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化学发光免疫分析中磁珠介绍

发布时间 [2023-05-16] 摘录人

一,按材质分:

磁性琼脂糖微球

特点:

1. 亲水性强,温和的条件容易洗脱,不至于引起酶失活或蛋白质变性;

2. 表面惰性,非特异性吸附低,受pH影响小

3. 容量大,具有开放性的支撑骨架

4. 组织相容性好

5. 机械性能和力学性能较差

6. 溶胀程度会随溶剂性质变化

磁性二氧化硅微球

特点:

1. 机械强度相对较强

2. 化学稳定性较优

3. 硅胶自身结构空隙较多,容易造成表面大量的水存积,增加了化学反应的复杂性

4. 碱性条件下非常不稳定

5. 存在较大的非特异性吸附性

磁性聚丙烯酰胺/聚丙烯酸类高分子微球

特点:

1. 具有较好的亲水性

2. 良好的血液相容性

3. 与其他高分子化合物共聚,改善其力学性能和稳定性收缩过大,易产生缩孔

磁性聚苯乙烯微球

特点:

1. 机械强度高

2. 表面易功能化

3. 表面非离子相互作用弱

4. 交联聚苯乙烯能够在强酸强碱中保持稳定的结构

5. 微球粒径大小可控聚苯乙烯微球表面为疏水性,对某些蛋白存在非特异性,需要对表面进行功能化修饰


二,按照官能团分:

磁珠种类常见活化方法配体的反应位点
羟基磁珠CDI活化、溴化氨基
羧基磁珠EDC活化,NHS活化氨基
氨基磁珠戊二醛活化氨基
环氧基磁珠
——巯基、氨基
NHS磁珠
——氨基
SA磁珠配体生物素标记生物素


三,磁珠应用于化学发光免疫检测机理

1,免疫吸附种类

磁性微球表面固定抗原:将抗原固定在微球表面,吸附相应的抗体和残留有抗体活性的免疫复合物

磁性微球表面固定抗体:将抗体固定在微球表面,吸附相应的抗原和残留有抗原活性的免疫复合物

磁性微球表面固定补体:利用补体Clq与免疫复合物的Fc段结合吸附免疫复合物,如DNA-抗DNA抗体复合物。

磁性微球表面固定蛋白A/G/L:蛋白A/G/L固定在磁性微球表面,可吸附抗体和免疫复合物。

疏水结合型:磁珠表面为疏水性材质,能够与目标生物分子疏水作用力结合磁珠表面具有疏水性配体,能够与目标生物分子共价作用力结合对甲苯磺酰基磁珠+疏水蛋白 聚苯乙烯微球+磷酯类蛋白。

静电结合型:配体与被吸附物靠静电作用而结合。磁性微球表面为带阴离子基团的甲基白蛋白,可静电结合带阳离子基团的DNA-抗DNA抗体复合物。

 

四,磁珠用于化学发光领域的方法

间接法

间接法就是包被抗原,然后用酶标记的抗抗体检测样本中抗体,基本原理见图4,适合于检测对象是自身抗体的情况。间接法的优点:相对较方便,只要变换包被抗原就可以检测不同的项目。间接法的缺点:标本中的特异性抗体会竞争性的结合抗原,使结果出现假阴性。

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操作步骤:

a)磁性微球表面固定抗原。

b)加入样本(含目标抗体)孵育,清洗。

c)加入酶标抗抗体孵育,清洗。

d)加发光底物,检测信号。

捕获法

血清中针对某些抗原的特异性IgM常和特异性IgG同时存在,后者会干扰IgM抗体的测定,因此测定IgM抗体多用捕获法。基本原理如图5所示,先将所有血清IgM(包括异性IgM和非特异性IgM)固定在固相上,去除IgG后测定特异性IgM。

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图5. 采用捕获法进行化学发光检测基本原理

操作步骤:

a)将抗人IgM抗体连接在固相载体上形成固相抗人IgM,洗涤。

b)加入稀释的血清标本中的IgM抗体被固相抗体捕获洗涤除去其他免疫球蛋白和血清中的杂质成分。

c)加入特异性抗原试剂:它只与固相上的特异性IgM结合洗涤。

d)加入针对特异性的酶标抗体:使之与结合在固相上的抗原反应结合洗涤。

e)加底物显色,检测信号。

固相抗原竞争法

竞争法,是指受检抗体和酶标抗体竞争性的与磁珠表面抗原结合。固相抗原竞争法基本原理如图6所示。结合于固相载体的酶标抗体与受检抗体的量呈反比。若受检样本中无抗体,酶标抗体能够顺利与抗原结合,出现强信号。若受检样本中有抗体,则竞争性的占去了酶标抗体与抗原的结合,酶标抗体的结合力减弱,信号强度减弱。

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图6. 采用固相抗原竞争法进行化学发光检测基本原理

操作步骤:

a)磁珠表面固定特异性抗原。

b)加受检标本和酶标抗原的混合液孵育。

c)加发光底物,检测信号。

双抗夹心(两步法)

双抗体夹心法是检测抗原zui常用的方法,基本原理如图7所示。

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图7. 采用双抗夹心法(两步法)进行化学发光检测基本原理

操作步骤:

a)将特异性抗体与固相载体连接,形成固相抗体:洗涤除去未结合的抗体及杂。

b)加受检标本:使之与固相抗体接触反应一段时问,让标本中的抗原与固相载体上的抗体结合,形成固相抗原复合物。洗涤除去其他未结合的物质。

c)加酶标抗体:使固相免疫复合物上的抗原与酶标抗体结合。彻底洗涤未结合的酶标抗体。此时固相载体上带有的酶量与标本中受检物质的量成正相关。

d)加发光底物:夹心式复合物中的酶催化底物成为有色产物。根据颜色反应的程度进行该抗原的定性或定量。

双抗夹心法(一步法)

在一步法测定中,应注意钩状效应(hook effect),类同于沉淀反应中抗原过剩的后带现象。当标本中待测抗原浓度相当高时,过量抗原分别和固相抗体及酶标抗体结合,而不再形成夹心复合物,所得结果将低于实际含量。钩状效应严重时甚至可出现假阴性结果(如图8, 双抗夹心法及双位点一步法。缺点:假阴性)

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图8. 采用双抗夹心法(一步法)进行化学发光检测基本原理

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图9. 采用双抗夹心法(一步法)进行化学发光检测,当样本中抗原量较多是,容易出现假阴性。

操作步骤:

a)磁珠表面固定一抗。

b)加样本和酶标二抗孵育,清洗。

c)加发光底物,检测信号。


五,优质磁珠用于化学发光领域的特点

灵敏度高生物素容易与蛋白质和核酸类等生物大分子结合,并保持大分子物质的原有生物活性。每个亲和素分子有四个生物素结合部位,可同时以多价形式结合生物素化的大分子衍生物和标记物。因此,BAS具有多级放大作用,使其在应用时可极大地提高检测方法的灵敏度。

稳定性好生物素与亲和素间的作用是目前已知强度zui高的非共价作用,亲和常数(K)为1015mol/L,比抗原与抗体间的亲和力至少高1万倍。二者的结合稳定性好专一性强,不受试剂浓度,pH环境,抑或蛋白变性剂等有机溶剂影响。

特异性强亲和素与生物素间的结合具有极高的亲和力,其反应呈高度专一性。而且,BAS结合特性不会因反应试剂的高度稀释而受影响,使其在实际应用中可zui大限度地降低反应试剂的非特异作用。

普适性广:生物素-结合素系统的多功能性还能提供一套统一的研究方法,适合用于不同的项目体系。

其他:通用性强,可制成多种通用性试剂(如生物素化二抗)适用于不同的反应体系。


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