球包括荧光物质和包覆所述荧光物质的聚合物层，所述荧光物质为量子点、稀土络合物中的任一种。
5.根据权利要求4所述的P1NP检测试纸，其特征在于，所述量子点为CdSe/CdS量子点。
6.根据权利要求4所述的P1NP检测试纸，其特征在于，所述聚合物层为苯乙烯-羧基聚乙烯醇共聚物层。
7.一种P1NP检测试剂盒，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的P1NP检测试纸。
8.一种非诊断目的检测P1NP的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待测样本加到权利要求1～6任一项所述的P1NP检测试纸或权利要求7所述的P1NP检测试剂盒中的标记垫；
测定检测线和质控线区域的荧光强度，确定所述待测样本中的P1NP浓度。
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