CN112129956B - 一种胶体金免疫层析的胶体金标记液及其制备方法和应用 - Google Patents

一种胶体金免疫层析的胶体金标记液及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种胶体金免疫层析的胶体金标记液及其制备方法和应用,所述胶体金标记液中包含胶体金复合物,所述胶体金复合物为外侧连接有包裹蛋白的胶体金与抗25羟基维生素D抗体交联得到的复合物。将所述标记液喷涂于结合垫上并与硝酸纤维素膜、吸水垫和样品垫组装即得到25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条,可用于检测25羟基维生素D的含量。本发明通过包裹蛋白实现了胶体金与抗体的间接标记,包裹蛋白不仅显著提高了胶体金溶液的稳定性,而且包裹蛋白和抗体共价交联使得连接更紧密,且相比于胶体金直接标记,对抗体构象和免疫活性的影响更小,进而显著提高了检测试纸条的灵敏度和重复性,有效改善了试纸条的检测性能。

Description

一种胶体金免疫层析的胶体金标记液及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于免疫学检测体外诊断试剂技术领域,具体涉及一种胶体金免疫层析的胶体金标记液及其制备方法和应用。
背景技术
维生素D为类固醇衍生物,属脂溶性维生素,为环戊烷多氢菲类化合物。维生素D主要由人体皮肤经紫外线照射后合成,少部分从食物或补充品中摄入。维生素D不仅仅影响钙磷代谢,而且具有广泛的生理作用,如具有抗增殖、抗分化、调节细胞凋亡、介导免疫反应、调节多种内分泌腺激素的分泌、调节造血组织造血的作用,是维持人体健康、细胞生长和发育的必不可少的物质,与多种疾病密切相关。人体的维生素D的活性形式是1,25二羟维生素D,是因为它是在1位和25位有两个羟基,其中25羟化是在肝脏完成的,1羟化是在肾脏完成的,其中血清中的25羟基维生素D的高低可以反映人体维生素D的储存水平,并与维生素D缺乏的临床症状相关,因此可以作为机体缺乏维生素D的指示指标。
由于血循环中的25羟基维生素D与结合蛋白的紧密结合,因此要准确定量25羟基维生素D必须提前将其与结合蛋白彻底分离。目前进行解离的方法主要是蛋白质变性法,即在样本溶液中加入高浓度的变性解离剂,包括全氟己酸盐、全氟辛酸盐、盐酸胍、尿素或十二烷基磺酸钠等。然而在利用胶体金免疫层析检测25羟基维生素D含量时,解离剂的使用会导致待测样本溶液基质变得较为复杂,其中的离子型表面活性剂和变性剂会显著影响胶体金复合物的稳定性,导致基于物理吸附与胶体金连接的抗25羟基维生素D抗体与胶体金脱落或者活性变弱,导致基于胶体金凝集显色的免疫反应显色强度变弱,同时胶体金对抗体的直接吸附作用会影响抗体的天然构象,且胶体金颗粒的空间位阻会影响抗体的反应位点,使抗体的免疫反应活性和特异性都会受到影响,进而显著影响了胶体金免疫层析试纸的检测灵敏度与重复性。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷,提供了一种25羟基维生素D胶体金免疫层析的胶体金标记液及其制备方法和应用,有效提高了胶体金标记后的溶液稳定性及抗体活性,从而有效减弱待测样本基质对胶体金复合物的影响及抗体活性的影响,显著提高了检测试纸条的灵敏度和重复性。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种25羟基维生素D胶体金免疫层析的胶体金标记液,所述胶体金标记液中包含胶体金复合物,所述胶体金复合物为外侧连接有包裹蛋白的胶体金与抗25羟基维生素D抗体交联得到的复合物。
该方案的原理为:胶体金属于纳米微球,纳米微球因其巨大的比表面积而具有极强的吸附性,这种极强的吸附性会显著影响被吸附蛋白的构象及免疫活性,并且胶体金溶液极易受到离子强度、pH等影响而出现显著的聚集变色沉淀现象。本发明通过先加入包裹蛋白与胶体金连接,将胶体金提前用包裹蛋白封闭后,胶体金溶液变得更稳定,不会受到溶液离子强度、pH等的影响。然后将胶体金外侧的包裹蛋白和抗25羟基维生素D抗体交联,实现了胶体金与待标记抗体的间接标记,由于是包裹蛋白和抗体共价交联,因此连接更紧密,对抗体构象和免疫活性的影响更小。
进一步的,所述包裹蛋白为牛血清白蛋白、酪蛋白、鸡卵清蛋白、鱼胶蛋白中的任意一种或多种。
进一步的,胶体金外侧的包裹蛋白与抗25羟基维生素D抗体,通过EDC实现共价交联。
本发明还提供了一种25羟基维生素D的胶体金免疫层析试纸条,所述试纸条上附着有上述胶体金标记液。
本发明还提供了一种25羟基维生素D的胶体金免疫层析试纸条的制备方法,所述方法包括制备上述胶体金标记液,以及使所述胶体金标记液附着于所述试纸条上。
进一步的,所述方法具体为:S1、取质量浓度4%的胶体金溶液,调节溶液的pH至7.5~8.5;
S2、向步骤S1得到的溶液中,按体积比1mL:10~30μL加入质量浓度10%的包裹蛋白溶液,反应20~40min,然后离心,沉淀用缓冲液复溶;
S3、向步骤S2得到的溶液中按体积质量比为1mL:10~30μg加入抗25羟基维生素D抗体,混合均匀;
S4、向步骤S3得到的溶液中按体积比为1mL:10~30μL加入10mg/mL的EDC溶液,混匀并于室温反应2-6小时,然后离心,沉淀用工作液复溶得到胶体金复合物溶液;
S5、将胶体金复合物溶液喷涂于结合垫上,并与硝酸纤维素膜、吸水垫和样品垫组装制备得到所述25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条。
进一步的,步骤S4中所述工作液包括:10~100mM缓冲液,1~10%的蛋白保护剂,0.05~0.5%防腐剂,其中百分比均为质量百分比。
进一步的,所述缓冲液为PBS缓冲液、硼酸盐缓冲液、磷酸盐缓冲液、氨-氯化铵缓冲液、HEPES缓冲液中的一种或多种。
进一步的,所述蛋白保护剂为蔗糖、海藻糖、葡萄糖、牛血清蛋白、酪蛋白、甘氨酸中的一种或多种。
本发明还提供了上述25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条在检测25羟基维生素D含量中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过在胶体金标记抗体前先加入包裹蛋白封闭胶体金,然后将胶体金外侧的包裹蛋白和抗25羟基维生素D抗体共价交联连接,实现了胶体金与待标记抗体的间接标记,不仅显著提高了胶体金溶液的稳定性,避免溶液离子强度、pH等导致胶体金聚集沉淀的现象,而且包裹蛋白和抗体共价交联使得连接更紧密,对抗体构象和免疫活性的影响更小,显著提供了抗体的特异性和免疫活性,进而显著提高了检测试纸条的灵敏度和重复性,有效改善了试纸条的检测性能。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
具体实施方式中对比例和实施例所使用的实验材料相同,包括:①胶体金溶液:质量浓度为4%;②0.1M碳酸钾溶液;③牛血清白蛋白(BSA)溶液:质量浓度10%;④硼酸盐缓冲液:pH 8.0,0.02M其中含有质量浓度0.05%的PEG20000;⑤抗25羟基维生素D抗体;⑥EDC溶液:10mg/mL;⑦工作液:10~100mM磷酸盐缓冲液(pH 8.0),10%海藻糖,5%BSA,0.1%叠氮化钠,其中的百分比均为质量百分比。
实施例1
本实施例提供了一种25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条的制备方法,具体为:
S1、取10mL胶体金溶液,按照体积比1mL:15μL加入150μL 0.1M碳酸钾溶液,调节pH为7.5,涡旋混匀。通过调节胶体金溶液的pH,从而有利于后续包裹蛋白与胶体金连接。
S2、向步骤S1得到的溶液中,按体积比1mL:20μL加入200μL质量浓度10%的BSA溶液,快速涡旋混匀1分钟,然后缓慢混匀反应30分钟,然后9000rpm离心20分钟,去除上清液,将沉淀用硼酸盐缓冲液复溶至10mL,并超声分散1分钟。其中BSA作为包裹蛋白与胶体金连接,用于维持胶体金的稳定性。
S3、向步骤S2得到的溶液中加入200μg抗25羟基维生素D抗体,快速加入,并涡旋混匀;
S4、取配制好的EDC溶液(现配现用),快速取200μL加入到步骤S3得到的溶液中,涡旋混匀,然后放在转盘中缓慢匀速旋转混匀,室温反应2-6小时,反应结束后9000rpm离心20分钟,去除上清液,将沉淀用工作液复溶至2mL,得到胶体金复合物溶液。EDC通过促进包裹蛋白和抗体之间的氨基与羧基的缩合反应,从而实现了胶体金对抗体的间接标记。
S5、用XYZ三维喷金机将步骤S4得到的胶体金复合物溶液按3μl/cm喷涂于处理后的结合垫上,制备成金垫;将金垫和按常规制备方法得到的硝酸纤维素膜、吸水垫和样品垫组装,即得到25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于:步骤S4中加入的EDC溶液的体积为100μL。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于:步骤S4中加入的EDC溶液的体积为300μL。
对比例1
本对比例按照常规方法制备得到试纸条,具体步骤为:
S1、取10mL胶体金溶液,加入150μL碳酸钾溶液,调节pH为7.5,涡旋混匀。
S2、加入抗25羟基维生素D抗体200ug,快速涡旋混匀1分钟,然后缓慢混匀反应30分钟。即通过胶体金的吸附作用,使胶体金和抗体直接连接。
S3、按体积比1mL:20μL加入200μL质量浓度10%的BSA溶液,快速涡旋混匀1分钟,然后缓慢混匀反应30分钟。此步骤中加入BSA的作用是封闭胶体金上的多余位点。
S4、于9000rpm离心20分钟,去除上清液,将沉淀用工作液复溶至2mL,即为胶体金复合物溶液。
S5、用XYZ三维喷金机将步骤S4得到的胶体金复合物溶液按3μl/cm喷涂于处理后的结合垫上,制备成金垫;将金垫和按常规制备方法得到的硝酸纤维素膜、吸水垫和样品垫组装,即得到25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条。
即对比例1和实施例1的主要区别在于:在胶体金标记抗体的过程中,实施例1是先加入BSA包裹胶体金,然后通过EDC将BSA和待标记抗体连接,实现胶体金和抗体的间接标记,而对比例1是在胶体金溶液中先加入抗体,使胶体金直接标记抗体,然后加入BSA封闭胶体金上多余位点,避免胶体金吸附其他物质。
评价方案
取25羟基维生素D阳性血清样本500μL,加入500μL解离液,涡旋混匀后于37℃温育10分钟,其中解离液成分如下:0.3%全氟辛酸钠盐,0.1%SDS,0.2%Triton X-100,0.5%异丙醇,0.1%巯基乙醇,0.05M PBS缓冲液(pH7.4),得到待测的抗原样本。
灵敏度测试:采用实施例1和对比例1的试纸条分别检测解离后的阴性、弱阳性、中阳性和强阳性抗原样本,观察试纸条的显色程度,结果如表1所示。
重复性测试:采用实施例1和对比例1的试纸条分别检测同一待测样本,分别连续测试10次,观察试纸条的显色程度,结果如表2所示,
表1和表2中:“-”表示阴性,“-/+”表示T线若有若无;“+”表示弱阳,比“-/+”显色明显;“++”表示阳性,比“+”显色明显;“+++”表示强阳,比“++”显色明显。
表1灵敏度测试
Figure BDA0002662157340000061
Figure BDA0002662157340000071
表2重复性测试
Figure BDA0002662157340000072
根据表1的测定结果,实施例1-3的检测试纸条在检测弱阳和中阳样本时,测定更加准确,而对比例1的显色较差,对于弱阳、中阳和强阳样本的检测效果都不准确,即实施例1-3相比于对比例1,灵敏度更高。根据表2的测定结果,在重复测定同一样本时,实施例1-3的重复性较好,均为阳性或强阳性,其中实施例1的重复性最优,10次检测结果均为强阳性,而对比例1出现了多种不同的结果,包括弱阳、阳性和强阳性三种结果,即相比于对比例1,采用本发明的方法制备得到的检测试纸条的重复性更好。
综合上述结果,采用本发明的方法制备得到的检测试纸条,通过间接标记,避免了胶体金对于抗体的不利影响,提高了抗体的特异性和免疫原性,因此灵敏度更高,同时胶体金的稳定性更好,检测过程中不易受到样本基质的影响,因此重复性也显著提高。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种25羟基维生素D胶体金免疫层析的胶体金标记液,其特征在于,所述胶体金标记液中包含胶体金复合物,所述胶体金复合物为外侧连接有包裹蛋白的胶体金与抗25羟基维生素D抗体交联得到的复合物;
所述包裹蛋白为牛血清白蛋白、酪蛋白、鸡卵清蛋白、鱼胶蛋白中的任意一种或多种;
所述包裹蛋白与抗25羟基维生素D抗体通过EDC实现共价交联;
所述胶体金复合物的制备过程如下:
S1、取质量浓度4%的胶体金溶液,调节溶液的pH至7.5~8.5;
S2、向步骤S1得到的溶液中,按体积比1mL∶10~30μL加入质量浓度10%的包裹蛋白溶液,反应20~40min,然后离心,沉淀用缓冲液复溶;
S3、向步骤S2得到的溶液中按体积质量比为1mL∶10~30μg加入抗25羟基维生素D抗体,混合均匀;
S4、向步骤S3得到的溶液中按体积比为1mL∶10~30μL加入10mg/mL的EDC溶液,混匀并于室温反应2-6小时,然后离心,沉淀用工作液复溶得到胶体金复合物溶液。
2.一种25羟基维生素D的胶体金免疫层析试纸条,其特征在于,所述试纸条上附着有如权利要求1所述的胶体金标记液。
3.一种25羟基维生素D的胶体金免疫层析试纸条的制备方法,其特征在于,所述方法包括制备如权利要求1所述的胶体金标记液,以及使所述胶体金标记液附着于所述试纸条上。
4.根据权利要求3所述的一种25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条的制备方法,其特征在于,所述方法具体为:
S1、取质量浓度4%的胶体金溶液,调节溶液的pH至7.5~8.5;
S2、向步骤S1得到的溶液中,按体积比1mL:10~30μL加入质量浓度10%的包裹蛋白溶液,反应20~40min,然后离心,沉淀用缓冲液复溶;
S3、向步骤S2得到的溶液中按体积质量比为1mL:10~30μg加入抗25羟基维生素D抗体,混合均匀;
S4、向步骤S3得到的溶液中按体积比为1mL:10~30μL加入10mg/mL的EDC溶液,混匀并于室温反应2-6小时,然后离心,沉淀用工作液复溶得到胶体金复合物溶液;
S5、将胶体金复合物溶液喷涂于结合垫上,并与硝酸纤维素膜、吸水垫和样品垫组装制备得到所述25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条。
5.根据权利要求4所述的一种25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述工作液包括:10~100mM缓冲液,1~10%的蛋白保护剂,0.05~0.5%防腐剂,其中百分比均为质量百分比。
6.根据权利要求4或5所述的一种25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条的制备方法,其特征在于,所述缓冲液为PBS缓冲液、硼酸盐缓冲液、磷酸盐缓冲液、氨-氯化铵缓冲液、HEPES缓冲液中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种25羟基维生素D胶体金免疫层析试纸条的制备方法,其特征在于,所述蛋白保护剂为蔗糖、海藻糖、葡萄糖、牛血清蛋白、酪蛋白、甘氨酸中的一种或多种。
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