胶体金免疫层析技术作为20世纪60年代发展起来的一种诊断方式,经历长时间的发展,在体外诊断方法中占据着非常重要的地位。同样是检测,胶体金免疫层析为什么就可以做到那么快?下面我们就来聊一聊胶体金免疫层析技术的“前世”与“今生”。

作为现代四大标记技术之一的纳米金标记技术(Nanogold labelling techique),实质上是蛋白质等高分子被吸附到纳米金颗粒表面的包被过程。吸附机理可能是纳米金颗粒表面的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。这种吸附不会造成生物分子变性。由于金颗粒具有高电子密度的特性,在显微镜下可见金标结合蛋白区呈黑褐色颗粒,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,因而可用于定性或半定量的快速免疫检测方法中。

1857年英国科学家法拉第在研究道尔顿的理论时,利用氯化金还原出含纳米金的溶液,发现在其中加入少量电解质后,可使溶液由红宝石色变为蓝色,并最终凝集为无色,而加入明胶等大分子物质便可阻止这种变化。尽管当时并不知道原因,但他的发现为纳米金的应用奠定了科学基础。

1971年Faulk和Taylor首次采用免疫金染色(Immunogold staining, IGS)将兔源抗沙门氏菌血清与纳米金颗粒结合,用直接免疫细胞化学技术检测沙门氏菌的表面抗原,开创了纳米金免疫标记技术。

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(1)

一、与常规诊断方式相比的优势

快速:全部检测过程仅仅需要3-10分钟;

简便:不需要其他任何仪器,操作也极其简单,无需专业人员,携带方便,可随时随地进行;

性价比高:单个测试条成本低;

稳定性好:金标试剂稳定,可长期保存;

检测样本种类多:既可以用于检测血清标本,又可以检测脑脊液样本。

二、胶体金试纸条的组成

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(2)

胶体金试纸条有4个组分:

(1)样本垫;

(2)玻璃纤维素膜(胶体金垫),膜上吸附着干燥的金标抗体(流动带);

(3)硝酸纤维素膜(NC膜),膜上包被着抗原或者是抗体条带和能与标记物直接起反应的质控物条带(检测带);

(4)吸水滤纸。以上各个组分首尾相互衔接。

三、胶体金免疫层析的原理

基本原理是将已知的特异性抗原或抗体固定在NC膜上的某一区带作为T带,在样品区滴加样品以后,借助毛细作用,样品在NC膜上涌动,金标记复合物溶解,并且与样品进行抗原抗体反应形成复合物,继续涌动至NC膜的T带,带有金标记的复合物被T带抗原或抗体捕获,呈现红色条带。如样品中没有待测抗原或者是抗体,则不发生结合,即不显色。在NC膜T带附近一般再固定上针对金标结合物相应的抗原或抗体作为C带,无论样品中有无待测物,C带都应显示,如无,则检测失败。整个过程一般在15分钟内完成,操作简单、快速,且不需要任何仪器。

免疫层析法检测原理分类介绍[1]:

1. 胶体金免疫层析法检测流脑抗体(间接结合法)

将兔抗人球蛋白抗体(IgG)用胶体金标记固定,当检测样品中含有流脑抗体时,样品与胶体金标记的抗人IgG结合并且沿NC膜移动后会与包被的特异性的流脑抗原结合出现红色反应带,随后胶体金标记的兔抗人球蛋白抗体-流脑抗体复合物继续移动至包被的羊抗兔免疫球蛋白抗体并与之结合出现对应的条带;如果样本中不含流脑抗体,则胶体金标记的兔抗人球蛋白抗体不与包被的流脑抗原结合,继续流动至羊抗兔免疫球蛋白抗体并出现对应质控条带。没有结合的非特异性抗体会流出反应区。

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(3)

2. 胶体金免疫层析法检测人体绒膜促性腺激素(HCG)(双抗夹心法)

将金标HCG-α亚基单抗Y1(鼠单克隆抗体)、HCG-β亚基抗体Y2(兔多克隆抗体)、羊抗鼠多克隆抗体Y3分别固定于玻璃纤维素膜上,如果样本中含有HCG,则HCG与固定的金标HCG-α亚基单抗Y1结合形成复合物后共同移动至HCG-β亚基抗体Y2并与之结合显示出反应条带,未结合Y2的复合物以及单独的金标HCG-α亚基单抗Y1继续移动至固定的羊抗鼠多克隆抗体Y3处并与之结合显示对应的质控条带。

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(4)

3. 胶体金免疫层析检测吗啡(竞争法)

吗啡单抗和胶体金的偶联物Y1,吗啡偶联物Y2和羊抗鼠抗体Y3分别固定在NC膜上,如果样品中含有吗啡,样品中的吗啡会和吗啡偶联物Y2竞争性地结合吗啡单抗和胶体金的偶联物Y1。与样品结合的Y1会继续移动与羊抗鼠抗体Y3结合,在质控区出现紫红色条带,没有结合样本中吗啡的Y1可以与吗啡偶联物Y2和羊抗鼠抗体Y3结合在测试区和质控区都显示条带。如果样本中吗啡含量超过300ng/mL时,胶体金抗体与吗啡全部结合,从而不与吗啡偶联物结合,因此质控区出现条带而测试区不出现条带。相反,如果吗啡浓度低于300ng/mL时,胶体金抗体不能与吗啡全部结合。这样,胶体金抗体在层析过程中会被固定在膜上的吗啡偶联物结合,测试区内会出现紫红色条带。如果质控区未出现条带则无效。

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(5)

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(6)

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隐球菌荚膜多糖检测试剂卡(胶体金法)

为了跟进体外诊断试剂产品前进的脚步,一瑞生物也全新推出基于双抗体夹心原理的隐球菌荚膜多糖检测试剂卡。双抗体夹心检测方法,一方面适用于大分子多糖抗原的多表位特点,有效提高了检测的特异性;另一方面我们在定性检测的基础之上可以通过适当的稀释实现半定量。

在实现快速检测的同时,其检测灵敏度并没有因检测速度而打折扣。Diagn[2]所做的研中指出,在血液或者是脑脊液检测中,用胶体金技术来检测隐球菌荚膜多糖的灵敏度明显高于其它检测方法,如:印度墨汁染色、乳胶凝集等。我们相信,胶体金技术在真菌检测领域一定可以发挥不可替代的作用。

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(8)

胶体金法和免疫层析法 胶体金免疫层析技术(9)

参考文献

1.鞠莹, 曹远银. 胶体金免疫层析快速诊断技术[J]. 现代生物医学进展, 2009, 9(11):2191-2193.

2.Kozel T R, Bauman S K. CrAg lateral flow assay for cryptococcosis [J]. Expert Opin Med Diagn, 2012, 6(3):245-251.

来源:一瑞生物era-bio

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