品略图书馆

荧光定量免疫层析技术在诊断上的应用

近年来随着纳米粒子、量子点等标记蛋白质的新材料和新技术的不断发展,免疫检测领域掀起了新的革命,使抗原抗体检测的灵敏度逐步增强,特异性逐步提高,操作更为简便;

荧光定量免疫层析技术,是将免疫荧光与免疫层析技术相结合,克服了以胶体金标记为代表的传统免疫层析技术上的不足,朝向量化、多标记和直观检测方向发展的新型免疫检测技术。

免疫层析技术,也称侧流免疫法(lateral flow immunoassay,LFIA),起源于上世纪80 年代,是建立在层析膜上以抗原抗体特异性免疫反应为基础的免疫检测技术,以其快捷简便、价格低廉、灵敏度高等优势而广泛运用于病原体检测、食品安全测量、环境监测等方面,其中以胶体金免疫层析技术(colloidal⁃gold immunochromatographyassay,GICA)发展最为成熟,但现多局限于定性或半定量检测。伴随着材料科学和生物工程技术的蓬勃精进、荧光探针技术的发展,新型荧光免疫层析技术业已逐渐在定量检测领域崭露头角。

荧光定量免疫层析常见方法

1、量子点免疫层析量子点(quantum dots,QDs)是一种由主族Ⅱ~Ⅵ,Ⅲ~Ⅴ元素等组成(如CdSe、CdTe 等)的半导体纳米晶体,其粒径介于2~10 nm 之间,其特点为高量子产率、吸收光谱宽、发射光谱窄、发光稳定、对光褪色较高耐受等。伴随着量子点抗体偶联技术的不断精进,其标记的生物大分子生物活性得以有效保持,量子点材料作为理想的荧光标志物在病原体示踪、食品环境毒素检测等方面发挥着重大作用。

2、荧光微球免疫层析荧光微球(fluorescent microspheres,FMs)是直径在纳米至微米级范围内,表面吸附或内含荧光染料,受外界能量刺激而发射荧光的功能性微球,其载体多为有机或聚合物材料,现以聚苯乙烯微球应用较为广泛,因其形态结构相对稳定、发光效率高而适用于生物检测。随着悬浮芯片检测技术研究的深入,适用于高通量样本分析的荧光编码微球制备技术大有进展,其在临床诊断、即时检测领域的前景透现曙光。

3、时间分辨荧光免疫层析时间分辨荧光免疫分析(time⁃resolved fluoroimmunoassay,TRFIA)系以镧系稀土金属(如铕Eu 等)为标记物,其荧光衰变时间长,能有效消除自然荧光的干扰,且无放射性污染,通过配备相应的荧光免疫分析检测仪而满足了定量生物检验分析的需求。此外尚可借以采纳不同的镧系元素作为生物标记而实现多标记检测。

4、荧光淬灭免疫层析荧光淬灭免疫层析技术(background fluorescencequenching immunochromatographic assay,bFQICA)是在胶体金免疫层析基础上改进的,以硝酸纤维素膜上均匀铺置荧光物质,依靠以胶体金标记的待测抗体结合于检测线后使该区域因荧光共振能量转移(fluorescence resonance energytransfer,FRET)现象造成荧光淬灭而实行定量检测的技术。Jiang 等通过以纳米银(AgNP)为标记物与检测线上的掺杂钌元素的二氧化硅纳米颗粒(RuNPs)发生荧光淬灭,而实现对葡萄汁及红酒样本中赭曲霉素A的定量检测。

荧光免疫层析技术在定量诊断上的应用

疾病的诊断与检测

1、恶性增殖性疾病甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)作为原发性肝细胞癌的特异性生物学标记物,在疾病的初筛、辅助诊断、复发判断中起着重要作用。Yang 等通过对1 000 份临床样本进行量子点免疫层析的检测,充分证明了该技术与商业化的电化学发光免疫分析试剂盒检测结果高度吻合。Chen 等则通过荧光淬灭免疫层析技术对血清样本中AFP含量进行测定,确定了最低检测浓度为1 ng/mL,提出了当供血者在定性的胶体金层析检测呈阴性而荧光定量免疫层析检测阳性时不宜献血的建议。癌胚抗原(carcino embryonic antigen,CEA)作为一种临床常用的肿瘤标志物,对结直肠肿瘤、胰腺癌、乳腺癌等多种恶性肿瘤均有提示意义,Wang 等通过对临床样本的CEA浓度的检测验证了荧光定量免疫层析技术在临床运用的可行性。Wu等所制的量子点荧光免疫层析试剂检测阈值为0.72 ng/mL,其灵敏性远高于传统的胶体金免疫层析技术。姜欣等所建立的架构于新型荧光素基础上的荧光定量免疫层析法,完成了快速、精确的针对胃蛋白酶原的检测,满足了国内基层中心与医疗机构对人群胃癌的早期筛查的需要。

2、炎症反应性疾病降钙素原(procalcitonin,PCT)作为敏感性较高的炎症性指标,在细菌性感染所致的全身炎症反应综合征、脓毒血症及感染性休克中具有指向意义。Shao 等通过时间分辨荧光免疫层析技术在15 min 内便已完成了对样本中PCT 浓度的定量检测,而在样本量为234 例临床血清样本的检测中,相较于罗氏商业化试剂盒,该技术展现了耗时短、特异性高的特点,可作为即时检测的又一选择。商业化的PCT 荧光免疫层析试剂盒已投入临床使用,其效果亦得到证实。针对临床上又一常用的血清炎症反应指标-C 反应蛋白(C⁃reactive protein,CRP),葛宇新等经由建立了量子点(碲化镉CdTe)免疫层析技术而实现了快速(10 min 内)、定量检测,其检测范围宽达0.1~1000 ng/mL。

3、泌尿生殖系统疾病人绒毛膜促性腺激素对早期妊娠的诊断意义重大,现已投入大批量商业化生产,而基于量子点免疫层析的一步法定量检测技术的研发更是在灵敏度、特异性方面得到了提升。血清前列腺特异性抗原(PSA)在前列腺增生、前列腺炎、前列腺癌等疾病发生时浓度均可见上升,基于量子点纳米微粒技术和TRFIA技术的荧光免疫层析方法的出现则大大弥补了传统胶体金免疫层析在PSA 检测的不足,对男性生殖系疾病的诊断起重要参考意义。国内外均有对尿液样本中白蛋白进行荧光免疫层析的定量检测的报道,其高灵敏度、高精密度的结果对微量蛋白尿为主要表现的疾病(如糖尿病肾病)有较好提示作用。

4、传染性疾病Li等利用研制的禽流感病毒荧光定量免疫层析试纸条对实际血清样本进行检测并与病毒分离技术进行比较,发现两者结果呈高度一致。段宏等研制了以量子点微球为探针的检测恶性疟原虫的荧光免疫层析试纸条,其灵敏度较常规胶体金免疫层析检测方法提高了近10倍。

5、其他硝化血浆铜蓝蛋白(nitrated ceruloplasmin)可作为心血管疾病、肺癌等的生物学指标,Li 等所研制的量子点免疫层析技术能在10 min内完成对浓度低至1 ng/mL的铜蓝蛋白的检测,展现出了在临床诊断、基础研究中的优势。碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BAP)作为反映成骨及破骨动态平衡过程的生物学标志物,在软骨病、骨质疏松症等代谢性骨病的诊断中起重要意义,Liu 等所研制的BAP荧光微球免疫层析试剂条以其快速、操作简便、常温可长期保存等特点而受到推荐。

食品安全检测

食品安全现已引起人们的高度关注,监管部门相应限量标准的制定为食品中致病微生物、毒素等的快速定量检测创造了开发需求空间,荧光定量免疫层析技术逐渐在此领域中凸显了其自身优势,该项技术已运用于诸如玉米粉中的伏他毒素、酱油制品中黄曲霉毒素B1、农产品中赭曲霉素A 等的定量检测当中。部分用作动植物养殖过程中生长添加剂的药物可能因生物富集作用经生物链方式进入人体而引发相应毒副作用,因而外源性残留药物也面临着定量检测的难题。莱克多巴胺、葛根素、土霉素等定量检测的实现充分验证了荧光定量免疫层析技术的可行性。

多标记检测

通过多膜复合标记受体等方式,荧光定量免疫层析技术在肿瘤检测领域得以运用,体现在对CYFRA 21⁃1与CEA、NSE与CEA、CEA与AFP的同时检测等方面。

荧光定量免疫层析技术因其快速简便、灵敏度高、量化结果、读数稳定、可重复性高等突出优势而在微生物检测、疾病诊断、食品质量测定等领域迅猛发展,满足了即时检测(point⁃of⁃care test,POCT)的需求。然而,作为一项新兴技术,该技术也存在改进空间:①该项技术结果的读取往往需要配套的专业检测仪器,输出结果的优化有待改进;②现行荧光定量免疫层析技术尚未得到广泛运用,而实际检测中样本间存在较大的个体差异,因而后期仍需加大实际样本的检验数量,以期排除外界因素的干扰实现对该技术的进一步优化。

来源:体外诊断技术支持 / 编辑: As素

— THE   END

 声明:

本公众号“CACLP体外诊断资讯”所发表内容注明来源的,版权归原出处所有,与本公众号立场无关。如有侵权请联系小编微信【826699172】。

本公众号“CACLP体外诊断资讯”所发表内容未注明来源的,系本号原创发表,任何个人、媒体、网站如需转载,须在文首位置注明转自“CACLP体外诊断资讯”,并注明作者。

 商务合作:

021-64760726

推 荐 阅 读

喜欢,就点个“在看” 

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。

http://image99.pinlue.com/thumb/img_jpg/Kia6cFVjvibeAAbpHIVXNhusZ9GP52jkJHkna0evXg2VQJZaQjFxbxg3b15DOYPBpJ2tyzhGiblSt0HuWpnNUMmWw/0.jpeg
我要收藏
个赞
被踩
分享到
相关推荐
精选文章
分享
评论
首页