本發(fā)明涉及疾病檢測技術(shù)領(lǐng)域,更具體的是涉及一種基于量子點的絨毛膜促性腺激素HCG免疫層析試紙條的制備方法。
背景技術(shù):
在腫瘤檢驗診斷學(xué)方法中,血清腫瘤標(biāo)志物的檢測已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注,這是因為這種方法具有很多優(yōu)點,如簡便無創(chuàng),可以重復(fù)檢測,檢測結(jié)果直觀且可以定量,費用相對較低等等,最重要的一點是對于血清腫瘤標(biāo)志物可以動態(tài)監(jiān)測,從而可以對惡性腫瘤的診斷、病情發(fā)展與療效等進(jìn)行判斷,在臨床上具有很高的應(yīng)用價值。腫瘤標(biāo)志物可以是在惡性腫瘤發(fā)生和增殖過程中,由腫瘤細(xì)胞的基因表達(dá)而合成分泌的,存在于細(xì)胞、組織或體液中,能夠用一定方法來定量且能證實腫瘤存在的物質(zhì);也可以是由于機(jī)體對腫瘤產(chǎn)生反應(yīng),導(dǎo)致體內(nèi)異常產(chǎn)生或升高的,可以反映腫瘤存在和生長的、能夠監(jiān)測腫瘤治療和預(yù)后的一類物質(zhì),它包括蛋白質(zhì)、激素、多胺及癌基因產(chǎn)物等,這些物質(zhì)在正常人的體內(nèi)不存在,或者在正常人體內(nèi)出現(xiàn)的水平顯著低于腫瘤患者體內(nèi)的水平。
絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)是由胎盤的滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白,它是由α和β二聚體的糖蛋白組成。人絨毛膜促性腺激素(HCG)αβ,由合體滋養(yǎng)細(xì)胞合成。分子量為36700的糖蛋白激素,α亞基與垂體分泌的FSH(卵泡刺激素)、LH(黃體生成素)和TSH(促甲狀腺激素)等基本相似,故相互間能發(fā)生交叉反應(yīng),而β亞基的結(jié)構(gòu)各不相似。β-HCG于β-LH結(jié)構(gòu)相近,但最后24個氨基酸延長部分在β-LH中不存在。腫瘤標(biāo)志物可以對高危人群進(jìn)行篩查,通過檢測腫瘤患者治療前后腫瘤標(biāo)志物的濃度變化可以判斷對腫瘤的治療是否有效。對生物體內(nèi)的腫瘤標(biāo)志物實現(xiàn)高靈敏度的檢測是生命科學(xué)領(lǐng)域研究的一項重要課題,發(fā)展一種新的靈敏度高的檢測方法也成為研究者們努力的目標(biāo)。
量子點是在把導(dǎo)帶電子、價帶空穴及激子在三個空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。又可稱為納米晶,是一種由II-VI族或III-V族元素組成的納米顆粒。量子點的粒徑一般介于1~10nm之間,由于電子和空穴被量子限域,連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級結(jié)構(gòu),受激后可以發(fā)射熒光?;诹孔有?yīng),量子點在太陽能電池,發(fā)光器件,光學(xué)生物標(biāo)記等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前量子點因具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于示蹤、成像以及標(biāo)記等方面,而免疫層析試紙條檢測則因為它的簡單迅速、價格低廉、可以隨時隨地等優(yōu)點在檢測領(lǐng)域處于特殊重要的地位。所以本文擬研制絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫熒光試紙條,對絨毛膜促性腺激素HCG進(jìn)行檢測,建立絨毛膜促性腺激素HCG檢測的新方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于腫瘤標(biāo)志物在腫瘤檢測中的重要地位、量子點這種納米粒子獨特的光學(xué)性質(zhì)以及層析技術(shù)簡便和價格方面的優(yōu)勢。我們將結(jié)合量子點和免疫層析試紙條兩種技術(shù),利用量子點羧基和腫瘤標(biāo)志物相應(yīng)抗體的氨基反應(yīng),制得量子點熒光探針。探針、腫瘤標(biāo)志物和包埋在試紙條的另一種腫瘤標(biāo)志物抗體通過抗體抗原之間的作用,形成一種類似夾心的結(jié)構(gòu)。對絨毛膜促性腺激素HCG,這種由胎盤的滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌糖蛋白進(jìn)行定性定量的檢測,建立腫瘤標(biāo)志物檢測的新方法,致力于簡單迅速、價格低廉、定性定量、操作簡便的腫瘤早期診斷方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種基于量子點的絨毛膜促性腺激素HCG免疫層析試紙條的制備方法;其步驟如下:
1)將量子點(Quantum dots,QDs)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)和PBS緩沖液加入反應(yīng)器,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體2~3h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。
所述量子點QDs:絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)比=1:10~50。
所述量子點QDs:1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽EDC質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為1:4000~10000。
所述PBS緩沖液為0.01M pH 7.4的PBS緩沖液,用以保持絨毛膜促性腺激素抗體的免疫活性。
所述結(jié)合墊處理液是含有質(zhì)量體積比5%的蔗糖、質(zhì)量體積比5%的牛血清白蛋白BSA、質(zhì)量體積比3%的聚乙二醇PEG、體積比2%的聚氧乙烯山梨醇單月桂酸酯Tween-20的PBS溶液;樣品墊處理液是體積比0.5%的Tween-20的PBS溶液。
通過EDC(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽)的活化作用,量子點的羧基和絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2(分子量150000~200000)的氨基生成牢固的化學(xué)鍵,離心純化后分散在含牛血清白蛋白的PBS緩沖液中,得到QDs-Ab2的熒光探針。將絨毛膜促性腺激素β抗體Ab1均勻噴在硝酸纖維素膜上作為檢測線T,而將羊抗鼠抗體Ab3硝酸纖維素膜上作為質(zhì)控線C。將試紙條的四個部分樣品墊、結(jié)合墊、吸水墊以及硝酸纖維素膜組裝的一起,最后得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。滴加檢測樣品到樣品墊上,檢測樣品會在吸水墊的層析作用下向前移動:如果檢測樣品有絨毛膜促性腺激素HCG存在,探針QDs-Ab2、絨毛膜促性腺激素HCG和包埋在硝酸纖維素膜上的絨毛膜促性腺激素β抗體Ab1通過抗體抗原之間的作用,在T線上形成一種類似夾心的結(jié)構(gòu)QDs-Ab2-HCG-Ab1,而在C線上形成QDs-Ab2-Ab3的結(jié)構(gòu),此時T線和C線同時亮;如果檢測樣品沒有絨毛膜促性腺激素HCG存在,則探針QDs-Ab2僅僅和包埋在硝酸纖維素膜上的羊抗鼠抗體,形成QDs-Ab2-Ab3的結(jié)構(gòu),此時C線亮而T線不亮。
本發(fā)明制備的新型基于量子點的免疫層析試紙條優(yōu)勢在于:
1.采用量子點這種具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于示蹤、成像以及標(biāo)記等方面的納米材料作為探針熒光來源,將納米技術(shù)應(yīng)用到腫瘤檢測領(lǐng)域。
2.采用免疫層析技術(shù)作為檢測用的基材,免疫層析技術(shù)因為它的簡單迅速、價格低廉、可以隨時隨地等優(yōu)點在檢測領(lǐng)域處于特殊重要的地位。
3.采用量子點的羧基和抗體的氨基之間的反應(yīng)形成的牢固的化學(xué)鍵,而非傳統(tǒng)的靜電吸附作用,提高了試紙條抵抗非特異性吸附的能力,量子點熒光強(qiáng)度和絨毛膜促性腺激素HCG濃度之間的關(guān)系可同時實現(xiàn)定性定量檢測。
如圖1所示,本發(fā)明制備的量子點絨毛膜促性腺激素HCG試紙條所用量子點粒徑相對較大,但顆粒分散均勻,符合試紙條制備的條件;如圖2、3所示,本發(fā)明制備的量子點絨毛膜促性腺激素HCG試紙條標(biāo)準(zhǔn)曲線為:y=-4E-07x2+0.0014x+0.2783R2=0.9966;如圖4、5所示,本發(fā)明制備的量子點絨毛膜促性腺激素HCG試紙條非特異性吸附較低。
附圖說明
圖1本發(fā)明制備的基于量子點的絨毛膜促性腺激素HCG試紙條的量子點電鏡照片。
圖2本發(fā)明制備的基于量子點的絨毛膜促性腺激素HCG試紙條的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖3本發(fā)明制備的基于量子點的絨毛膜促性腺激素HCG試紙條的標(biāo)準(zhǔn)曲線對應(yīng)紫外照片。
圖4本發(fā)明制備的基于量子點的絨毛膜促性腺激素HCG試紙條的特異性實驗。
圖5本發(fā)明制備的基于量子點的絨毛膜促性腺激素HCG試紙條的特異性實驗對應(yīng)紫外照片。
具體實施方式
下面的實施案例中將對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述,但本發(fā)明不限于此。
實施案例1:
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:4000的量子點(Quantum dots,QDs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)加入反應(yīng)器,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合(QDs和Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:10),加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體2h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。
實施案例2:
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:4000的量子點(Quantum dots,QDs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)加入反應(yīng)器,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合(QDs和Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:30),加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體2h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。
實施案例3:
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:4000的量子點(Quantum dots,QDs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)加入反應(yīng)器,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合(QDs和Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:50),加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體2h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。
實施案例4:
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:6000的量子點(Quantum dots,QDs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)加入反應(yīng)器,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合(QDs和Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:10),加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體2h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。
實施案例5:
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:10000的量子點(Quantum dots,QDs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)加入反應(yīng)器,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合(QDs和Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:10),加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體2.5h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。
實施案例6:
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:4000的量子點(Quantum dots,QDs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)加入反應(yīng)器,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合(QDs和Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:10),加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體3h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。
實施案例7:
1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:4000的量子點(Quantum dots,QDs)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC)加入反應(yīng)器,加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上活化量子點的羧基,離心得到免疫量子點immune QDs;
2)將絨毛膜促性腺激素α抗體Ab2和上述immune QDs混合(QDs和Ab2質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為1:10),加入PBS緩沖液,在旋轉(zhuǎn)混合架上偶聯(lián)抗體2h,離心得到量子點-絨毛膜促性腺激素α抗體熒光探針QDs-Ab2,然后用牛血清白蛋白(Albumin from bovine serum,BSA)封閉QDs-Ab2熒光探針上未反應(yīng)的羧基,同時用樣品墊處理液處理樣品墊、結(jié)合墊處理液處理結(jié)合墊并烘干,然后用上述熒光探針溶液處理結(jié)合墊并烘干;
3)試紙條制備:將吸水墊、硝酸纖維素膜、樣品墊以及結(jié)合墊組裝在一起,每層疊加2~3mm,得到絨毛膜促性腺激素HCG量子點免疫層析試紙條。在樣品墊滴加濃度為1000、500、250、100、50、10mIU/mL的標(biāo)準(zhǔn)絨毛膜促性腺激素HCG,擬合得出標(biāo)準(zhǔn)曲線;在樣品墊分別滴加PSA抗原、AFP抗原、CEA抗原、CA125抗原、CA153抗原、CA199抗原、FCS以及HCG,得出非特異性曲線。