急性冠状动脉综合症的生物标志物检测法及诊断试剂盒的制作方法

文档序号:6157617阅读:216来源:国知局
专利名称:急性冠状动脉综合症的生物标志物检测法及诊断试剂盒的制作方法
技术领域
本发明涉及一种体外诊断检测方法及诊断试剂盒,特别是涉及多种急性冠状动脉 综合症的生物标志物的液相芯片联合并行检测方法及其诊断试剂盒。
背景技术
急性冠状动脉综合症(Acute Coronary Syndrome,ACQ是以冠状动脉粥样硬化斑 块不稳定为基本病理生理特点,以急性心肌缺血为共同特征,以胸痛为典型症状的一组临 床综合征。ACS是临床上大多数心血管疾病患者就诊和猝死的主要原因,严重危害人类的生 命健康。ACS的生物标志物(以下可简称为“ACS标志物”)不仅能够准确诊断急性冠状动 脉综合症,评价其严重程度,还能指导临床治疗和疗效的监测,判断急性冠状动脉综合症的 预后。因此各种不同类型的ACS标志物的联合并行检测已成为必然,而多指标并行检测的 高通量迅速性、准确性和稳定性就更加至关重要。肌酸激酶同工酶-MB (CK-MB)由于组织特异性好,一直被认为是诊断ACS的“金标 准”。近年来研究发现的与ACS相关的生物标志物还包括心肌肌钙蛋白T(cTnT)、心肌肌钙 蛋白I(cTnl)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心脏脂肪酸结合蛋白(H-FABP)、肌红蛋白(Myo)、 髓过氧化物酶(MPO)等。目前,对于ACS标志物的测定已有多种检测方法,包括免疫荧光分析、酶联免疫分 析(ELISA)、放射免疫分析(RIA)、磁分离酶联免疫分析(EIMA)等。但是这些技术一次只能 针对一种标志物进行检测,且操作繁琐、灵敏度较差,不能真正满足临床诊断检测的需要。 而固相生物芯片技术存在着可重复性差、灵敏度不够好以及操作繁琐的缺点。液相芯片技术(xMAP)是一种可广泛应用于蛋白质、基因、受体/配体等多种生物 反应的生物芯片技术平台,主要包括微球、探针分子、被检测物和报告分子四种成分。在微 球的制造过程当中,掺入了两种不同的红色分类荧光,根据这两种荧光的比例不同,把球形 基质分为100种,可以标记上100种不同的探针分子,能同时对一个样品中多达100种不同 的目标分子进行检测。反应过程中,探针和报告分子都分别与目标分子特异性结合。反应 结束后,使单个的微球通过检测通道,使用红、绿双色激光同时对微球上的红色分类荧光和 报告分子上的绿色报告荧光进行检测,可确定所结合的检测物的种类和数量。本发明基于液相芯片技术的高灵敏度、高通量、检测迅速等突出优点,对ACS的多 种生物标志物进行并行检测,能够在临床检测上得到更好的应用。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于急性冠状动脉综合症生物标志物的 液相芯片联合并行检测方法及其诊断试剂盒,该检测方法及试剂盒包括针对cTnT、cTnl、 CK-MB、H-FABP、Myo、MPO六种ACS标志物的联合并行检测,具有高灵敏度、高特异性、稳定性 好、检测迅速等优点。为解决上述技术问题,本发明的一种急性冠状动脉综合症生物标志物的液相芯片联合并行检测方法,包括以下步骤(1)将不同编号的、表面羧基修饰的微球(Beads,编号分别为11、15、21、33、35、 37)活化后,使相应的捕获抗体(抗ACS标志物的抗体)与相应的微球偶联,形成“捕获抗 体-微球” 二联复合体,所述的每一种捕获抗体分别抗一种ACS标志物,从而使待测样品中 的ACS标志物与捕获抗体形成“ACS标志物-捕获抗体-微球”三联复合体;(2)将不同的检测抗体进行生物素(Biotin)标记,其中所述的每一种检测抗体分 别抗一种ACS标志物且对应于捕获抗体,并与捕获抗体分别结合于该标志物的不同抗原表 位;(3)将步骤(1)形成的三联复合体与步骤O)中的含有生物素标记的检测抗体混 合,从而形成“生物素标记的检测抗体-ACS生物标志物-捕获抗体-微球”四联复合体;(4)将步骤(3)中的四联复合体与链霉亲和素-藻红蛋白(Mi^ptavidin-PE)结 合后,检测出不同微球的荧光信号,从而确定待检测样品中各种ACS标志物的存在及含量。以上所述检测方法,还包括步骤将步骤中测定的可检测荧光信号与标准曲 线进行比较,从而确定待检测样品中各种ACS标志物的含量。所述的微球是平均直径为5.6 μ m,且结合了不同荧光染料的聚苯乙烯微球,即色 彩编码微球(color-coded beads)。所述步骤(1)中的微球活化是指微球在由1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙 基碳二亚胺盐酸盐(EDC)溶液、N-羟基硫代琥珀酰亚胺(S-MB)溶液和活化缓冲液组成的 3者混合液中进行活化,其中,3者混合液的用量比是当微球数量为2. 5X IO6个时,需要 50mg/mlEDC 溶液 10 μ 1 50mg/mlS_NHS 溶液 10 μ 1 IOOmM NaH2PO4, ρΗ6. 3 的活化缓冲 液80 μ 1,混合液的用量可以根据微球的数量进行相应的调整。所述的捕获抗体和检测抗体是针对以下6种可以自由组合的ACS标志物的捕获抗 体和检测抗体cTnT, cTnl, CK-MB, H-FABP, Myo, ΜΡ0。检测方法中所述的步骤(4)中用液相芯片法(xMAP)进行检测,所述的可检测荧光 信号是红色激光激发的微球上的红色分类荧光信号和绿色激光激发的藻红蛋白所产生的 报告荧光信号。本发明另一个解决的问题是,提供一种检测多种急性冠状动脉综合症生物标志物 的诊断试剂盒,主要包括以下组分(1)偶联抗体的微球含有6种偶联了捕获抗体的羧基微球(微球编号为11,15, 21,33,35,37),即分别是偶联了 cTnT捕获抗体的微球11,偶联了 cTnl捕获抗体的微球 15,偶联了 CK-MB捕获抗体的微球21,偶联了 H-FABP捕获抗体的微球33,偶联了 Myo捕获 抗体的微球35,偶联了 MPO捕获抗体的微球37,每种捕获抗体分别抗一种ACS标志物并且 偶联于不同编号的微球,形成“捕获抗体-微球”的二联复合体;(2)生物素标记的检测抗体含有生物素标记的cTnT检测抗体,生物素标记的 cTnl检测抗体,生物素标记的CK-MB检测抗体,含有生物素标记的H-FABP检测抗体,含有生 物素标记的Myo检测抗体,含有生物素标记的MPO检测抗体,其中,所述的每一种检测抗体 分别抗一种相应的ACS标志物且对应于捕获抗体,并与捕获抗体分别结合于该生物标志物 的不同抗原表位;
(3)链霉亲和素-藻红蛋白(Mi^ptavidin-PE)其中链霉亲和素可与生物素特异 性结合,形成带藻红蛋白(PE)荧光素标记的检测抗体,通过液相芯片仪的绿色激光激发藻 红蛋白进行荧光检测;(4)标准品包含各种ACS的生物标志物(抗原)的标准品;(5)质控品包含阳性对照和阴性对照。其中所述的捕获抗体和检测抗体是针对以下6种可以自由组合的ACS标志物的捕 获抗体和检测抗体cTnT, cTnl, CK-MB, H-FABP, Myo, MPO。本发明的一种检测急性冠状动脉综合症生物标志物的诊断试剂盒可用于检测体 外样品中ACS标志物的存在及含量,还可用于除ACS以外的其他心脑血管疾病的诊断检测 或预测。由于本发明利用了液相芯片技术,使检测方法及试剂盒具有高灵敏度、高特异性、 高通量、稳定性好、检测迅速、准确等突出优点,能够对多种急性冠状动脉综合症的生物标 志物同时进行定性和定量检测,能在临床检测上得到更好的应用。


下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是本发明中检测ACS患者与正常对照组中cTnT的浓度分布图;图2是本发明中检测ACS患者与正常对照组中cTnl的浓度分布图;图3是本发明中检测ACS患者与正常对照组中CK-MB的浓度分布图;图4是本发明中检测ACS患者与正常对照组中H-FABP的浓度分布图;图5是本发明中检测ACS患者与正常对照组中Myo的浓度分布图;图6是本发明中检测ACS患者与正常对照组中MPO的浓度分布图。
具体实施例方式实验材料本发明所用的6种ACS标志物(抗原)及相应抗体来源于Biodesign、 cellsciences 禾口 Abcam 公司;不同编号的微球(表面羧基修饰)、链霉亲和素-藻红蛋白均购置于QIAGEN公司;1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N_羟基硫代琥珀 酰亚胺(S-NHS)和N-羟基硫代琥珀酰亚胺生物素(S-NHS-Biotin)购置于Pierce公司。缓冲液配制活化缓冲液(Activationbuffer) IOOmM NaH2PO4, ρΗ6· 3 ;偶联缓冲液(Couplingbuffer) :50mM HEPES, pH7. 4 ;磷酸缓冲液(PBS)=IOmM NaH2PO4,150mM NaCl,pH7.4。实施例1 :3种急性冠状动脉综合症标志物的液相芯片联合并行检测方法具体的检测方法包括如下步骤1.所需微球的活化1. 1全速涡旋微球储存液至少3min,形成均一的微球悬液;
1. 2分别称取IOmg的EDC和S-NHS到两个离心管中;1. 3用去离子水溶解使其终浓度为50mg/ml ;1. 4取Iml的微球悬液IOOOOg离心3min,小心移除上清;
1. 5加入80 μ 1的活化缓冲液将微球重悬;1. 6 分别加入 10 μ 1 的 EDC 溶液(50mg/ml)和 10 μ 1 的 S-NHS 溶液(50mg/ml),混 合均勻,室温(15-25°C ),避光,振荡孵育20min。2.相应的捕获抗体与活化的微球偶联2. 1用偶联缓冲液将捕获抗体稀释成体积为500 μ 1,浓度为0. lmg/ml的溶液; (抗体溶液中不能含有外源蛋白,叠氮化物,氨基乙酸,Tris或其他任何含有氨基的试剂。 如果含有这些试剂,通过透析或凝胶过滤层析除去。)2. 2将微球在IOOOOg离心3min,小心移除上清;2. 3加入步骤2. 1中已经稀释好的抗体溶液(500 μ 1);2. 4将活化的微球与抗体溶液,在室温(15_25°C)下,避光,振荡孵育池;(离心管 必须用锡纸包裹避光)
2. 5将微球在IOOOOg离心3min,小心移除上清;
2. 6加入500 μ 1 PBS将微球重悬,IOOOOg离心3min,小心移除上清;
2. 7加入Iml PBS/1% BSA(BSA 牛血清白蛋白)将微球重悬;
2.8通过血小板计数器对微球计数;
3.生物素标记检测抗体
3.1将生物素试剂(S-NHS-Biotin)从冰箱的冷藏室中取出,在室温下平衡,使其

恢复到室温;3. 2依据检测抗体的浓度,用PBS将抗体稀释到lmg/ml ;如果抗体溶解在含有氨基的溶液中,应先除去氨基,置换成没有氨基的缓冲液;3. 3用超纯水配置IOmM的生物素溶液;3.4按摩尔比1 20(抗体生物素),计算生物素所需要的量,加入到浓度为 lmg/ml的抗体溶液中;计算公式
Biotin (mmol) =(mg/ml) χ生物素与蛋白的摩尔比
抗体分子量(mg/mmol)3. 5将反应液在冰上孵育池,或是在室温孵育30min ;3. 6将反应液转移到透析盒,除去其中未反应的S-NHS-Biotin。4.抗原标准品的配置cTnT 按 31. 25,6. 25,1. 25,0. 25,0. 05,0. 01,0ng/ml 的浓度进行配制,Myo 和 MPO 按3125,625,125,25,5,l,0ng/ml的浓度进行配制,标志物混合液分别标记为STD6,STD5, STD4, STD3, STD2, STD1,STDO。5.偶联捕获抗体的微球混合液(I混合液)的配制分别取偶联了 3种ACS标志物的捕获抗体的微球,如下列cTnT捕获抗体微球11, Myo捕获抗体微球35,MPO捕获抗体微球37,等比例混合,使每种微球的终浓度分别为200个/μ 1,4°C避光保存。6.含生物素标记的检测抗体混合液(II混合液)的配制分别取进行了生物素标记的CTnT检测抗体,Myo检测抗体,MPO检测抗体,加入 PH7. 4的PBS,使每种检测抗体的终浓度分别为10 μ g/ml。7.质控品质控品包括阳性对照和阴性对照。8.血清样品中3种ACS生物标志物的含量检测8. 1血清样品包括正常人血清样本12份,ACS患者血清样本12份。8. 2分别加入偶联捕获抗体的微球混合液(I混合液)于96孔酶标板,25 μ 1/孔;8. 3 加入标准品(STD0、STD1、STD2、STD3、STD4、STD5、STD6)、质控品(阳性对照和 阴性对照)、病人血清样本1-12号、正常人血清样本1-12号,25 μ 1/孔;8. 4用排枪温柔的上下混勻混合物,盖上盖子,在室温下避光孵育30min ;8. 5加入含生物素标记的检测抗体混合液(II混合液),25 μ 1/孔;用排枪温柔的 上下混勻混合物,盖上盖子,在室温下避光孵育30min ;8. 6用PBS/1 % BSA将链霉亲和素-藻红蛋白稀释成浓度为200 μ g/ml的溶液,加 稀释好的链霉亲和素藻红蛋白25μ 1到每个孔中,用排枪温柔的上下混勻混合物,盖上盖 子,在室温下避光孵育15-30min ;8. 7在液相芯片仪(LiquiChip 200, QIAGEN公司)上,对反应的混合物进行分析, 可自动绘制标准曲线,并根据标准曲线计算出检测样品中3种ACS标志物的含量。8. 8检测结果及分析具体参见表1-3。表IACS组生物标志物的浓度值
权利要求
1.一种急性冠状动脉综合症的生物标志物的联合并行检测方法,包括以下主要步骤(1)将不同编号的微球Beads活化后,使捕获抗体与相应的微球偶联,形成“捕获抗 体-微球”二联复合体,所述的每一种捕获抗体分别抗一种急性冠状动脉综合症的生物标志 物,从而使待测样品中的急性冠状动脉综合症生物标志物与捕获抗体形成“急性冠状动脉 综合症生物标志物-捕获抗体-微球”三联复合体;(2)将不同的检测抗体进行生物素Biotin标记,其中所述的每一种检测抗体分别抗一 种急性冠状动脉综合症生物标志物且对应于捕获抗体,并与捕获抗体分别结合于该生物标 志物的不同抗原表位;(3)将步骤⑴形成的三联复合体与步骤(2)中的含有生物素标记的检测抗体混合,从 而形成“生物素标记的检测抗体-急性冠状动脉综合症生物标志物-捕获抗体-微球”四 联复合体;(4)将步骤C3)中的四联复合体与链霉亲和素-藻红蛋白Mi^ptavidin-R-PE结合后, 检测出不同微球的荧光信号,确定待检测样品中各种急性冠状动脉综合症生物标志物的存在及含量。
2.如权利要求1所述的急性冠状动脉综合症的生物标志物的联合并行检测方法,其特 征在于,所述检测方法还包括将步骤(4)中测定的荧光信号与标准曲线进行比较,确定待 检测样品中各种急性冠状动脉综合症生物标志物的含量。
3.如权利要求1所述的急性冠状动脉综合症的生物标志物的联合并行检测方法,其特 征在于,所述的微球是一种色彩编码微球color-coded beads,平均直径为5. 6 μ m,且结合 了不同荧光染料的表面羧基修饰的聚苯乙烯微球。
4.如权利要求1所述的急性冠状动脉综合症的生物标志物的联合并行检测方法,其 特征在于,所述步骤(1)微球活化是在由1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚 胺盐酸盐EDC溶液、N-羟基硫代琥珀酰亚胺S-NHS溶液和活化缓冲液组成的3者混合液 中进行活化,混合液的具体用量比是当微球数量为2. 5X IO6个时,需要50mg/ml的1-乙 基-(3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC溶液10 μ 1 50mg/ml的N-羟基 硫代琥珀酰亚胺S-NHS溶液10 μ 1 IOOmM NaH2PO4,ρΗ6. 3的活化缓冲液80 μ 1 ;混合液的 用量根据微球的数量进行相应的调整。
5.如权利要求1所述的急性冠状动脉综合症的生物标志物的联合并行检测方法,其特 征在于,所述的捕获抗体和检测抗体是针对以下6种自由组合的急性冠状动脉综合症生物 标志物的捕获抗体和检测抗体心肌肌钙蛋白T cTnT、心肌肌钙蛋白I cTnl、肌酸激酶同工酶CK-MB、心脏脂肪酸结合 蛋白H-FABP、肌红蛋白Myo、髓过氧化物酶MPO。
6.如权利要求1所述的急性冠状动脉综合症的生物标志物的联合并行检测方法,其特 征在于,所述步骤中用液相芯片法xMAP进行检测,可检测荧光信号是红色激光激发的 微球上的红色分类荧光信号和绿色激光激发的藻红蛋白所产生的报告荧光信号。
7.—种检测多种急性冠状动脉综合症生物标志物的诊断试剂盒,其特征在于,包括以 下主要组成成分(1)偶联抗体的微球含有分别偶联了不同捕获抗体的6种微球,分别是偶联了心肌 肌钙蛋白T cTnT捕获抗体的微球,偶联了心肌肌钙蛋白I cTnl捕获抗体的微球,偶联了肌酸激酶同工酶CK-MB捕获抗体的微球,偶联了心脏脂肪酸结合蛋白H-FABP捕获抗体的 微球,偶联了肌红蛋白Myo捕获抗体的微球,偶联了髓过氧化物酶MPO捕获抗体的微球,每 种捕获抗体分别抗一种急性冠状动脉综合症生物标志物并且偶联于不同编号的微球,形成 “抗体-微球”的二联复合体;(2)生物素标记的检测抗体含有生物素标记的心肌肌钙蛋白TcTnT检测抗体,含有 生物素标记的心肌肌钙蛋白I cTnl检测抗体,生物素标记的肌酸激酶同工酶CK-MB检测抗 体,生物素标记的心脏脂肪酸结合蛋白H-FABP检测抗体,生物素标记的肌红蛋白Myo检测 抗体,生物素标记的髓过氧化物酶MPO检测抗体,其中所述的每一种检测抗体分别抗一种 相应的急性冠状动脉综合症生物标志物且对应于捕获抗体,并与捕获抗体分别结合于该生 物标志物的不同抗原表位;(3)链霉亲和素-藻红蛋白Mi^ptavidin-R-PE其中链霉亲和素能与生物素特异性结 合,形成带藻红蛋白荧光素标记的检测抗体;(4)标准品包含各种急性冠状动脉综合症的生物标志物的标准品;(5)质控品包含阳性对照和阴性对照。
8.如权利要求7所述的检测多种急性冠状动脉综合症生物标志物的诊断试剂盒,其特 征在于,所述的捕获抗体和检测抗体是针对以下6种自由组合的急性冠状动脉综合症生物 标志物的捕获抗体和检测抗体心肌肌钙蛋白T cTnT、心肌肌钙蛋白I cTnl、肌酸激酶同工酶CK-MB、心脏脂肪酸结合 蛋白H-FABP、肌红蛋白Myo、髓过氧化物酶MPO。
9.一种如权利要求7或8所述的诊断试剂盒是在检测体外样品中急性冠状动脉综合症 生物标志物的存在及含量中应用。
10.一种如权利要求7或8所述的诊断试剂盒是在除急性冠状动脉综合症以外的其他 心脑血管疾病的诊断检测或预测中应用。
全文摘要
本发明公开了一种急性冠状动脉综合症的生物标志物检测法及诊断试剂盒,该检测法的特征是能够一次性检测同一个样品中的多种生物标志物,即通过液相芯片的制备,形成“生物素标记的检测抗体-急性冠状动脉综合症生物标志物-捕获抗体-微球”的四联复合体,将四联复合体与链霉亲和素-藻红蛋白结合后,可检测出不同微球的荧光信号,从而确定待检测样品中各种不同的急性冠状动脉综合症生物标志物的存在及含量。本发明还公开了该诊断试剂盒的组成成分。本发明所述的方法及试剂盒具有高灵敏度、高通量性、检测快速、准确等优点,能够对多种急性冠状动脉综合症的生物标志物同时进行定性和定量检测。
文档编号G01N33/70GK102062735SQ20091020182
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者吴杰, 孙黎, 邵棠 申请人:江苏迈迪基因生物科技有限公司
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