免疫膠體金技術(shù)

關(guān)于免疫膠體金技術(shù)第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日膠體金標(biāo)記技術(shù)的相關(guān)定義免疫膠體金技術(shù)是以膠體金作為示蹤標(biāo)志物應(yīng)用于抗原抗體的一種新型的免疫標(biāo)記技術(shù)。膠體金標(biāo)記實(shí)質(zhì)上是蛋白質(zhì)等高分子被吸附到膠體金顆粒表面的包被過程。第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日膠體金技術(shù)的發(fā)展

DevelopmentofImmunecolloidalgoldtechnique

1939-----雛形Kausche等把煙草花葉病毒吸附到金顆粒上在電子顯微鏡下觀察金離子呈高電子密度。1971------作為標(biāo)記物應(yīng)用于免疫組織化學(xué)研究Faulk等首先將兔抗沙門菌抗血清與膠體金顆粒結(jié)合，用直接免疫細(xì)胞化學(xué)技術(shù)檢測(cè)沙門菌的表面抗原。1974------實(shí)現(xiàn)間接免疫金染色法Romano將膠體金標(biāo)記到馬抗人的IgG上，實(shí)現(xiàn)了間接免疫金染色法第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日膠體金技術(shù)的種類及優(yōu)點(diǎn)快速免疫金滲濾法(immuogoldfiltrationassay,IGFA)

即穿流式(flowthrough)的固相膜免疫測(cè)定。主要由兩部分組成：膜滲濾裝置和標(biāo)記結(jié)合物。前者為一塑料小盒，其中填滿吸水性物質(zhì)，面上緊貼放置一片吸附有抗體(以雙抗體夾心法測(cè)抗原為例)的硝酸纖維膜，標(biāo)記結(jié)合物為免疫金。A：金標(biāo)記抗體B：標(biāo)本中的抗原C：包被抗體D：NC膜E：吸水材料F：塑料盒第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日

免疫層析法(immunochromatogra-phy，ICA)

是繼IGFA之后發(fā)展起來的另一種固相膜免疫測(cè)定，與IGFA利用微局限性膜的過濾性能不同，免疫層析法中滴加在膜一端的樣品溶液受膜的毛細(xì)管作用(基于層析作用的橫流（lateralflow）)向另一端移動(dòng)。移動(dòng)過程中被分析物與固定在膜上某一區(qū)域的受體(抗原或者抗體)結(jié)合而被固相化，無關(guān)物質(zhì)則越過該區(qū)域而被分離，然后通過標(biāo)記物顯色來判定試驗(yàn)結(jié)果，以膠體金為標(biāo)記物的實(shí)驗(yàn)稱為膠體金免疫層析試驗(yàn)。第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日免疫膠體金技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)方法簡(jiǎn)單而快速，數(shù)分鐘即可得出結(jié)果；不需儀器設(shè)備，操作人員不需特殊訓(xùn)練；試劑穩(wěn)定，適用于單份測(cè)定；無污染。GICA的特點(diǎn)是單一試劑，一步操作。小型實(shí)驗(yàn)室即有條件開發(fā)生產(chǎn)。干燥包裝的試劑可在室溫保存一年以上。

成為目前“病人身邊檢驗(yàn)”（point-of-caretesting，POCT）中廣為應(yīng)用的方法。第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日最近由于原料的精選和制作工藝的改進(jìn)，已能制備出可用于定量測(cè)定的GICA試劑。Roche公司生產(chǎn)的用于急性心肌梗死診斷的肌鈣蛋白和肌紅蛋白的GICA試劑和匹配的簡(jiǎn)便測(cè)讀器CardiacReader，其精密度和準(zhǔn)確性均符合定量測(cè)定要求。不足：

金免疫測(cè)定中應(yīng)用的是單份試劑，難于進(jìn)行質(zhì)量控制。即使是同一批生產(chǎn)的試劑，也很難保證每個(gè)試劑的同一性。因此金免疫測(cè)定一般只能用于定性試驗(yàn)。其定量檢測(cè)和靈敏度的提高還有賴于新原料和新材料的開發(fā)與應(yīng)用。第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日ColloidalGoldSynthesisSolutioncolorvariesextensivelywithparticlesizeUsuallyadeepred,butalsodarkbrown/purpletolightorange/yellowColloidsizecanbecontrolledbyAu:CitrateratiosAnywherebetween1nm-100nm+CitrateiseasilysubstitutedbyothermoreAu-philicmolecules(i.ethiols)H2O,100OCH2AuCl4Cit-Cit-Cit-Cit-Turkevich,et.al.DiscussionsFaradaySoc.1951,No.1155-75.第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日ProcedureofColloidalGoldSynthesisAdd100mLof1.0%HAuCl4toa200mLErlenmeyerflaskonastirringhotplate.AddamagneticstirbarandbringthesolutiontoaboilTotheboilingsolution,add1.5mLofa1%solutionoftrisodiumcitratedihydrate,Na3C6H5O7.2H2OStopheatingwhenadeepredcolorisobtained.第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日Synthesisandpropertiesofdifferentparticlesize

膠體金粒徑(nm)1%檸檬酸三鈉加入量(ml)膠體金特性呈色λmax162橙色518nm24.51.5橙色522nm411紅色525nm71.50.7紫紅535nm第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日TEMImagesofColloidalAuAverageparticlesize~17nmGoodgoldcolloidsandbad(unstable)goldcolloids

.劣質(zhì)金外形不均一，且非球形，有凝集現(xiàn)象，顆粒間變異系數(shù)較大第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日Howaretheantibodiescoupledtothegold?Conjugationofantibodiestogoldparticlesdependsuponthreeseparatebutdependentphenomena:a).ionicattractionbetweenthenegativelychargedgoldandthepositivelychargedproteinb).hydrophobicattractionbetweentheantibodyandthegoldsurfacec).Sulfurbinding(CysteineandMethionine)Strongestbindingsuggestedtobethesulfur"hinge"joiningthethetwoFcregions第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日膠體金顆粒帶電情況

抗體和金顆粒的耦聯(lián)（圖出處：IVDTechnology）第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日SAMPLE

GOLDCONJUGATIONPROTOCOLAdjustthegoldcolloidtotheproperpH;Determinedtheminimumamountofprotein;FinalconjugationPurification

第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日AdjustthegoldcolloidtotheproperpH

膠體金與蛋白質(zhì)的結(jié)合成功與否，取決于pH值，一般只有在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)(PI)略偏堿的條件下二者才能牢固地結(jié)合，因此，標(biāo)記之前須將膠體金溶液的pH值調(diào)至待標(biāo)記蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)略偏堿。

需要提高膠體金的pH值時(shí)可用0.1molK2CO3，需要降低膠體金的pH值時(shí)可用0.1NHCl。測(cè)定金溶液的pH可能損害pH測(cè)定計(jì)的探頭，因此，一般用精密的pH試紙測(cè)定其pH即可.第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日蛋白與膠體金結(jié)合的最佳pH測(cè)定取若干1.5ml的試管，分別加入1ml膠體金用K2CO3將pH分別調(diào)為3，4，5，6，7，8，9，10；去96孔培養(yǎng)板，按pH從高到低分別將上述膠體金分別取100ul加入孔中，重復(fù)三次；每孔分別加入20ul濃度為10%的NaCl溶液，混合，室溫下放置10min；觀察膠體金顏色變化，記錄保持紅色的最低pH第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日AdjustthegoldcolloidtotheproperpH常用幾種蛋白質(zhì)標(biāo)記時(shí)膠體金所用的pH值第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日Determinedtheminimumamountofprotein（1）光電比色法：制備一系列不同濃度的等體積蛋白質(zhì)溶液（1ml），分別加入5ml膠體金中，迅速混勻，然后，各加入1ml10%NaCl溶液，搖勻，靜置5min后測(cè)各管。根據(jù)膠體金顆粒的大小，OD在520～580nm之間測(cè)定，以O(shè)D值為縱坐標(biāo)，蛋白質(zhì)用量為橫坐標(biāo)作一曲線，取曲線最先與橫軸相接近的那一點(diǎn)處的蛋白質(zhì)用量為最適穩(wěn)定量。圖5.2中10nm的膠體金溶液中蛋白質(zhì)的最適穩(wěn)定量為45μg/ml。第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日（2）目測(cè)法：以目測(cè)法確定膠體金與待標(biāo)記蛋白質(zhì)用量比例，將標(biāo)記的蛋白質(zhì)逐級(jí)稀釋后（由5μg～45μg另設(shè)對(duì)照管），各取等體積順序加入一系列裝有1ml膠體金的試管中，5min后，在上述各管內(nèi)分別加入0.1ml10%氯化鈉，依表5-5順序進(jìn)行。第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日1.Pipette1mlofcolloidintoeachofaseriesof3mlcleanplastictubes.2.Adjusttheantibody(0.1ug/ul)totheproperpHwith100nMK2CO3or100mMHC1.3.Addtheantibodytoeachtubeinaseriesfrom0-150ul(ie0-15uginstepsof0,1,2,3....15ug).4.Shakeeachtubeandleaveforapproximately5minutestoconjugate.6.Toeachtubeadd100ulof10%NaC1andagitatefor1minute.7.TheTubecontainingtheminimumamountofproteinrequiredtostabilizethegoldsolisindicatedbytheoneinwhichthecolorofthegoldsoldoesnotchangefromredtoblueupontheadditionofNaCl.

第二十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日Finalconjugation(IgG)Take100mlofgoldsolandadjusttoPh9Adjustthedialyzedandcentrifugedantibodysolution(0.1ug/ul)topH9.2AddthedeterminedamountofantibodysolutiondropwisetothegoldwhilestirringrapidlyAfter5minutesadd10mloffiltered10%BSAatpH9andstirgentlyfor10minutes.第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日PurificationThegoldconjugatemustbepurifiedfromexcessantibodyandanysmallclustersremovedbeforeconcentratingandstoring.

Spinthegoldconjugateatspeedsaccordingtogoldparticlesize.Thegoldconjugatewillformalooseprecipitateatthebottomofthetube.Discardtheclearsupernatantandresuspendthepelletwithproperbuffer.Thegoldconjugate,ifcorrectlymade,willbestableat4℃

forseveralmonths.Iflongtermstorageisrequiredisshouldbealiquotedinto1mlvolumesand20%glyceroladded.Itmaythenbefrozenandkeptat-20℃

foryears.

第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日膠體金免疫層析法試劑的組成第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日樣品墊(Samplepad)：玻璃纖維、聚酯膜、纖維素濾紙、無紡布等多種材質(zhì)，多種規(guī)格，批間穩(wěn)定。樣品墊的作用：減緩樣品滲透速度，有利于樣品在結(jié)合墊上均勻分布；去除樣品中雜質(zhì)顆粒；調(diào)節(jié)樣品液pH值或粘度等。樣本墊可使用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行浸漬處理，從而減少樣本差異，提高試驗(yàn)的靈敏度。通?？梢詫⑾礈靹?、粘性增強(qiáng)劑、阻滯劑及鹽滲入樣本墊然后加以干燥，該工藝可避免使用復(fù)雜辨識(shí)劑/追跡緩沖液的麻煩，使檢測(cè)一步完成。第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日結(jié)合墊(Conjugatepad)：玻璃纖維、聚酯膜、纖維素濾紙、無紡布等多種材質(zhì)，多種規(guī)格，批間穩(wěn)定。結(jié)合墊的作用主要為：

-吸附一定量的金標(biāo)結(jié)合物顆粒；-吸附并持續(xù)不斷的將樣品轉(zhuǎn)移到NC膜上；-保持金標(biāo)結(jié)合物顆粒的穩(wěn)定性；-保證金標(biāo)結(jié)合物顆粒定量完全釋放等。第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日硝酸纖維素膜(Nitrocellulose)：推薦使用Millipore，MDI，S&S，whatman等國(guó)外公司的硝酸纖維素膜。

NC膜的作用：

-在檢測(cè)線和對(duì)照線條帶區(qū)域固定抗體；-樣品在NC膜上流動(dòng)并與試劑混合發(fā)生免疫反應(yīng)；-反應(yīng)在NC膜上顯色，讀檢測(cè)結(jié)果NC膜的重要參數(shù)：孔徑、對(duì)稱性、層析速度、表面活性劑、蛋白結(jié)合力、強(qiáng)度、表面質(zhì)量、厚度、批間均一性等。第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日硝酸纖維素膜與蛋白結(jié)合的原理主要有兩種假說：

1）首先兩者靠靜電作用力結(jié)合，然后靠H鍵和疏水作用來維持長(zhǎng)時(shí)間結(jié)合。

2）首先兩者靠疏水作用結(jié)合，然后靠靜電作用來維持長(zhǎng)時(shí)間結(jié)合。

兩條假說，都表明其結(jié)合過程分為兩步，首先結(jié)合和后面長(zhǎng)時(shí)間結(jié)合。由于結(jié)合原理的不明確性，導(dǎo)致在這方面的工作非常依賴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日硝酸纖維膜的選擇膜的分類標(biāo)準(zhǔn)(μm和s)

μm:指的是膜孔徑，s:以秒為單位的定義為，每4cm膜，水的層析時(shí)間是***s.換算情況大致