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胶体金标记免疫分析法

2013-6-10 19:08| 编辑: 小桔灯网| 查看: 3325| 评论: 0|来源: HaHa

摘要: 在酶免疫分析的基础上,主要以硝酸纤维素膜为载体的快速诊断方法迅速和广泛地发展起来。这类方法目前在文献及市场上的命名还很不统一。它实际上属于快速斑点免疫结合分析(dot immunobinding assay, DIBA),始于80年 ...
在酶免疫分析的基础上,主要以硝酸纤维素膜为载体的快速诊断方法迅速和广泛地发展起来。这类方法目前在文献及市场上的命名还很不统一。它实际上属于快速斑点免疫结合分析(dot immunobinding assay, DIBA),始于80年代。现介绍如下:

免疫胶体金技术的基本原理
  氯金酸(HAuCl4)在还原剂作用下,可聚合成一定大小的金颗粒,形成带负电的疏水胶溶液。由于静电作用而成为稳定的胶体状态,故称胶体金。胶体金标记,实质上是蛋白质等高分子被吸附到胶体金颗粒表面的包被过程。吸附机理可能是胶体金颗粒表面负电荷,与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合。用还原法可以方便地从氯金酸制备各种不同粒径、也就是不同颜色的胶体金颗粒。这种球形的粒子对蛋白质有很强的吸附功能,可以与葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白多肽缀合物等非共价结合,因而在基础研究和临床实验中成为非常有用的工具。
  免疫金标记技术(Immunogold labelling techique) 主要利用了金颗粒具有高电子密度的特性,在金标蛋白结合处,在显微镜下可见黑褐色颗粒,当这些标记物在相应的配体处大量聚集时,肉眼可见红色或粉红色斑点,因而用于定性或半定量的快速免疫检测方法中,这一反应也可以通过银颗粒的沉积被放大,称之为免疫金银染色。

免疫胶体金制备
  1、蛋白质的处理:由于盐类成分能影响金溶胶对蛋白质的吸附,并可使溶胶聚沉,故致敏前应先对低离子强度的水透析。必须注意,蛋白质溶液应绝对澄清无细小微粒,否则应先用微孔滤膜或超速离心除去。
  一般情况下应避免磷酸根离子和硼酸根离子的存在,因为它们都可吸附于颗粒表面而减弱胶体金对蛋白质的吸附。
  2、蛋白质最适用量的选择:将待标记的蛋白质储存液作系列稀释后,分别取0.1ml(含蛋白质5~40ug)加到 1ml胶体金溶液中,另设一管不加蛋白质的对照管,5分钟后加入0.1ml 10%NaCl溶液,混匀后静置2小时,不稳定的金溶胶将发生聚沉,能使胶体金稳定的最适蛋白量再加10%即为最佳标记蛋白量。
  3、标记:在接近并略为高于蛋白质等电点的条件下标记是比较合适的,在此情况下蛋白质分子在金颗粒表面的吸附量最大。
  下述标记步骤最为常见:
  ①用0.1mol/L K2CO3或0.1mol/L HCl调节金溶胶至所需pH(标记SPA时调到pH6.0)。
  ②于100ml 金溶胶中加入最佳标记量的蛋白质溶液(体积为2~3ml),搅拌2~3分钟。
  ③加入5ml1%PEG20000溶液。
  ④于10000~100000g离心30~60分钟(根据粒径大小选择不同离心条件),小心吸去上清液(切忌倾倒)。
  ⑤将沉淀悬浮于一定体积含0.2~0.5mg/ml PEG20000的缓冲液中,离心沉淀后,再用同一缓冲液恢复,浓度以 A1cm/540nm=1.5左右为宜,以 0.5mg/ml叠氮钠防腐,置4℃保存。
  ⑥包被后的金溶胶也可浓缩后于Sephadex G-200柱进行凝胶层析分离纯化,以含 0.1%BSA的缓冲溶液洗脱。通常用IgG包被的金溶胶洗脱液pH为8.2,以A蛋白包被的金溶胶洗脱液为pH7.0。
  以上操作中应注意,一切溶液中不应含杂质微粒,可用高速离心或微孔滤膜预处理。

胶体金的稳定性及免疫胶体金的贮存
  胶体金具有很高的动力学稳定性,在稳定因素不受破坏时自身凝聚极慢,可放置数年不发生凝聚。影响稳定的因素主要有电解质、溶胶浓度、温度、非电解质等。
  金溶胶必须有少量电解质作稳定剂,但浓度不宜过高。高浓度亲水性非电解质能剥去胶粒外面的水化膜使其凝聚。少量的高分子物质促使溶胶凝聚,但一定量的高分子物质反而可增加溶胶稳定性,如蛋白质、葡萄糖、PEG20000等的加入有良好的稳定效果。
  当金溶胶吸附蛋白质后,溶胶的稳定性随溶液pH而变化,而这种变化又取决于吸附蛋白质的等电点,如ConA,过氧化物酶等,当pH较低时保持稳定,提高pH则显得不稳定,接近等电点或略高时又变得稳定了。标记后的胶体金溶液可用0.2~0.5mg/ml PEG20000 作为稳定剂。在4~10℃贮存数月有效,不宜冰冻。贮存中可能会发生程度不同的凝聚,可离心除去。

1  两种模式
1.1 斑点免疫渗滤分析(dot immunofiltrtion assay, DIFA)  免疫反应是通过垂直穿透固定有配体的硝酸纤维素膜而进行的(flow through type)。
1.2  斑点免疫层析分析(dot immunochro-matography assay ,DICA)  分析原理与DIFA相同,只是反应液体的流动不是直向的穿透流动,而是层析作用的横向流动(lateral flow type),在1990年开始应用。
原理:胶体金免疫渗滤分析(GIFA)原理与操作步骤基本与ELISA相同:加样品于固定有配体(抗体或抗原,此处以抗体为例,下同)的硝酸纤维素膜上,通过渗滤在膜中形成抗体-抗原复合物,洗涤渗滤后,再加液体的胶体金标记抗体。当结果为阳性时,在膜上固定有抗体-抗原-胶体金标记抗体复合物而呈现红色斑点。胶体金免疫层析分析GICA原理与GIFA相同,只是操作步骤有所不同,如反应液体流动方向由垂直渗滤改为横向层析流动(见表):样品加样品垫(1)上,样品向吸水垫(4)方向流动,途径载有固相胶体金标记抗体膜(2)后,将金标记物完全复溶,抗原与金标记抗体形成金标记抗体-抗原复合物,继续向前流动至硝酸纤维素膜条(3)上,固定有捕捉抗原的抗体线处。当结果为阳性时,金标记抗体-抗原复合物上,就会形成金标记抗体-抗原-固相抗体复合物,呈现红色阳性条带;如样品中无抗原,则不被捕获,就不显色,则结果为阴性。多余的游离金标记抗体继续前移至固定有抗金标记体二抗处,被固定呈现红色的阴性对照。

GICA与GIFA不同之处在于后者只是单一的免疫层析条,不需要其它试剂,一步操作。
二者与ELISA不同处是反应时间大大缩短,仅需要数分钟就完成了ELISA需数小时才能显示的结果。因为在GIFA和GICA中,高浓度的抗体集中固定在纤维素的微孔中,待测抗原在渗滤或层析时,流经微孔与固定的高浓度抗体紧密接触,很快完成免疫结合反应。这就是以膜为基础的胶体金快速免疫结合分析中的免疫浓缩作用(immunoconcentraiton)。在ELISA中,待测抗原要在液相中经过扩散作用,逐渐与吸附在固相表面的抗体结合。同时,标记抗体也需要同样的扩散结合过程形成抗体-抗原-标记抗体复合物,故需时间较长。

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