胶体金的相关知识

胶体金的相关知识
胶体金的相关知识

免疫层析试纸包被技术简介

试纸生产

过程中一般有三种

溶液的包被处理,即

质控溶液,检测溶

液,和结合物溶液

(胶体金)。质控和

检测溶液就是C/T

线上包被的溶液。

在免疫层

析试纸硝酸纤维素

膜表面进行 C/T线的包被,是试纸生产制作的关键环节之一。免疫诊断试剂中使用的硝酸纤维素膜有两类,一种是免疫渗滤产品用的,按孔径选择一般采用0.45um-1.2um的膜,与分子生物学中用的印迹转移膜一样。Whatman Schleicher & Schuell的膜属于纯采用100%的纯硝酸纤维素,蛋白结合能力较高。另一类即免疫层析用膜,一般按侧向流动速度来划分,常用的范围一般在120-180秒/4cm。目前市场上的硝酸

纤维素膜材以带塑料底衬

为主,也有部分的膜不带

底衬。不带底衬的膜需注

意膜面的正反面,其光滑

度有适当差别。

鉴于流动封闭技

术的普及,C/T线的包被

目前流行先将膜粘贴在塑

料支持底板上,然后直接

将塑料板放入仪器上进行

划线操作,干燥后进行其

他部分的贴板组装,这种

划膜工艺可简称为划板。

但部分产品的工艺要求先直接在膜上划好C/T线,然后用特定配方的溶液将膜进行浸泡封闭处理,干燥后再贴膜及其他部分材料,这种划膜工艺可简称为划膜。

在结合物溶液(胶体金)的包被上,较多的用户倾向于用气动喷头进行定量操作。在科研及研发项目中,往往喷一条线或几条线就够用了,因此在单维往复平台上一次喷一条线也可接受。鉴于胶体金膜切条宽度一般在

3--7mm,不方便一条条依次地在移动平台上固定和取放。因此在批量生产过程中,一般建议采用成片的胶体金垫,用三维平台往复来回地间隔喷线,一次即可喷出二三十条。此后将喷好的金干燥再裁切成条,这样的操作会效率高,适合规模生产。

在某些免疫层析试纸产品生产工艺中,层析膜材或样品垫膜材需要用特定溶液进行整平面包被,要求效果均匀,如层析膜和样品垫的特定封闭处理。

而一般的浸泡或铺金工艺满足不了要求。这时可用气动喷头叠加喷线成面。通过对溶液量和气体压力的调节,往往可以取得好的效果。

划线/喷金/喷线/喷点技术

划膜笔

划膜笔采用PEEK材质的

中空纤维管,属于接触式成

线方式。相比其问世前的不

锈钢针管和拉伸玻璃纤维

管而言,该纤维管具有优良

的韧性和恰到好处的柔软

度,划膜笔头与膜面接触的

端面经过特细砂纸打磨,以一定伸展长度和角度划线时完全不会损伤微孔膜结构。纤维管内孔直径为0.23mm,试剂溶液内的正常溶质不可能堵塞该纤维管,同时液体流出时没有积累压力,管道内的溶液随高精度泵的推动即时流出,使高精度泵的恒稳液流得到完美表现。该划膜笔的PEEK管材在刚面世的2000年即被Biodot 公司选用为Frontline,延用至今,可见其性能的完美。

但膜面划线效果并不唯一取决于泵和划膜笔头。溶液均匀匀速地划于膜面后,如膜的亲水性不均匀,溶液润湿扩散效果不好,形成的线条也就不会整齐均匀。在某些不选用硝酸纤维素类膜而选用其他材质(如特细玻璃纤维,其表面不够平滑细腻)的试纸产品中,划膜笔的溶液无法均匀稳定的传递到膜材的各个纤维,其成线完全靠溶液在纤维间的被动扩散,效果也就不如人意了。

气动喷头

层析试纸中的结合物

(胶体金)材质一般采用玻璃纤

维、聚酯纤维、特种层析纸或无

纺布。鉴于这些材质的纤维网间

隙大,纤维分布不够均匀,因此

将结合物(胶体金)溶液通过恒

定压力的气体雾化后喷射在膜材

的纤维网内,使溶液一次性主动

扩散在特定的面积范围内,其效

果远优于将溶液直接喷射或划膜

笔头划在该类材质表面。鉴于溶液通过高精度泵

恒定推进,气体压力恒稳控制,因此其喷射的溶

液线很均匀,溶液量可控制调节,效果也容易重

复。在一般的夹心法试纸中,结合物(胶体金)

经常通过将整条或整片膜材放入溶液中浸泡或通过特定的工艺进行溶液平铺,然后将膜材干燥。当有溶液在膜材上流动时,干燥后的膜材平面上结合物(胶

体金)往往分布不均匀。而在竞争法的

产品中,试纸条上结合物的量直接关系

到cutoff值,因此竞争法产品更需要用

气动喷头进行结合物(胶体金)的均匀

喷线。

气动喷头主要部件为中心的溶

液不锈钢管与压缩气管。溶液通过高精

度步进泵从不锈钢管中均匀稳定地流

出,迅即被四周的恒压流动气体雾化,

直接喷射出喷孔,气体和液体完全同步

流动,不会有任何脱尾或大点现象。气

动喷头体积小巧精致,直径约8mm,可以

将多个喷头并排进行喷金,大大提高工

作效率。

电磁阀喷射头

在高精度泵的配合下,喷射头通过对特种电磁阀的开闭控制调节塑料管内溶液压力,在特定压力下开阀,液体即喷射成线或成滴。层析试纸生产溶液喷射成线,与划膜笔头成线的差异不在于液体的量有差异,而在于溶液在膜空隙中扩散的速度有差异,前者主动扩散,后者被动扩散。当层析膜材质性能稳定时,这方面并不导致免疫反应信号的差异。

Biodot将电磁阀的高频震荡开关与高精度步进泵的同步程序控制形成的喷射技术申请了专利。但该技术的致命缺陷是电磁阀及喷嘴经常出现不可预见的堵塞或散射现象。同时其垄断性的电磁阀成本一直居高不下。目前有客户开始直接将电磁阀拆下,直接接上划膜笔,可得到稳定的划线效果。金标公司提供成套的划膜笔及支架进行由喷线至划线的改造。

划膜/喷线/喷点/喷金仪器简介

金标公司提供三种溶液包被平台:平台移动式、输送

带连续式、划膜笔移动式。

移动式平台

平台移动式共有三种产品,即HM3010,

HM3030,HM3230,是目前市场上使用量最大的品种。平台式仪器能适应多种试纸包被工艺,如划膜工艺(直接在NC膜上划线),划板工艺(在贴膜的底板上划线),喷金工艺,封闭工艺(对样品垫及膜均匀喷涂)等。新建立免疫层析试纸条研发生产平台的客户,如果没有以往的成熟经验确认后续规模生产只需要特定单一的工艺流程,建议最好采购这类平台式仪器,以适应后续生产研发中不同产品不同工艺的需要。该系列仪器可配制多达六个单联泵,或多个8联泵。具体请咨询。

输送带式平台

输送带式平台目前品种为HM8000,主要

适合划板操作,即先贴膜后划线的工艺。它能极

大的提高生产效率,单人操作时正常可达到

800-1000大板/小时(按膜长度约300米/小时)

的速度。出于省人工,提高效率的目的,欧美厂家较偏爱卷式划膜仪器,卷式仪器的速度一般也就300米/小时,而划膜后往往还是由手工进行贴膜。而达到同样速度的HM8000则要求先贴膜,后划板。此外卷式划膜仪器的购置费用很大,维护费用也偏高。同时这种仪器生产时需要上卷卸卷,划膜完收卷前需要临时的干燥处理,收卷后还需要进一步干燥。收卷后干燥一般要求用真空工艺,如果用一般的烘干工艺,则需要将卷膜人工松散开来,费工费力。相比较 HM8000,更加没有优势。

划膜喷金模块

金标公司特殊设计了划膜/喷金/喷线模块。当平台同时

配置划膜喷金头时,该模块可同时安装四根划膜笔头,

一个气动喷头。划膜笔头和气动喷头的高度可独立调整,

避免在喷金模式时划线笔头的高度不够而与平台面的工

件如磁压条等发生碰撞,或在划线模式时喷金头与平台

上工件碰撞。四个划线笔头的间隔距离可通过外插的钥

匙头带动微型丝杆进行无级调节。划线笔头的旋转角度可适当调节。此外根据需要可调节不锈钢夹头间隙,划线笔在孔隙中能自由抽动,以调整划线笔头的探伸长度,确保笔头对硝酸纤维素膜的适当压力,保证层析膜表面溶液成线的效果。该模块可用来将Biodot的电磁阀

喷射头改造为划膜笔。

金标公司开发了多种机型的切刀。所有切刀的刀具都采用特种耐磨的合金钢材料,采用面磨剪切方式,刀片间隙可调。机器的送料系统经过特殊改进设计,改用了特殊耐磨的特种塑胶材料和送料传动电机,能保证良好的斩切精度。大部分机械部件采用数控机床加工,保证了质量和装配精度。公司购买了高精度数控磨床,长期提

免疫胶体金技术(Immune colloidal gold technique)

作者:发布日期:(2009-05-10) 浏览次数:0次

胶体金是一种常用的标记技术,有其独特的优点。近年已在各种生物学研究中广泛使用。

在临床使用的免疫印迹技术几乎都使用其标记。同时在流式、电镜、免疫、分子生物学以至生

物芯片中都可能例用到。

1971年Faulk 和Taytor将胶体金引人免疫化学,此后免疫胶体金技术作为一种新的免疫

学方法,在生物医学各领域得到了日益广泛的应用。目前在医学检验中的应用主要是免疫层析

法( immunochromatogra-phy)和快速免疫金渗滤法(Dot-immuogold filtration assay DIGFA),

用于检测 HBsAg、HCG 和抗双链DNA抗体等,具有简单、快速、准确和无污染等优点。

(一)基本原理

免疫胶体金技术是以胶体金作为示踪标志物应用于抗原抗体的一种新型的免疫标记技术。胶体金是由氯金酸(HAuCl4)在还原剂如柠檬酸钠、鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠等作用下,聚合成为特定大小的金颗粒,并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态,称为胶体金。胶体金在弱碱环境下带负电荷,可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固的结合,由于这种结合是静电结合,所以不影响蛋白质的生物特性。

胶体金除了与蛋白质结合以外,还可以与许多其它生物大分子结合,如SPA、PHA、ConA等。根据胶体金的一些物理性状,如高电子密度、颗粒大小、形状及颜色反应,加上结合物的免疫和生物学特性,因而使胶体金广泛地应用于免疫学、组织学、病理学和细胞生物学等领域。

(二)胶体金的制备

胶体金的制备一般采用还原法,根据不同的还原剂可以制备大小不同的胶体金颗粒。常用来制备胶体金颗粒的方法如下:

1.枸橼酸三钠还原法

(1)10nm胶体金粒的制备:取0.01%HAuCl4水溶液100ml,加入1%枸橼酸三钠水溶液3ml,加热煮沸30min,冷却至4℃,溶液呈红色。

(2)15nm胶体金颗粒的制备:取0.01%HAuCl4水溶液100ml,加入1%枸橼酸三钠水溶液2ml,加热煮沸15min~30min,直至颜色变红。冷却后加入0.1Mol/L K2CO30.5ml,混匀即可。

(3)15nm、18nm~20nm、30nm或50nm胶体金颗粒的制备:取0.01%HAuCl4水溶液100ml,加热煮沸。根据需要迅速加入1%枸橼酸三钠水溶液4ml、2.5ml、1ml或0.75ml,继续煮沸约5min,出现橙红色。这样制成的胶体金颗粒则分别为15nm、18~20nm、30nm和50nm。

金溶胶颗粒的直径和制备时加入的柠檬酸三钠量是密切相关的,保持其他条件恒定,仅改变加入的柠檬酸三钠量,可制得不同颜色的金溶胶,也就是不同粒径的金溶胶,见表1。

表1 100 ml 氯金酸中柠檬酸三钠的加入量对金溶胶粒径的影响

2.鞣酸-枸橼酸钠还原法

用此混合还原剂可以得到比较满意的金溶胶

A液:1%HAuCl4水溶液1ml加入79ml双馏水中混匀。

B液:1%枸橼酸三钠4ml,1%鞣酸0.7ml,0.1Mol/L K2CO3液0.2ml,混合,加入双馏水至20ml。将A液、B液分别加热至60℃,在电磁搅拌下迅速将B液加入A液中,溶液变蓝,继续加热搅拌至溶液变成亮红色。此法制得的金颗粒的直径为5nm。如需要制备其它直径的金颗粒,则按表2所列的数字调整鞣酸及K2CO3的用量。

表2鞣酸-枸橼酸钠还原法试剂配制表

3.白磷还原法

在120ml双蒸馏水中加入1.5ml1%氯金酸和1.4ml 0.1mol/L K2CO3,然后加入 1ml五分之一饱和度的白磷乙醚溶液,混匀后室温放置15分钟,在回流下煮沸直至红褐色转变为红色。此法制得的胶体金直径约 6nm,并有很好的均匀度,但白磷和乙醚均易燃易爆,一般实验室不宜采用。

要得到大小更均匀的胶体金颗粒,可采用甘油或蔗糖密度梯度离心,经分级后制得胶体金颗粒直径的变异系数(CV)可小于15%。

4.制备高质量胶体金的注意事项

(1)玻璃器皿必须彻底清洗,最好是经过硅化处理的玻璃器皿,或用第一次配制的胶体金稳定的玻璃器皿,再用双馏水冲洗后使用。否则影响生物大分子与金颗粒结合和活化后金颗粒的稳定性,不能获得预期大小的金颗粒。

(2)试剂配制必须保持严格的纯净,所有试剂都必须使用双馏水或三馏水并去离子后配制,或者在临用前将配好的试剂经超滤或微孔滤膜(0.45μm)过滤,以除去其中的聚合物和其它可能混入的杂质。

(3)配制胶体金溶液的pH以中性(pH7.2)较好。

(4)氯金酸的质量要求上乘,杂质少。最好是进口的。

(5)氯金酸配成1%水溶液在4℃可保持数月稳定,由于氯金酸易潮解,因此在配制时,最好将整个小包装一次性溶解。

(三)免疫胶体金的制备

胶体金对蛋白的吸附主要取决于pH值,在接近蛋白质的等电点或偏碱的条件下,二者容易形成牢固的结合物。如果胶体金的pH值低于蛋白质的等电点时,则会聚集而失去结合能力。除此以外胶体金颗粒的大小、离子强度、蛋白质的分子量等都影响胶体金与蛋白质的结合。

1.待标记蛋白溶液的制备

由于盐类成分能影响金溶胶对蛋白质的吸附,并可使溶胶聚沉,故致敏前应先对低离子强度的水透析。必须注意,蛋白质溶液应绝对澄清无细小微粒,否则应先用微孔滤膜或超速离心除去。将待标记蛋白预先对0.005Mol/L pH7.0 NaCl溶液中4℃透析过夜,以除去多余的盐离子,然后100 000g4℃离心1h,去除聚合物。

2.待标胶体金溶液的准备

以0.1Mol/L K2CO3或0.1Mol/L HCl调胶体金液的pH值。标记IgG时,调至9.0;标记McAb 时,调至8.2;标记亲和层析抗体时,调至7.6;标记SPA时,调至5.9~6.2;标记ConA时,调至8.0;标记亲和素时,调至9~10(表2)。

由于胶体金溶液可能损坏pH计的电板,因此,在调节pH时,采用精密pH试纸测定为宜。

表3 常用几种蛋白质标记时胶体金的 PH

3.胶体金与标记蛋白用量之比的确定

(1)根据待标记蛋白的要求,将胶体金调好pH之后,分装10管,每管1ml。

(2)将标记蛋白(以IgG为例)以0.005Mol/L pH9.0硼酸盐缓冲液做系列稀释为5μg/ml~50μg/ml,分别取1ml,加入上列金胶溶液中,混匀。对照管只加1ml稀释液。

(3)5min后,在上述各管中加入0.1ml 10%NaCl溶液,混匀后静置2h,观察结果。

(4)结果观察,对照管(未加蛋白质)和加入蛋白质的量不足以稳定胶体金的各管,均呈现出由红变蓝的聚沉现象;而加入蛋白量达到或超过最低稳定量的各管仍保持红色不变。以稳定1ml 胶体金溶液红色不变的最低蛋白质用量,即为该标记蛋白质的最低用量,在实际工作中,可适当增加10%~20%。

4.胶体金与蛋白质(IgG)的结合

将胶体金和IgG溶液分别以0.1Mol/L K2CO3调pH至9.0,电磁搅拌IgG溶液,加入胶体金溶液,继续搅拌10min,加入一定量的稳定剂以防止抗体蛋白与胶体金聚合发生沉淀。常用稳定剂是5%胎牛血清(BSA)和1%聚乙二醇(分子量20KD)。加入的量:5%BSA使溶液终浓度为1%;1%聚乙二醇加至总溶液的1/10。

5.胶体金标记蛋白的纯化

(1)超速离心法:根据胶体金颗粒的大小,标记蛋白的种类及稳定剂的不同选用不同的离心速度和离心时间。

用BSA做稳定剂的胶体金—羊抗兔IgG结合物可先低速离心(20nm金胶粒用1 200r/min,5nm 金胶粒用1 800r/min)20min,弃去凝聚的沉淀。然后将5nm胶体金结合物用6 000g,4℃离心1h;20nm~40nm胶体金结合物,14 000g,4℃离心1h。仔细吸出上清,沉淀物用含1%BSA的PB液(含0.02%NaN3),将沉淀重悬为原体积的1/10,4℃保存。如在结合物内加50%甘油可贮存于-18℃保存一年以上。

为了得到颗粒均一的免疫金试剂,可将上述初步纯化的结合物再进一步用10%~30%蔗糖或甘油进行密度梯度离心,分带收集不同梯度的胶体金与蛋白的结合物。

(2)凝胶过滤法:此法只适用于以BSA作稳定剂的胶体金蛋白结合物的纯化。将胶体金蛋白结合物装入透析袋,在硅胶中脱水浓缩至原体积的1/5~1/10。再经1 500r/min离心20min。取上清加至Sephacryl S-400(丙烯葡聚糖凝胶S-400)层析柱分别纯化。层析柱为0.8 cm×20cm,加样量为床体积的1/10,以0.02Mol/L PBS液洗脱(内含0.1%BSA,0.05%NaN3,pH8.2者用IgG标记物),流速为8ml/h。按红色深浅分管收集洗脱液。一般先滤出的液体为微黄色,有时略混浊,内含大颗粒聚合物等杂质。继之为纯化的胶体金蛋白结合物,随浓度的增加而红色逐渐加深,清亮透明,最后洗脱出略带黄色的为标记的蛋白组分。将纯化的胶体金蛋白结合物过滤除菌、分装,4℃保存。最终可得到70%~80%的产量。

6.胶体金蛋白结合物的质量鉴定

(1)胶体金颗粒平均直径的测量:用支持膜的镍网(铜网也可)蘸取金标蛋白试剂,自然干燥后直接在透射电镜下观察。或用醋酸铀复染后观察。计算100个金颗粒的平均直径。

(2)胶体金溶液的OD520nm值测定:胶体金颗粒在波长510nm~550nm之间出现最大吸收值峰。用0.02Mol/L pH8.2 PBS液(含1%BSA,0.02%NaN3)将胶体金蛋白试剂作1︰20稀释,OD520=0.25左右。一般应用液的OD520应为0.2~0.4。

(3)金标记蛋白的特异性与敏感性测定:采用微孔滤膜免疫金银染色法(MF-IGSSA)。将可溶性抗原(或抗体)吸附于载体上(滤纸、硝酸纤维膜、微孔滤膜),用胶体金标记的抗体(或抗原)以直接或间接染色法并经银显影来检测相应的抗原或抗体,对金标记蛋白的特异性和敏感性进行鉴定。

7. 胶体金的稳定性及免疫胶体金的贮存

胶体金具有很高的动力学稳定性,在稳定因素不受破坏时自身凝聚极慢,可放置数年不发

生凝聚。影响稳定的因素主要有电解质、溶胶浓度、温度、非电解质等。

金溶胶必须有少量电解质作稳定剂,但浓度不宜过高。高浓度亲水性非电解质能剥去胶粒外面的水化膜使其凝聚。少量的高分子物质促使溶胶凝聚,但一定量的高分子物质反而可增加溶胶稳定性,如蛋白质、葡萄糖、PEG20000等的加入有良好的稳定效果。

当金溶胶吸附蛋白质后,溶胶的稳定性随溶液pH而变化,而这种变化又取决于吸附蛋白质的等电点,如ConA,过氧化物酶等,当pH较低时保持稳定,提高pH则显得不稳定,接近等电点或略高时又变得稳定了。标记后的胶体金溶液可用0.2~0.5mg/ml PEG20000 作为稳定剂。在4~10℃贮存数月有效,不宜冰冻。贮存中可能会发生程度不同的凝聚,可离心除去。

(四)胶体金标记技术在免疫学中的应用

胶体金标记技术由于标记物的制备简便,方法敏感、特异,不需要使用放射性同位素,或有潜在致癌物质的酶显色底物,也不要荧光显微镜,它的应用范围广,除应用于光镜或电镜的免疫组化法外,更广泛地应用于各种液相免疫测定和固相免疫分析以及流式细胞术等。

1.液相免疫测定

将胶体金与抗体结合,建立微量凝集试验检测相应的抗原,如间接血凝一样,用肉眼可直接观察到凝集颗粒。利用免疫学反应时金颗粒凝聚导致颜色减退的原理,建立均相溶胶颗粒免疫测定法(Sol particle immunoassay ,SPIA)已成功地应用于PCG的检测,直接应用分光光度计进行定量分析。

2.胶体金在电镜水平的应用

胶体金应用电镜水平的研究最早,发展最快,应用最广泛。其最大优点是可以通过应用不同大小的颗粒或结合酶标进行双重或多重标记。直径为3~15nm 胶体金均可用作电镜水平的标记物。3~15nm 的胶体金多用于单一抗原颗粒的检测,而直径15nm 多用于检测量较多的感染细胞。

胶体金用于电镜水平的研究,主要包括:①细胞悬液或单层培养中细胞表面抗原的观察。

②单层培养中细胞内抗原的检测。③组织抗原的检测。

金标记在电镜水平的应用,主要方法包括:包埋前染色、包埋后染色、免疫负染色、双标记技术和原位杂交技术等。

实验证明,该法样本用量少、检测速度快、对比明显、操作简单、敏感性和特异性高,既可用于抗原检测,也可用于抗体检测,因此,可同时适用于科研和诊断。

3.胶体金在光镜水平的应用

胶体金同样可用做光镜水平的标记物,取代传统的荧光素、酶等。各种细胞涂片、切片均可应用。主要用于:①用单克窿抗体或抗血清检测细胞悬液或培养的单层细胞的膜表面抗原。

②检测培养的单层细胞胞内抗原,③组织中或亚薄切片中抗原的检测。

胶体金用于光镜水平的研究,可以弥补其它标记物不可避免的本底过高和内部酶活性干扰等缺点。

4.金标记流式细胞术

应用荧光素标记的抗体,通过流式细胞仪计数分析细胞表面抗原,是免疫学研究中的重要技术之一。但由于不同荧光素的光谱相互重叠,区分不同的标记困难,因此必须寻找一种非荧光素标记物,用于流式细胞计数。这样可以同时进行几种标记。胶体金可以明显改变红色激光的散射角,利用胶体金标记的羊抗鼠Ig抗体应用于流式细胞术,分析不同类型细胞的表面抗原,

结果胶体金标记的细胞在波长632nm时,90度散射角可放大10倍以上,同时不影响细胞活性。而且与荧光素共同标记,彼此互不干扰。

5.免疫印迹技术(immunoblotting)

免疫胶体金也可用于该法的定量。转移后的硝酸纤维素膜与某特异性的抗体保温后,再与经葡萄球菌A蛋白致敏的胶体金温育,彻底洗去多余的胶体金,根据膜上胶体金颗粒颜色深浅可测知样品中的特异性抗原。

利用金颗粒可催化银离子还原成金属银这一原理,采用银显影剂增强金颗粒的可见性,更可大大提高测定灵敏度,检测下限可低至 0.1ng,这种免疫金银染色法应用已日趋广泛。

6.免疫层析快速诊断技术中的应用

免疫层析法(immunochromatography)是一种快速诊断技术,其原理是将特异的抗体先固定于硝酸纤维素膜的某一区带,当该干燥的硝酸纤维素一端浸入样品(尿液或血清)后,由于毛细管作用,样品将沿着该膜向前移动,当移动至固定有抗体的区域时,样品中相应的抗原即与该抗体发生特异性结合,若用免疫胶体金或免疫酶染色可使该区域显示一定的颜色,从而实现特异性的免疫诊断。

7.胶体金固相免疫测定法

(1)斑点免疫金银染色法(Dot-IGS/IGSS)是将斑点ELISA与免疫胶体金结合起来的一种方法。将蛋白质抗原直接点样在硝酸纤维膜上,与特异性抗体反应后,再滴加胶体金标记的第二抗体,结果在抗原抗体反应处发生金颗粒聚集,形成肉眼可见的红色斑点,此称为斑点免疫金染色法(Dot-IGS)。此反应可通过银显影液增强,即斑点金银染色法(Dot-IGS/IGSS)。(2)斑点金免疫渗滤测定法(dot immuno-gold filtration assay,DIGFA)此法原理完全同斑点免疫金染色法,只是在硝酸纤维膜下垫有吸水性强的垫料,即为渗滤装置。在加抗原(抗体)后,迅速加抗体(抗原),再加金标记第二抗体,由于有渗滤装置,反应很快,在数分钟内即可显出颜色反应。此方法已成功地应用于人的免疫缺陷病病毒(HIV)的检查和人血清中甲胎蛋白的检测。

胶体金的相关知识

免疫层析试纸包被技术简介 试纸生产 过程中一般有三种 溶液的包被处理,即 质控溶液,检测溶 液,和结合物溶液 (胶体金)。质控和 检测溶液就是C/T 线上包被的溶液。 在免疫层 析试纸硝酸纤维素 膜表面进行 C/T线的包被,是试纸生产制作的关键环节之一。免疫诊断试剂中使用的硝酸纤维素膜有两类,一种是免疫渗滤产品用的,按孔径选择一般采用0.45um-1.2um的膜,与分子生物学中用的印迹转移膜一样。Whatman Schleicher & Schuell的膜属于纯采用100%的纯硝酸纤维素,蛋白结合能力较高。另一类即免疫层析用膜,一般按侧向流动速度来划分,常用的范围一般在120-180秒/4cm。目前市场上的硝酸 纤维素膜材以带塑料底衬 为主,也有部分的膜不带 底衬。不带底衬的膜需注 意膜面的正反面,其光滑 度有适当差别。 鉴于流动封闭技 术的普及,C/T线的包被 目前流行先将膜粘贴在塑 料支持底板上,然后直接 将塑料板放入仪器上进行 划线操作,干燥后进行其 他部分的贴板组装,这种 划膜工艺可简称为划板。 但部分产品的工艺要求先直接在膜上划好C/T线,然后用特定配方的溶液将膜进行浸泡封闭处理,干燥后再贴膜及其他部分材料,这种划膜工艺可简称为划膜。 在结合物溶液(胶体金)的包被上,较多的用户倾向于用气动喷头进行定量操作。在科研及研发项目中,往往喷一条线或几条线就够用了,因此在单维往复平台上一次喷一条线也可接受。鉴于胶体金膜切条宽度一般在 3--7mm,不方便一条条依次地在移动平台上固定和取放。因此在批量生产过程中,一般建议采用成片的胶体金垫,用三维平台往复来回地间隔喷线,一次即可喷出二三十条。此后将喷好的金干燥再裁切成条,这样的操作会效率高,适合规模生产。 在某些免疫层析试纸产品生产工艺中,层析膜材或样品垫膜材需要用特定溶液进行整平面包被,要求效果均匀,如层析膜和样品垫的特定封闭处理。

胶体金技术

胶体金技术 问:检测cle ,金标记抗体扩大后,烘干后检测各项指标良好,但室温保存一天后,T 线下降很多是由什么原 因造成的?室内开除湿机,组装好的板子,在自封袋里加干燥剂。我烘干用了一整天,30 多个小时了,还有方法进行改进吗,这个抗体还能用来生产吗?经检测还是金子出了问题,我就是先少量做,找出各个值,然后才扩大的。我就是先3ml ,再10ml 。 T :(涛哥)那可能是生产放大过程控制的问题。重新试验,先小试,逐步放大。这就不行了啊,这还算不上生产扩大呢,怀疑误操作,重复试验试试,3ml 的、10ml 的都做一下。 0 是啊,有时标记完检测后,T 线就下降(比预实验) T :标记完检测就下降,说明你标记本身就有问题呗。你标记条件太脆弱,主要考虑你标记条件,重新优化下。 0 如果我再调整pH 值,抗体浓度,灵敏度就会达不到了 T:通过其他途径提高灵敏度。 问:请问为什么C 线包被3mg/ml 不出现条带,而2mg/ml 的就有条带出现呢? T:正常,从蛋白固定基本原理出发,好好想想。NC 结合蛋白的能力是有限的,其结合位点是会饱和的,假 设其结合能力仅仅为2mg ,你包被3mg ,那边必然有相当一部分是结合不牢固或者压根就没固定住的,样本层析之后,金标蛋白结合了这些不牢固的蛋白,就会流走,不会显色。检测线,也会有同样的情况,不过检测线包被过量的影响不止这么简单。我主要指夹心法。 0 一般调整膜上浓度时在湿法时调整还是干法时调整啊? 问:标记好的胶体金有沉淀是什么原因? T:常见的原因:标记条件不合适,封闭物质不纯,复溶液不合适都有可能,当然颗粒大了,也容易沉淀。 0 你们主要用什么方法摸索最佳PH 值? 1.用碳酸钾用量调整,搞一排,然后看变色和离心后现象,还有检测结果啊。 0 这样岂不是需要很多抗体?呵呵 2.标记又用不了多少抗体,又不是包膜。 0 离心后现象,怎么样的是理想的? 3.就是没有预期想要的略微蓬松有红色的沉淀,比如贴壁、黑点、离不干净等,离心速度时间也要选好。 0 是啊,之前就发现有点贴壁和黑点,我延长了离心时间也没用。 4.小号金子1ml 离心几分钟就够了。越大速度越低时间,这个速度和时间折中下自己调整。 问:不知道那些强假阳性有什么办法可以抑制? T:你加阻断剂试过没? 0试过几种,没有效果,能阻断C线,对T线基本没阻断。 T:照这么说的话既然是同一对抗体而且胶体金法临床假阳性率这么高,我觉得你这对抗体可能对某种因素太敏感了吧,ELISA 是共价标记胶体金是物理标记是会有差异。(涛) 0 现在就是找不到原因,那强阳漏检呢?其实也有试过好几个抗体配对,基本都是那样的结果 问:请教一下各位大虾,多抗标记的时候要注意哪些细节呢? T:尽量别标记多抗,实在是想标记多抗,把标记PH 提高点。 问:划线时的湿度条件是NC膜制备的要点之一,湿度应控制在45 %?65%,有文献支持吗? T:文献呢是有滴,不过NC 供应商也会给你建议滴,你自己也是可以探索滴,最终都是要以产业化需要为准。 1.主要膜吸收蛋白的时候要是湿度太低会比较疏水,不利于吸收,一般在40% 以上,膜在点之前在这个环境

胶体金法的定义和分类

胶体金是一种常用的标记技术,是以胶体金作为示踪标志物应用于抗原抗体的一种新型的免疫标记技术,有其独特的优点。近年已在各种生物学研究中广泛使用。在临床使用的免疫印迹技术几乎都使用其标记。同时在流式、电镜、免疫、分子生物学以至生物芯片中都可能例用到。 1971年Faulk 和Taytor将胶体金引入免疫化学,此后免疫胶体金技术作为一种新的免疫学方法,在生物医学各领域得到了日益广泛的应用。目前在医学检验中的应用主要是免疫层析法(immunochromatogra-phy)和快速免疫金渗滤法(Dot-immuogold filtration assay DIGFA),用于检测 HBsAg、HCG 和抗双链DNA抗体等,具有简单、快速、准确和无污染等优点。 免疫胶体金技术的基本原理: 胶体金是由氯金酸(HAuCl4)在还原剂如白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等作用下,可聚合成一定大小的金颗粒,并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态,形成带负电的疏水胶溶液,由于静电作用而成为稳定的胶体状态,故称胶体金。胶体金在弱碱环境下带负电荷,可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固的结合,由于这种结合是静电结合,所以不影响蛋白质的生物特性。 胶体金除了与蛋白质结合以外,还可以与许多其它生物大分子结合,如SPA、PHA、ConA 等。根据胶体金的一些物理性状,如高电子密度、颗粒大小、形状及颜色反应,加上结合物的免疫和生物学特性,因而使胶体金广泛地应用于免疫学、组织学、病理学和细胞生物学等领域。 胶体金标记,实质上是蛋白质等高分子被吸附到胶体金颗粒表面的包被过程。吸附机理可能是胶体金颗粒表面负电荷,与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合。用还原法可以方便地从氯金酸制备各种不同粒径、也就是不同颜色的胶体金颗粒。这种球形的粒子对蛋白质有很强的吸附功能,可以与葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白多肽缀合物等非共价结合,因而在基础研究和临床实验中成为非常有用的工具。 免疫金标记技术(Immunogold labelling techique) 主要利用了金颗粒具有高电子密度的特性,在金标蛋白结合处,在显微镜下可见黑褐色颗粒,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,因而用于定性或半定量的快速免疫检测方法中,这一反应也可以通过银颗粒的沉积被放大,称之为免疫金银染色。

免疫胶体金技术常见影响因素分析

免疫胶体金技术常见影响因素分析 自胶体金作为特殊标记物进行研究以来,建立的各种免疫胶体金技术以其特异性强、灵敏度高、操作简捷等特点,在医学、农牧业、环境及食品检测等领域被广泛应用。免疫胶体金技术的反应过程就是一个由金颗粒、抗原与抗体动态结合的反应过程,在这个过程中每个环节的好坏都直接影响试验的成败。而试验过程中每个环节又受到很多因素的影响与制约,下面将影响免疫胶体金技术的因素作一分析,为成功制备胶体金检测产品提供参考。 1耗材的选择 1、1不同型号膜的筛选。硝酸纤维素膜的型号在试验中至关重要,作为反应载体影响到整个试验的成败。不同的生产厂家生产硝酸纤维素膜时使用的聚合物与表面活性剂的来源、类型与数量均大不相同,对生产出的膜的性能产生较大影响——膜的孔径与分布结构不同。膜孔径减小,膜的实际可用表面积递增,膜结合蛋白的量也递增;膜孔径越小,层析速度也越慢,金标复合物通过T线的时间就越长,反应也就越充分;因此膜孔径越小灵敏度越高,但就是同时也减慢了跑板速度,增加了非特异性结合的机会,也就就是假阳性越高。用于金标免疫快速试验的膜多为硝酸纤维素膜或硝酸纤维素/醋酸纤维素混合膜,不同的包被蛋白对膜有特定要求,试验者应根据蛋白质的性质选择适合孔径大小与分布结构的膜,找到合适的平衡点,使胶体金的标记物在膜上的流动速率为最佳。 1、2结合垫的选择。结合垫位于层析系统的中间,一般要求结合垫的网格均一且非特异性吸附低,能很好地负载胶体金标记物与待检测样品,而不被吸附;玻璃纤维素膜具备以上优点,同时具有一定的硬度,为试验中常用。 1、3样品垫及吸水纸的选择。样品垫与吸水纸位于胶体金免疫层析系统的两端,对于胶体金层析系统功能的实现起着举足轻重的作用。试验中应根据试纸条检测样品的性质选择合适的样品垫与吸水纸,保证样品在样品垫形成的通道中快速地流动而不被非特异性地吸附或者改变样品的性质。如检测样品为血清,则可选择网格较疏松的玻璃纤维素膜即可;如果检测样品为毒素,则可选择质量好的吸水纸与样品垫。吸水纸则要有很好的蓄水能力,保证样品中所用的液体都经过膜的反应区而被样品垫吸收与蓄积。 2关于胶体金的制备 制备颗粒均匀、分散度好的胶体金在金标免疫快速试验中非常关键,如果金颗粒直径的变异范围太大就会影响到试验的稳定性与重复性,如果金颗粒的形状不规则或粒径不均一,使得胶体金标记物容易解离与沉淀而产生金标扩散不完全、反应区底色过深与假阳性现象;而且胶体金质量不好,胶体金结合物就不能快速而完整的从玻璃纤维上解离,从而影响试验结果。

胶体金技术的发展原理及制备方法

胶体金技术的发展原理及制备方法 1971年Faulk与Taylor首先将胶体金应用于免疫细胞化学研究,1974年Romano建立了间接免疫金染色法,从此胶体金作为新型的免疫标记技术得到迅速发展。 由胶体金标记技术发展起来的胶体金免疫快速诊断技术主要有两种:快速斑点免疫金渗滤法与胶体金免疫层析法。后者具有操作简便(浸入液体中就行)、快速(全程5~10分钟搞定)、无需仪器设备(结果目测就OK)、试剂稳定、成品易于保存(保质期1~2年)等优点,就是科学研究与临床诊断的有力工具。 胶体金(colloidal gold)即胶体状态的金单质,因为其单质粒径非常小可以分散于溶液中形成胶体,故名胶体金。胶体金的常规制备方法就是用还原剂还原氯金酸(HAuCl4,橘黄色晶体,易潮解,氯金酸合成见下图)里的金元素形成金胶体颗粒。这种胶体颗粒在碱性环境下带上负电荷,可与蛋白质的正电荷基团牢固结合,对蛋白进行标记,用于后续的检测,如制成胶体金试纸条(卡)进行物质的检测。 还原氯金酸的化合物很多,通常我们选择柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2H2O)。当用1%柠檬酸三钠还原100 mL 0、01%金氯酸时,不同体积比可以得到不同粒径与颜色的胶体金哦!

制备胶体金步骤简单(见下图),重点就是制备过程所用到的材料都必须就是彻底清洁的。例如水至少就是双蒸水,玻璃棒、玻璃容器等要酸洗后冲洗干净并且最好就是硅化的,制备好的胶体金可以加入0、02% NaN3在洁净玻璃容器内长期存放。 适合于胶体金试纸条(卡)的胶体金粒径在20~40 nm之间为宜,制备的胶体金溶液呈红色,胶体金被置于试纸条(卡)的样品垫下游。当液体样品滴加后,液体溶解胶体金并带动其与样品中的抗原(抗体),在硝酸纤维素膜的毛细作用下从一端慢慢渗移到吸收垫一端,利用抗体/抗原特异性结合及胶休金的显色(红色)反应,可以检测抗原/抗体存在与否。 胶体金试纸条(卡)主要分为双抗夹心法与竞争法两类,前者适合检测大分子物质,后者适合检测小分子物质。两种试纸条(卡)的原理见下图:

胶体金技术

一、胶体金的一般性状 (一) 胶体金的颜色 溶胶的颜色取决于分散相物质的颜色、分散相物质的分散度和入射光线的种类,是散射光线还是透射光,粒子越小,分散度越高,则散射光的波长越短。对同一种物质的水溶胶来说,粒子大小不同,呈现的颜色亦不同。如胶体金颗粒在5~20nm之间,吸收波长520nm,呈红色的葡萄酒色;20~40nm之间的金溶胶主要吸收波长530nm的绿色光,溶液呈深红色;60nm的胶体金溶胶主要吸收波长600nm的橙黄色光,溶液呈蓝紫色。一般应用于免疫组织化学的胶体金颗粒为5~60nm范围内,溶液呈现红色。在相当的一段时期内保持其溶胶不变性,称为胶体金的稳定性。影响其稳定性的因素主要是电解质,其次是胶体金本身的浓度、温度及其他非电解质等。 (二) 胶体金的稳定性 溶胶的稳定性介于小分子离子溶液和粗分散相之间,其颗粒作布朗运动,不易受重力影响而下沉。然而,溶胶又是不稳定体系,它的胶粒溶剂化作用很弱,总面积较大、因在胶粒相互碰撞时,有自动合并为较大、较重的颗粒倾向。当胶体颗粒直径变大,超出胶体范围而从介质中沉淀出来的现象叫聚沉。影响其稳定性的主要原因有三点。 (1) 胶粒间的相互吸引力当胶粒相距很近时,这种吸引力可能导致胶体颗粒合并而变大。 (2) 胶粒及其溶剂化层胶粒及其溶剂化层(溶剂是水时就是水化层)的带电情况。一种溶胶的各个胶粒都带有相同的电荷。同性电荷相斥,双电子层变厚,胶粒带电量愈大,排斥力愈大,愈能阻止胶粒合并聚结,溶胶愈稳定。 (3) 胶体接口的溶剂膜当二个固体间夹有一厚层液体时,这层液体膜有一个反抗二固体接近的排斥力。两个胶粒要进一步接近,只有克服它们之间的溶剂化膜的斥力才有可能,因此溶剂膜的斥力是使溶胶稳定的原因之一。 (三) 溶胶的聚沉现象 胶粒之间存在吸引力与排斥力这对矛盾,在溶胶胶粒带电及溶剂化的情况下,排斥力成为矛盾的主要方面,溶胶稳定而不聚沉。因为某种原因使溶胶粒带电量减到很小,甚至中和其所带电荷并能去溶剂化膜,胶粒之间可在更近的距离互相接近,引力成为主要矛盾,引力超过斥力时胶粒便聚结发生聚沉。引起溶胶聚沉的原因有。 (1)少量电解质对溶胶的聚沉作用少量电解质即可使溶胶聚沉,但各种电解质的聚沉能力可用聚沉值来表示。聚沉值是在一定时间内使1L某浓度的溶胶产生聚沉所需电解质的最小物质的量(mm01)。显然,聚沉值愈小,聚沉能力愈大。聚沉值从实验中得出如下的规则:①电解质负离子对带正电的溶胶起主要聚沉作用,正离子对带负电的溶胶起主要聚沉作用;

几种胶体金技术详解

胶体金免疫分析技术详解 随着免疫分析日益广泛应用于以临床为主以及非临床领域的诊断工业,免疫分析正在向两个方向发展:一类为全自动化的免疫分析;另一类为以硝酸纤维膜为载体的快速免疫分析。前者需要价格昂贵的全自动仪器及与仪器严格配套的各种试剂盒,目前只能在医疗及检测中心应用,虽也能较快速给出结果,但仍需一定时间,不适合远离医疗及检测中心的地区,更不能用于“患者床旁检验”和普查的需要,在酶免疫分析的基础上,主要以硝酸纤维素膜为载体的快速诊断方法迅速和广泛地发展起来。这类方法目前在文献及市场上的命名还很不统一。它实际上属于快速斑点免疫结合分析,主要有以下两种方法:斑点免疫渗滤分析DIFA和斑点免疫层析分析DICA。本篇主要介绍以金作为标志物的胶体金免疫分析技术。 金标记免疫分析技术也称免疫胶体金技术,是于1971年建立的一种信号显示技术。此技术最初用于免疫电镜检查,由胶体金颗粒标记抗原或抗体,与组织或细胞中相应的抗体或抗原相结合,在电子显微镜的检查时可起特异的示踪作用。此后,此技术与银染技术相结合建立的免疫金银染色法,使抗原抗体特异反应信号可在光学显微镜下观察。近10多年来,利用硝酸纤维素膜(NC)等为固相载体,以胶体金标记的抗原或抗体与特异配体的反应在膜上进行,建立了快速的金标记免疫渗滤技术和金标记免疫层析技术,并在传染病、心血管病、风湿病、自身免疫病的免疫学检测中广泛应用。 胶体金是指金微小粒子(0-100nm)分散在另一种物质中所形成的体系,通常指金以微小粒子分散在溶液中所形成的金溶胶,用此金溶胶标记蛋白质(抗原、抗体或SPA、SPG),胶体金颗粒具有高电子密度的特性,故在金标蛋白的抗原抗体结合处,显微镜下可见黑褐色颗粒;当这些标记物在相应的标记处大量聚集时,可在载体膜上呈现红色或粉红色斑点,从而用于抗原或抗体物质的半定量或定性。 与ELISA不同之处便是反应时间大大缩短,仅需要数分钟就完成了ELISA需数小时才能显示的结果。因为在GIFA和GICA中,高浓度的抗体集中固定在纤维素的微孔中,待测抗原在渗滤或层析时,流经微孔与固定的高浓度抗体紧密接触,很快完成免疫结合反应。这就是以膜为基础的胶体金快速免疫结合分析中的免疫浓缩作用。在ELISA中,待测抗原要在液相中经过扩散作用,逐渐与吸附在固相表面的抗体结合。同时,标记抗体也需要同样的扩散结合过程形成抗体-抗原-标记抗体复合物,故需时间较长。故此技术做到了名副其实的POCT。 原理: 将氯金酸(HAuCl4)用还原法制成一定直径的金溶胶颗粒(胶体金),标记金黄色葡萄球菌A

胶体金标记技术

胶体金标记技术 胶体金标记技术是以胶体金作为示踪标志物或显色剂,应用于抗原抗体反应的一种新型免疫标记技术。由于它不存在内源酶干扰及放射性同位素污染等问题,且利用不同颗粒大小的胶体金还可以作双重甚至多重标记,使定位更加精确。因此已成为继荧光素、酶、同位素及乳胶标记技术之后的一种新型标记技术。现已广泛应用于电镜、流式细胞仪、免疫印迹、蛋白染色、体外诊断试剂的制造等领域。 用胶体金作为特殊标记物的研究始于60年代初,1962年Feldberr等报道了用胶体金标记细胞进行电子显微镜的研究。1971年,Taylor又将胶体金引入电镜免疫标记技术中。近年来的研究表明,胶体金也可作为体外免疫加层试验的指示物。由于胶体金作为标记物具有很多优点,因此自其问世以来,在国内外的许多研究领域中得到了迅速的发展。 近年来,它更多的被应用于免疫学和细胞学相关分子水平的检测中。尤其随着人们物质生活的改善,有关人类健康的问题在现实生活中已显得非常突出。从90年代至今的多篇报道都是关于动物体或人体相关抗体和病原体检测的。 制备方法 在溶液中金颗粒呈圆形,边缘平整,界线十分清楚。金颗粒表面带有大量负电荷,由于静电的排斥力,使其在水中保持稳定状态,形成稳定的胶体,所以称其为胶体金。胶体金的制作方法有白磷还原法,抗坏血酸还原法,柠檬酸三钠还原法和鞣酸—柠檬酸三钠还原法。通过改变反应体系中氯金酸与还原剂的比例(即增加或减少还原剂的量)可得到所需不同直径的金颗粒。 但前两种方法制备得到的金颗粒直径大小不均一,所以目前常用后两种方法,以柠檬酸三钠还原法为例,有两种方法。 1.Frens标准方法: 1)取0.01%HAuCl4溶液50mL,加热煮沸,随即快速加入1%柠檬酸三钠溶液0.5mL。 2)约过25s沸腾的溶液变为淡蓝色,大约再过70s,蓝色突然转变为亮红色, 3)继续煮沸约5分钟后结束反应。 4)冷却后用0.1M K2CO3溶液调至所需PH值。 5)此后再延长反应时间或另加入额外的柠檬酸三钠都不影响实验结果。 该法制备得到的金颗粒直径约为41nm,如前所述要想得到更大或更小的金颗粒,该方法依然可行,唯一不同的是需要改变加入还原剂的量。另外,采用此标准方法所需反应时间最短。2.Slot标准方法: 1)取1mL1%HAuCl4溶液溶于100mL水中,2)再加入2mL1%二水柠檬酸钠溶液。 3)将该混合溶液加热煮沸约15~30min,直至溶液颜色变为亮红色, 4)冷却后,用0.1M K2CO3溶液调整PH值,该法制备的金颗粒直径约为15nm。 胶体金标记蛋白的原理是:在碱性条件下,胶体金颗粒表面带负电荷,可与蛋白质所带正电荷基团之间产生静电吸引而牢固结合,这种结合对所标记蛋白的生物学活性无明显影响。 胶体金免疫技术可大致分为液相胶体金标记技术和固相胶体金标记技术,其分类依据同酶免疫技术。最早的液相胶体金标记技术叫免疫金染色法(IGS),它仅以胶体金作为标记物和显色剂。最初的免疫金染色都采用单标记。即采用大小均一的金颗粒进行标记。后来发展到可利用不同颗粒大小的胶体金作双重标记甚至多重标记。但该方法均仅以胶体金显色,需要较高浓度的标记物,耗费抗体或抗原的量较多,而且需要较大直径的金颗粒(40-50nm),才能获得较高的灵敏度,而且当金颗粒过大时,标记物不稳定,长期贮存容易发生自动聚集。 为克服以上缺点,免疫金银染色法(IGSS)应运而生。该方法的原理是,先用胶体金标记物作免疫金染色,再加入含银的物理显影液,则银离子靠电荷吸引,大量吸附于金颗粒周围,使显色结果呈现金属银的蓝灰色,同时将显色信号进一步放大。应用时,由于本法最终显色是靠金属银的吸附沉积,因此不需要高浓度的胶体金标记物,将胶体金标记物稀释几十倍,仍可获得同免疫金染色一样的最佳效果。这样不仅可以节省大量的抗体或抗原标记物,而且可以节省大量的胶体金。本方法灵敏度的关键在于胶体金吸附银颗粒的数量。小直径的

免疫胶体金技术影响因素分析_张付贤

免疫胶体金技术影响因素分析 张付贤1,2,王兴龙2 (1.吉林大学农学部畜牧兽医学院,长春 130062;2.军事医学科学院军事兽医研究所,长春 130062) 摘要:免疫胶体金技术以其快速、准确、简捷的特点,受到国内外科研工作者及基层工作人员的普遍关注。笔者从耗材的选择、胶体金的制备及标记、膜包被条件、缓冲液和产品保存及验证等方面分析免疫胶体金技术的影响因素,为制备胶体金检测产品提供理论依据和技术参考。 关键词:免疫胶体金技术;影响因素;选择;检测 中图分类号:Q-33 文献标识码:A 文章编号:1671-7236(2009)05-0199-04 自20世纪70年代,Faulk等(1971)用胶体金作为特殊标记物进行研究以来,建立的各种免疫胶体金技术以其特异性强、灵敏度高、操作简捷等特点,在医学、农牧业、环境及食品检测等领域被广泛应用。免疫胶体金技术的反应过程是一个由金颗粒、抗原与抗体动态结合的反应过程,在这个过程中每个环节的好坏都直接影响试验的成败。而试验过程中每个环节又受到很多因素的影响和制约,下面将影响免疫胶体金技术的因素作一分析,为成功制备胶体金检测产品提供参考。 1 耗材的选择 1.1 不同型号膜的筛选 硝酸纤维素膜的型号在试验中至关重要,作为反应载体影响到整个试验的成败。不同的生产厂家生产硝酸纤维素膜时使用的聚合物和表面活性剂的来源、类型和数量均大不相同,对生产出的膜的性能产生较大影响—膜的孔径和分布结构不同。膜孔径减小,膜的实际可用表面积递增,膜结合蛋白的量也递增;膜孔径越小,层析速度也越慢,金标复合物通过T线的时间就越长,反应也就越充分;因此膜孔径越小灵敏度越高,但是同时也减慢了跑板速度,增加了非特异性结合的机会,也就是假阳性越高(李云等,2002)。用于金标免疫快速试验的膜多为硝酸纤维素膜或硝酸纤维素/醋酸纤维素混合膜,不同的包被蛋白对膜有特定要求,试验者应根据蛋白质的性质选择适合孔径大小和分布结构的膜,找到合适的平衡点,使胶体金的标 收稿日期:2008-11-28 作者简介:张付贤(1982-),男,河南人,硕士,研究方向:兽医微生物与免疫学。 通信作者:王兴龙(1959-),男,吉林人,博导,从事分子免疫学研究。E-mail:w ang xl-2006@https://www.360docs.net/doc/133562633.html, 基金项目:吉林省科技厅计划项目(20050549)。记物在膜上的流动速率为最佳(邓省亮等,2007)。 1.2 结合垫的选择 结合垫位于层析系统的中间,一般要求结合垫的网格均一且非特异性吸附低,能很好地负载胶体金标记物和待检测样品,而不被吸附(张美玲,2006);玻璃纤维素膜具备以上优点,同时具有一定的硬度,为试验中常用。 1.3 样品垫及吸水纸的选择 样品垫和吸水纸位于胶体金免疫层析系统的两端,对于胶体金层析系统功能的实现起着举足轻重的作用。试验中应根据试纸条检测样品的性质选择合适的样品垫和吸水纸,保证样品在样品垫形成的通道中快速地流动而不被非特异性地吸附或者改变样品的性质。如检测样品为血清,则可选择网格较疏松的玻璃纤维素膜即可;如果检测样品为毒素,则可选择质量好的吸水纸和样品垫。吸水纸则要有很好的蓄水能力,保证样品中所用的液体都经过膜的反应区而被样品垫吸收和蓄积。 2 关于胶体金的制备 制备颗粒均匀、分散度好的胶体金在金标免疫快速试验中非常关键,如果金颗粒直径的变异范围太大就会影响到试验的稳定性和重复性,如果金颗粒的形状不规则或粒径不均一,使得胶体金标记物容易解离和沉淀而产生金标扩散不完全、反应区底色过深和假阳性现象;而且胶体金质量不好,胶体金结合物就不能快速而完整的从玻璃纤维上解离,从而影响试验结果(Bassab等,2001)。 胶体金的制备除了保证药品的质量外,制备过程中的细节关乎胶体金制备的成败。首先是操作环境和所用容器的清洁度(翟雷等,1996)。所有进入溶胶内的污物都会干扰胶体金颗粒的生成或使生成的胶体金出现聚堆现象,容器最好经酸洗和硅化处理。操作环境应保持清洁无尘粒,最好有专用工作

胶体金技术

免疫胶体金技术(Immune colloidal gold technique) 文章来源: 文章作者: 发布时间:2007-04-24 字体: [大 中 小] (一) 原理 免疫胶体金技术是以胶体金作为示踪标志物应用于抗原抗体的一种新型的免疫标记技术。胶体金是由氯金酸(HAuCl 4)在还原剂如白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等作用下,聚合成为特定大小的金颗粒,并由 于静电作用成为一种稳定的胶体状态,称为胶体金。胶体金在弱碱环境下带负电荷,可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固的结合,由于这种结合是静电结合,所以不影响蛋白质的生物特性。 胶体金除了与蛋白质结合以外,还可以与许多其它生物大分子结合,如SPA 、PHA 、ConA 等。根据胶体金的一些物理性状,如高电子密度、颗粒大小、形状及颜色反应,加上结合物的免疫和生物学特性,因而使胶体金广泛地应用于免疫学、组织学、病理学和细胞生物学等领域。 (二) 胶体金的制备 根据不同的还原剂可以制备大小不同的胶体金颗粒。常用来制备胶体金颗粒的方法如下。 1.枸橼酸三钠还原法 (1)10nm 胶体金粒的制备:取0.01%HAuCl 4水溶液100ml ,加入1%枸橼酸三钠水溶液3ml ,加热煮沸30 min ,冷却至4℃,溶液呈红色。 (2)15nm 胶体金颗粒的制备:取0.01%HAuCl 4水溶液100ml ,加入1%枸橼酸三钠水溶液2ml ,加热煮沸 15min ~30min ,直至颜色变红。冷却后加入0.1Mol/L K 2CO 30.5ml ,混匀即可。 (3)15nm 、18nm ~20nm 、30nm 或50nm 胶体金颗粒的制备:取0.01%HAuCl 4水溶液100ml ,加热煮沸。根 据需要迅速加入1%枸橼酸三钠水溶液4ml 、2.5ml 、1ml 或0.75ml ,继续煮沸约5min ,出现橙红色。这样制成的胶体金颗粒则分别为15nm 、18~20nm 、30nm 和50nm 。 2.鞣酸—枸橼酸钠还原法 A 液:1%HAuCl 4水溶液1ml 加入79ml 双馏水中混匀。 B 液:1%枸橼酸三钠4ml ,1%鞣酸0.7ml ,0.1Mol/L K 2CO 3液0.2ml ,混合,加入双馏水至20ml 。

胶体金技术

实验报告 课程:免疫学院(系):专业班级:姓名: 周次:交报告时间:20年月日学号: 成绩: 题目:胶体金技术 【实验原理】免疫胶体金技术(Immune colloidal gold technique) 是以胶体金作为示踪标志物应用于抗原抗体的一种新型的免疫标记技术,英文缩写为:GICT。胶体金是由氯金酸(HAuCl4)在还原剂如白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等作用下,聚合成为特定 大小的金颗粒,并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态,称为胶体金。胶体金在弱 碱环境下带负电荷,可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固的结合,由于这种结合是 静电结合,所以不影响蛋白质的生物特性。应用的是抗原抗体复合原理。 【胶体金技术优点】 1.析法免疫胶体金检测试剂实际上是免疫金标记技术和抗原抗体反应相结合而形成的 一种应用形式,相比ELISA试剂,除标记物不同外,同样服从于抗原抗体反应的特性。此种检测方法具有明显的优点: 2.方便使用,体现在操作简单,不需经过特殊培训。 3.短时间获得检测结果,一般10-15分钟即可得出结论。 4.不同环境下的稳定性好,不需冷藏。 5.相比而言,其生产成本和检测成本均较低。 6.检测标本种类多:可用于查血、尿液或粪便,因而适合各种检查 【实验结果】便血试纸结果阳性 【注意事项】 层析法检测试剂的各组分,并非简单的相互叠加,改变其中的任一组分,都可能引起 产品整体性能的变化。以最常见的早早孕检测试剂为例,影响其产品敏感度的因素可 能有:1.硝酸纤维膜的特性,主要反应在其流速上。2.胶体金颗粒的大小,浓度等3.结 合垫的性能,金标结合物的量4.样品垫的特性5.检测线的位置及宽度6.硝酸纤维膜和结合垫的叠压强度7.捕获抗体的亲合力8.检测线包被捕获抗体的量9.结合抗体的特性

免疫胶体金技术及其应用

第26卷第3期 河 南 林 业 科 技 Vol. 26 No. 3 2 0 0 6年9月 Journal of Henan Forestry Science and Technology Sep. 2 0 0 6 收稿日期:2006-07-20 作者简介:曾辉(1982-),男,信阳人,在读硕士研究生. 免疫胶体金技术及其应用 曾辉 1,翟晓巧2,刘艳萍1,张国俊3,李晓梦 4 (1.河南农业大学,郑州 450002;2. 河南省林业科学研究院; 3.禹州市林业技术推广中心; 4.镇平县林业局) 摘 要:免疫胶体金技术是继三大标记技术后对免疫标记技术的又一大贡献,近年来发展迅速,应用范围极广。综述了免疫胶体金技术的原理、特点和应用,并分析了存在的问题,针对其存在问题提出展望。 关键词:免疫胶体金技术;应用 中图分类号:S482.8 文献标识码:B 文章编号: 1003-2630(2006)03-0037-02 Immune colloidal gold technique and its application ZENG Hui ,ZHAI Xiao-qiao ,LIU Yan-ping (1. Henan Agriculture University,Zheng zhou 450002,China 2.Henan Forestry Research Institute, Zhengzhou 450008,China) Abstract: Immune colloidal gold technique has great contribution to immunal labeling technique ,it develops quickly and applies comprehensively in recent years.The paper summaries the principle 、advantage and application of immune colloidal gold technique , meanwhile analyses the problem , then puts forward prospect. Key words: Immune colloidal gold technique ; application 免疫胶体金技术(ICG)是以胶体金为标记物,利用特异性抗原抗体反应,在光镜电镜下对抗原或抗体物质进行定位、定性乃至定量研究的标记技术。1962年Feldherr第一次介绍了胶体金可作为一种电子显微镜水平的示踪标记物。1971年,Faulk 和Taylor [1]首次用免疫金标技术研究沙门氏菌壁细胞抗原成分,将胶体金与抗体结合,应用于电镜水平的免疫细胞化学研究。这一年被公认为免疫胶体金技术诞生年。近年来,研究人员根据胶体金的物化性质进一步拓展了基于胶体金标记的生物检测技术及胶体金在其他生物学方面的应用。 1免疫胶体金技术的基本原理 氯金酸(HAuCl4)在还原剂作用下,可聚合成一定大小 的金颗粒,形成带负电的疏水胶溶液。由于静电作用而成为稳定的胶体状态,故称胶体金。胶体金标记,实质上是蛋白质等高分子被吸附到胶体金颗粒表面的包被过程。吸附机理可能是胶体金颗粒表面负电荷,与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合。用还原法可以方便地从氯金酸制备各种不同粒径、也就是不同颜色的胶体金颗粒。这种球形的粒子对蛋白质有很强的吸附功能,可以与葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白多肽缀合物等非共价结合,因而在基础研究和临床实验中成为非常有用的工具。 2免疫胶体金技术的特点 免疫胶体金技术是继三大标记技术(荧光素、放射性同位素和酶)后发展起来的固相标记免疫测定技术,与现有其它标记方法和标记物相比,有以下特点:(1)胶体金制备容易,价格低廉;(2)免疫胶体金对组织细胞的非特异性吸附作用小,几乎不出现非特异性吸附;(3)金颗粒大小可以控制,颗粒均匀,可进行双重和多重标记,即用不同大小的金颗粒分别标记不同的抗体,实现在同一张切片上观察 两种以上的抗原,也可以和其他标记物配合进行双重或多重标记;(4)既可用于光镜,又可用于电镜;既可用于透射电镜,又可用于扫描电镜;(5)可以标记多种生物大分子物质,如抗体葡萄球菌蛋白A(SPA)、凝集素、多糖、多肽及其它蛋白质而不影响其生物活性;(6)由于胶体金本身有鲜艳的橘红色,可用光镜或肉眼观察实验结果,也可用分光光度计测定光吸收,进行定量分析。可在切片不同视野中根据金颗粒的数目来半定量抗原;(7)灵敏度高,染色简便,不影响原有超微结构的观察,显色结果可长期保存等。 3免疫胶体金技术的应用 胶体金标记技术由于标记物的制备简便,方法敏感、特异,不需要使用放射性同位素,或有潜在致癌物质的酶显色底物,也不要荧光显微镜,所以它的应用范围极广。 3.1在免疫学检验中的应用 Leuvering [2]于1980年最早报道了用胶体金检测人绒毛膜促性腺激素(hCG)的凝集试验,1985年起有商品试剂盒供应,从此胶体金成为免疫学测定方法研究开发的新热点,新的方法和试剂盒层出不穷。 3.1.1 凝集试验 单分散的免疫金溶胶呈清澈透明的溶液,其颜色随溶胶颗粒大小而变化,当与相应抗原或抗体发生专一性反应后出现凝聚,溶胶颗粒极度增大,光散射随之发生变化,颗粒也会沉降,溶液的颜色变淡甚至变成无色,这一原理可定性或定量地应用于免疫反应。 3.1.2 蛋白质印迹技术 除用胶体金结合物替代传统蛋白印迹法中的酶或放射性同位素等作标记物外,其原理和操作基本同传统法,但有以下优点:(1) 信号本底比大;(2) 无处理放射性同位素的麻烦;(3) 结果可长期保存;(4) 可采用银放大技术,灵敏度至少可提高10倍。 3.2应用于流式细胞仪中 应用荧光素标记的抗体,通过流式细胞仪计数分析细胞

胶体金法各种方法法原理

胶体金法各种方法法原理(总 3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

双 抗体夹心法原理 以FABP 为例(检测抗原) 阳性反应 Y1=F14A (标记了胶体金) Y2=F104B (固定在NC 膜上即T 线) Y3=羊抗鼠IgG (固定在NC 膜上即C 线) 此方法较常用,主要用于较大分子量的蛋白(抗原)的检测。要求两株抗体针对一个抗原的不同位点才可以。也有个别的检测项目是双抗原夹心检测抗体的,原理类似。 竞争法原理 以吗啡为例(检测抗原) 样品 (血金标记F14A 抗 金-F14A- 金-F14A-FABP-F14A 金-F14A-羊抗鼠IgG 金-F14A-FABP 羊抗鼠IgG 显示红色 显示红色 金标记F14A 抗 不显色 显示红色 金-F14A-羊抗鼠IgG 阴性反应 阳性反应

阳性反应 Y1=胶体金标记的吗啡单抗 Y2=吗啡-BSA 偶联物 Y3=羊抗鼠 此方法主要用于小分子抗原(毒品、农药、肽链等)的检测。由于抗原分子量小不能直接固定于NC 膜上,常常用化学方法把小分子偶联到BSA 等大分子物质上再固定于NC 膜上。此结果与双抗原夹心法相反,阴性CT 两条都是红线,阳性只有C 线一条红线。 间接法原理 以HIV 为例(检测抗体)金-吗啡抗体-吗 吗啡-金标记吗啡抗显示红色 不显色 金-吗啡抗体-吗啡 样品(尿显示红色 显示红色 金标记吗啡抗金-吗啡抗体-羊抗 阴性尿显示红色 显示红色 阴性反应 阳性反应

此方法主要用于血清中抗体检测,纯化或者重组的抗原固定于NC 膜上,标记多为蛋 白A(ProteinA 或叫SPA ,抗体Fc 端结合而与其它蛋白质不结合)。此方法要求胶体金过量,一般来说样品再加入前需要稀释或者加极少量后再加缓冲液。 斑点免疫渗滤法使用就是间接法。 显示红色 不显色

几种胶体金技术详解

. 胶体金免疫分析技术详解 随着免疫分析日益广泛应用于以临床为主以及非临床领域的诊断工业,免疫分析正在向两个方向发展:一类为全自动化的免疫分析;另一类为以硝酸纤维膜为载体的快速免疫分析。前者需要价格昂贵的全自动仪器及与仪器严格配套的各种试剂盒,目前只能在医疗及检测中心应用,虽也能较快速给出结果,但仍需一定时间,不适合远离医疗及检测中心的地区,更不能用于“患者床旁检验”和普查的需要,在酶免疫分析的基础上,主要以硝酸纤维素膜为载体的快速诊断方法迅速和广泛地发展起来。这类方法目前在文献及市场上的命名还很不统一。它实际上属于快速斑点免疫结合分析,主要有以下两种方法:斑点免疫渗滤分析DIFA和斑点免疫层析分析DICA。本篇主要介绍以金作为标志物的胶体金免疫分析技术。 金标记免疫分析技术也称免疫胶体金技术,是于1971年建立的一种信号显示技术。此技术最初用于免疫电镜检查,由胶体金颗粒标记抗原或抗体,与组织或细胞中相应的抗体或抗原相结合,在电子显微镜的检查时可起特异的示踪作用。此后,此技术与银染技术相结合建立的免疫金银染色法,使抗原抗体特异反应信号可在光学显微镜下观察。近10多年来,利用硝酸纤维素膜(NC)等为固相载体,以胶体金标记的抗原或抗体与特异配体的反应在膜上进行,建立了快速的金标记免疫渗滤技术和金标记免疫层析技术,并在传染病、心血管病、风湿病、自身免疫病的免疫学检测中广泛应用。 胶体金是指金微小粒子(0-100nm)分散在另一种物质中所形成的体系,通常指金以微小粒子分散在溶液中所形成的金溶胶,用此金溶胶标记蛋白质(抗原、抗体或SPA、SPG),胶体金颗粒具有高电子密度的特性,故在金标蛋白的抗原抗体结合处,显微镜下可见黑褐色颗粒;当这些标记物在相应的标记处大量聚集时,可在载体膜上呈现红色或粉红色斑点,从而用于抗原或抗体物质的半定量或定性。 与ELISA不同之处便是反应时间大大缩短,仅需要数分钟就完成了ELISA需数小时才能显示的结果。因为在GIFA和GICA中,高浓度的抗体集中固定在纤维素的微孔中,待测抗原在渗滤或层析时,流经微孔与固定的高浓度抗体紧密接触,很快完成免疫结合反应。这就是以膜为基础的胶体金快速免疫结合分析中的免疫浓缩作用。在ELISA中,待测抗原要在液相中经过扩散作用,逐渐与吸附在固相表面的抗体结合。同时,标记抗体也需要同样的扩散结合过程形成抗体-抗原-标记抗体复合物,故需时间较长。故此技术做到了名副其实的POCT。 原理: A,标记金黄色葡萄球菌)用还原法制成一定直径的金溶胶颗粒(胶体金)HAuCl4将氯金酸(. . 蛋白(SPA)或抗体,用于免疫印迹、免疫组织化学定位或快速免疫渗滤、免疫层析实验。金标记免疫渗滤技术的原理同一般的免疫斑点试验,也是用已知抗原或抗体包被NC膜,再用金标记抗体或抗原来进行快速快速测定,阳性时斑点呈胶体金的红色。改进之处为采用了渗滤装置,更加简便。金标记免疫层析则是利用NC膜条状纤维的毛细管作用,使样品在涌动中与金标记物及包被在NC膜上的抗原或抗体结合,出现呈色的阳性信号。

胶体金技术的发展原理及制备方法

胶体金技术的发展原理及制 备方法 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

胶体金技术的发展原理及制备方法 1971年Faulk和Taylor首先将胶体金应用于免疫细胞化学研究,1974年Romano建立了间接免疫金染色法,从此胶体金作为新型的免疫标记技术得到迅速发展。 由胶体金标记技术发展起来的胶体金免疫快速诊断技术主要有两种:快速斑点免疫金渗滤法和胶体金免疫层析法。后者具有操作简便(浸入液体中就行)、快速(全程5~10分钟搞定)、无需仪器设备(结果目测就OK)、试剂稳定、成品易于保存(保质期1~2年)等优点,是科学研究和临床诊断的有力工具。 胶体金(colloidal gold)即胶体状态的金单质,因为其单质粒径非常小可以分散于溶液中形成胶体,故名胶体金。胶体金的常规制备方法是用还原剂还原氯金酸(HAuCl4,橘黄色晶体,易潮解,氯金酸合成见下图)里的金元素形成金胶体颗粒。这种胶体颗粒在碱性环境下带上负电荷,可与蛋白质的正电荷基团牢固结合,对蛋白进行标记,用于后续的检测,如制成胶体金试纸条(卡)进行物质的检测。

还原氯金酸的化合物很多,通常我们选择柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2H2O)。当用1%柠檬酸三钠还原100 mL 0.01%金氯酸时,不同体积比可以得到不同粒径和颜色的胶体金哦! 制备胶体金步骤简单(见下图),重点是制备过程所用到的材料都必须是彻底清洁的。例如水至少是双蒸水,玻璃棒、玻璃容器等要酸洗后冲洗干净并且最好是硅化的,制备好的胶体金可以加入0.02% NaN3在洁净玻璃容器内长期存放。 适合于胶体金试纸条(卡)的胶体金粒径在20~40 nm之间为宜,制备的胶体金溶液呈红色,胶体金被置于试纸条(卡)的样品垫下游。当液体样品滴加

相关文档
最新文档