人生长分化因子‑15的检测试纸组件的制作方法

本实用新型涉及生物检测领域，具体地，涉及人生长分化因子-15的检测试纸组件。

背景技术：

我国猝死发生率每年约为8.8人/10万-30人/10万，平均为15人/10万。其中，年轻人的比例逐年增加，小于45岁的猝死患者占一半，小于30岁的占20％。青年人通常被认为是“健康的”，其心源性猝死对情感、家庭和社会造成巨大影响。2012年“北京人健康白皮书”显示，北京青年人健康状况堪忧，数据显示：35岁至45岁青年人群急性冠脉综合征发病率增加了三成，急性心血管疾病对北京青年人群健康威胁不断加大。急性胸痛通常是青年人心源性猝死最重要的首发症状，急性胸痛的病因有多种，其中常见急危重症包括：急性冠脉综合征、主动脉夹层、肺栓塞以及心肌病等等。而在以急性冠状动脉综合征为表现的入院病人中，有1％-2％为应激性心肌病，目前人们对该病的认识不足，对其患病率有所低估，往往被误诊、漏诊。

生长转化因子-15(growth differentiation factor 15，GDF-15)表达具有组织特异性,GDF-15在前列腺以及胎盘中高表达，在多数其他组织中表达很少，包括心脏。但是在病理和环境应激情况下，如在缺血/再灌注损伤、心脏压力负荷升高、心肌肥厚、心衰、和动脉粥样硬化等情况下，GDF-15在心肌细胞中表达迅速升高，使其具有成为良好的心血管疾病生化标志物的基本条件，是一个重要的心血管保护因子，在心血管疾病中具有多种生物学功能，但是该标志物目前仅仅停留在实验研究阶段，其研究方向主要是急性冠脉综合征及心力衰竭的病情评估方面，目前还没有应用到临床上。当前市场上的GDF-15试剂盒主要为ELISA试剂盒，其检测时间过长大约为2-3小时，不适用于临床上对应激性心肌病等急危重症的快速诊断。

由此，生长转化因子-15检测试剂盒有待改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种人生长分化因子-15的检测试纸组件，该组件能快速、灵敏检测GDF-15，对于心脑血管事件发生的预防、诊断和治疗有极为重要的意义。

需要说明的是，本实用新型是基于发明人的下列工作而完成的：

发明人发现，与ST段抬高心肌梗死(STEMI)患者对比分析，生长转化因子-15(GDF-15)在应激性心肌病患者在入院时呈一过性显著增高，且GDF-15升高程度与预后有关，我们考虑GDF-15可以作为诊断应激性心肌病的理想标志物，当前市场上的GDF-15试剂盒主要为ELISA试剂盒，其检测时间过长大约为2-3小时，时间就是生机，时间就是生命，该试剂盒不适用于临床上对应激性心肌病等急危重症的快速诊断。

免疫磁珠是免疫学和磁载体技术相结合而发展起来的一类新型材料，是一种磁珠表面包被特异性配基，可与抗体/抗原特异性的结合形成磁珠-抗体/抗原复合物，然后通过外加磁场的作用，使磁珠和溶液快速分离，磁珠与传统的微孔板相比具有以下的特点：表面积更大，能结合更多的蛋白分子；可以通过共价键与探针分子连接，比聚苯乙烯为材料的微孔板的物理吸附作用更牢固；是一种小型的、流动的固相载体，使反应能更快的达到动态平衡，从而加快反应速度；表面结合的密度高，使荧光信号更集中；可以和不同的探针分子结合，使检测同一样本中不同的待测物成为可能；磁珠的外观和包被过程的灵活性更大，可以根据不同的实验要求进行选择。发明人利用免疫磁珠的上述特性，将免疫磁珠偶联抗人生长分化因子-15抗体，可以快速检测GDF-15，从而对应激性心肌病等急危重症进行快速诊断。

因而，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种人生长分化因子-15的检测试纸组件。根据本实用新型的实施例，该人生长分化因子-15的检测试纸组件包括：衬底层；样品垫，所述样品垫设置在所述衬底层上；检测垫，所述检测垫设置在所述衬底层上，且所述检测垫上设置有检测线和控制线，所述检测线位于近所述样品垫一端，所述控制线位于远离所述样品垫一端，所述检测线包被抗α-GDF-15多克隆抗体，所述控制线包被生长因子-15完全抗原；结合垫，所述结合垫叠放设置在所述样品垫和所述检测垫之间，且所述结合垫上包载免疫磁珠，所述免疫磁珠偶联抗人生长分化因子-15抗体；吸水垫，所述吸水垫接合设置在所述检测垫远离所述样品垫的一端。

根据本实用新型实施例的人生长分化因子-15的检测试纸组件，将抗GDF-15抗体偶联至免疫磁珠上，抗GDF-15抗体的富集密度高，并通过检测垫和结合垫上的抗体对GDF进行双抗夹心检测，避免假阳性的结果，并且，该检测试纸组件检测速度快，仅需十几分钟即可完成检测，并且灵敏度和精确度高、所需样本量少。

任选地，所述样品垫包载样品处理液，所述样品处理液为牛血清溶液，且所述牛血清溶液含有选自聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、牛血清白蛋白、表面活性剂和盐类的至少一种。

任选地，所述抗人生长分化因子-15抗体为单克隆抗体。

任选地，所述免疫磁珠的直径为20-40nm。

任选地，所述衬底层由聚氯乙烯构成。

任选地，所述样品垫由聚酯纤维构成。

任选地，所述检测垫由硝化纤维膜构成。

任选地，所述结合垫由玻璃纤维构成。

任选地，所述吸水垫由吸水纸构成。

任选地，所述结合垫分别与所述样品垫和所述检测垫重叠1.5-3.0mm。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本实用新型一个实施例的人生长分化因子-15的检测试纸组件的结构示意图；

图2显示了根据本实用新型一个实施例的人生长分化因子-15的检测试纸组件的纵截面结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种人生长分化因子-15的检测试纸组件。参考图1，根据本实用新型的实施例，对该人生长分化因子-15的检测试纸组件进行解释说明。该检测试纸组件包括：衬底层100、样品垫200、检测垫300、结合垫400和吸水垫500。下面对各部件进行介绍：

衬底层100：根据本实用新型的实施例，衬底层100位于检测试纸组件的最底部，用于对承载气体部件。

根据本实用新型的实施例，衬底层100由聚氯乙烯构成。由此，质地结实，防水性好，在液体中不变形。

样品垫200：根据本实用新型的实施例，样品垫200设置在衬底层100上，待测样品滴加在样品垫上。

根据本实用新型的实施例，样品垫200由聚酯纤维构成。由于聚酯纤维具有外观挺括，热稳定性好，但吸湿性稍差的特点，利用聚酯纤维形成样品垫，样品垫不易变形，性质稳定，并且，样品在吸水纸的吸力作用下，易于向吸水纸方向流动，减少样品在样品垫上的附着，使检测结果的精确度更高。

根据本实用新型的实施例，样品垫200包载样品处理液，样品处理液为牛血清溶液，且该牛血清溶液含有选自聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、牛血清白蛋白、表面活性剂和盐类的至少一种，其中，聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、牛血清白蛋白、表面活性剂和盐类可以条件免疫磁珠的稳定性，使检测结构的灵敏度和精确度更高。

检测垫300：根据本实用新型的实施例，检测垫300也设置在衬底层100上，且该检测垫300上设置有检测线310和控制线320，检测线310位于近样品垫300的一端，而控制线位于远离样品垫200一端，即样品垫上的样品流动时先经过检测线310，再经过控制线320，其中，检测线310包被抗α-GDF-15多克隆抗体，该抗α-GDF-15多克隆抗体可以与样品中的GDF-15结合，而控制线320包被生长因子-15完全抗原，该生长因子-15完全抗原可以与磁珠上偶联的抗人生长分化因子-15抗体结合。

本文所述“多克隆抗体”，简称“多抗”，指通过多次皮下(sc)、腹腔内(ip)或肌内(im)注射相应抗原和助剂，在动物中产生的离散抗体的混合物。本文所用的术语“单克隆抗体”，简称“单抗”，指获自基本上同源的抗体群的抗体，即组成该群体的抗体个体都相同，而非离散抗体的混合物。

根据本实用新型的实施例，抗α-GDF-15多克隆抗体，且与GDF-15的结合位点与磁珠上偶联的抗人生长分化因子-15抗体不同，二者有效地避免了竞争抑制的产生，并且控制线包被生长因子-15完全抗原特异性识别抗α-GDF-15多克隆抗体，而与单抗不存在非特异性结合，故而形成一个4组分的夹心形状的结合物，特异性强。

根据本实用新型的实施例，检测垫300由硝化纤维膜构成。由于，硝化纤维素对蛋白质等物质具有非特异性吸附能力，抗人生长分化因子-15抗体与样品中的GDF-15特异结合形成的复合物能吸附在检测垫上，使检测结果更灵敏、准确。

结合垫400：根据本实用新型的实施例，结合垫400叠放设置在样品垫200和检测垫300之间，且该结合垫400上包载免疫磁珠，该免疫磁珠偶联抗人生长分化因子-15抗体，该抗人生长分化因子-15抗体与样品中的GDF-15特异结合。

根据本实用新型的实施例，抗人生长分化因子-15抗体为单克隆抗体。以特异性单克隆抗体作为捕获GDF-15的抗体，识别蛋白位点单一，保证了检测结果的特异性，最大程度避免了假阳性结果。

根据本实用新型的实施例，免疫磁珠的直径为20-40nm。由此，该粒径范围的磁珠，磁响应强，比表面积大，分布好，便于GDF-15与免疫磁珠充分结合。

根据本实用新型的实施例，结合垫400由玻璃纤维构成。由于玻璃纤维是惰性物质，不吸附蛋白，可以有效防止GDF-15或GDF复合物滞留在结合垫上所引起的检测误差。

根据本实用新型的实施例，结合垫400分别与样品垫200和检测垫300重叠1.5-3.0mm，由结合垫400衔接样品垫200和检测垫300，使样品垫上的样品经结合垫流到检测垫上，实现样品检测。

吸水垫500：根据本实用新型的实施例，吸水垫500接合设置在检测垫远300离样品垫200的一端，用于提供样品垫200上的样品向检测垫300移动的驱动力。

根据本实用新型的实施例，吸水垫500由吸水纸构成。由此，材料来源广泛，吸水性好，驱动样品向检测垫方向流动的驱动力强。

为了便于理解本实用新型的人生长分化因子-15的检测试纸组件，在此对其检测原理进行解释说明，结合垫上喷点有免疫磁珠，其中，磁珠表面偶联了跟抗原特异反应的抗人生长分化因子-15抗体，检测线上固定有跟待检测物质特异反应的另一种抗α-GDF-15多克隆抗体，控制线上固定有能跟磁珠表面抗体特异结合的生长因子-15完全抗原。在样品垫上滴上几滴样品，样品朝着吸水纸方向层析，溶液将结合垫上的磁珠润湿并分散其中，磁珠也随着溶液一起在硝化纤维膜上层析。如果溶液中有待检测物质，磁珠上的抗体跟待检测物质发生抗原抗体反应，形成抗原和免疫磁珠的复合物；当此复合物经过检测线时，抗原的其他位点跟膜上的抗体反应，把免疫磁珠捕捉在检测线上，形成肉眼可见的条带；未被检测线捕捉的免疫磁珠继续往前层析，到达控制线时，控制线上的二抗跟免疫磁珠表面的抗体结合，将磁珠捕捉在控制线上。因此，如果检测线上和控制线上都有条带，则检测样品为阳性；如果只有控制线上有条带，则样品为阴性。

其中，检测试纸组件采用双抗夹心法，以特异性单克隆抗体作为捕获人生长分化因子-15抗体，识别蛋白位点单一，保证了检测结果的特异性，最大程度避免了假阳性，随后以特异性多抗作为检测抗体，该检测抗体与人生长分化因子-15抗体的亲和性极高，充分识别与固相载体上的单克隆抗体相结合的细胞周期因子Y，不仅进一步排除了检测过程中的假阳性结果，而且检测的灵敏度更高，此外，单抗多抗识别人生长分化因子-15抗体的位点不同，二者有效地避免了竞争抑制的产生，并且控制线包被生长因子-15完全抗原特异性识别多抗，而与单抗不存在非特异性结合，故而形成一个四组份的夹心形状的结合物，特异性强由此，利用该试剂盒可以简便、准确、灵敏和高效的检测人生长分化因子-15，尤其是人血清和血浆中的人生长分化因子-15。

下面参考具体实施例，对本实用新型进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面将结合实施例对本实用新型的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品，例如可以采购自Sigma公司。

实施例1

本实施例中，对制备人生长分化因子-15的检测试纸组件的方法进行介绍，具体如下：

1、实验原料

抗GDF-15抗体和相关的完全抗原(购自安迪生物公司，货号：1860)，硝酸纤维素膜、吸水纸、样品垫、6cm×30cm PVC板，表面修饰有羧基的30nm磁珠(10mg/ml，购于美国QceanNano Tech公司)、2-(N-吗啉)乙磺酸一水合物(MES，购自Alafa公司)，N-羟基琥珀酰亚胺(NHS，购自PIERCE公司)，吐温-20(购自BBI公司)，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC，购自上海延长生化科技发展有限公司)，SuperMagSeparator TM磁分离架(1.4T，QceanNano Tech公司，美国)，Wallac Victor 1400酶标仪(PE，美国)，TGL-16B高速离心机(安亭科学仪器，上海)。

2、制备免疫磁珠

利用EDC/NHS制备检测GDF-15的免疫磁珠，包括活化、偶联、封闭、保存几个步骤，流程如下：

(1)活化：EDC活化磁珠表面的羧基，形成O-acylisourea衍生物，在O-acylisourea衍生物中加入NHS，抑制生成的衍生物在溶液中水解生成稳定的NHS酯，同时活化羧基，得到的活化磁珠，具体步骤如下：

(a)取2mg羧基磁珠于2ml离心管中，加入500μl活化缓冲液(pH5.0，0.01M的MEST溶液(0.05％Tween-20)，混匀，置于磁分离架使磁珠完全被吸附，微型真空泵抽掉清液。

(b)加入500μl活化缓冲液重新洗涤磁珠两遍，向磁珠中加入485μl活化缓冲液再加入EDC(原浓度0.5g/ml)与NHS(原浓度0.25g/ml)分别2.5mg，在漩涡振荡器上混合均匀，室温活化2mg磁珠表面的羧基30分钟。

(c)活化后，用MEST buffer洗涤除去未反应的活化剂，再更换离心管，并用MEST buffer洗涤磁珠两遍。

(2)偶联：将活化磁珠与抗体的氨基反应生成免疫磁珠，具体步骤如下：

(a)将活化后的磁珠用500μl的偶联缓冲液(500μl，pH9.0，0.005M的硼酸盐吐温缓冲液(0.05％Tween-20)洗涤磁珠两遍；

(b)洗涤后的磁珠加475μl偶联缓冲液重悬洗涤后的磁珠。

(c)将重悬洗涤后的磁珠加入25μl的6mg/ml的抗GDF-15抗体，使得磁珠表面活化的羧基跟抗GDF-15抗体的氨基室温反应3小时，将抗体偶联于磁珠表面，得到免疫磁珠。偶联完成后收集反应上清液用BCA试剂盒检测偶联蛋白量。

(3)封闭：利用BSA溶液封闭免疫磁珠，具体步骤如下：

(a)加入500μl的1％BSA，其中，BSA事先溶解在硼酸盐吐温缓冲液中，对免疫磁珠表面没有完全反应的活化基团进行封闭，并且通过BSA的物理吸附，封闭其它的空间位点，以降低在以后试验中可能发生的非特异性吸附。

(b)室温下封闭反应30分钟，得到封闭的免疫磁珠。

(4)保存用BST洗涤封闭后的免疫磁珠四次(第一次需换管，每次洗涤时要将磁珠重悬)，最后将磁珠重悬在500μl保存液中。保存液的配方为：pH9.0，0.005M硼酸盐缓冲体系，0.05％Tween-20，NaN3，0.1％BSA。

3、试纸条的制作

(1)裁剪：用剪刀将硝化纤维膜剪成0.5cm×2.5cm见方大小作为检测垫，剪玻璃纤维0.5cm×0.5cm见方大小作为结合垫，剪玻璃纤维0.5cm×1.5cm见方大小作为结合垫，剪吸水纸大小为0.5cm×1.5cm，剪PVC底板为0.5cm×8cm见方大小作各部件的支撑物。

(2)检测垫的制作：用移液枪以2μl/cm的量将1mg/m的抗α-GDF-15抗体溶液(抗体溶解于PBS中，溶液中蔗糖含量为1％)点于硝化纤维膜上，制备检测线，再用移液枪以2μl/cm的量将1mg/m的生长因子-15完全抗原溶液(抗原溶解于PBS中，溶液中蔗糖含量为1％)点于硝化纤维膜上，制备控制线，检测线和控制线平行，二者之间的距离为1cm。然后，将其放于干燥密闭的37℃真空烘箱中烘烤30分钟，取出后放于干燥皿中待用。

(3)结合垫的制作：用移液枪吸取20μlBST稀释后的免疫磁珠均匀点于结合垫上，将结合垫放于干燥密闭的37℃真空烘箱中烘烤30分钟，取出后放于干燥皿中，备用。

(4)样品垫的制作：将不同效应物质溶解于BS溶液中作为样品处理液，其中，样品处理液中，PEG、PVP和BSA的终浓度均为1％，表面活性剂的吐温-20的终浓度为0.5％，取一定数量的样品垫浸泡于处理液中一段时间，将浸泡后的样品垫放于干燥密闭的37℃真空烘箱中烘烤2小时后取出放于干燥皿中，是为可用的样品垫。

(5)将步骤(2)-(4)得到的检测垫、结合垫和样品垫粘合在PVC底板上，得到人生长分化因子-15的检测试纸组件，其结构示意图如图1所示。

实施例2

利用实施例1得到的人生长分化因子-15的检测试纸组件和Andygene公司生产的GDF-15ELISA试剂盒同时对样本进行检测，并对结果进行比较，具体方法如下：

1、标本的采集及保存：

(1)血清：将收集于血清分离管的全血标本在室温放置2小时或4℃过夜，然后离心1000g×20分钟，取上清分装，将分装好的上清置于-80℃保存，但应避免反复冻融。

(2)血浆：用EDTA或肝素作为抗凝剂采集标本，并将标本在采集后的30分钟内于4℃离心1000g×15分钟，取上清分装，将分装好的上于-80℃保存，但应避免反复冻融。

2、样品检测

(1)人生长分化因子-15的检测试纸组件检测：

(a)标准曲线：将GDF-15标准品利用PBS稀释，得到终浓度分别为10、25、50、100、250和500ng/l的标准品溶液，分别取上述标准品溶液100μL加样至检测试纸组件的样品垫进行检测，等试纸条干燥后用仪器检测检测线和控制线上的磁信号。以磁信号和GDF-15浓度为参数，做定量检测标准曲线，检测样品浓度。

(b)将39名心脏病患者的血液标本为样本进行检测，分别取30μL的样本血清，将120μL的PBS进行稀释，震荡混匀后，取100μL加样至检测试纸组件的样品垫进行检测，等试纸条干燥后用仪器检测检测线和控制线上的磁信号。

(2)GDF-15ELISA试剂盒检测，

利用Andygene公司生产的GDF-15ELISA试剂盒，按照该试剂盒的说明书进行操作，利用该试剂盒检测同一批患者的血清标本。

3、实验结果

利用人生长分化因子-15的检测试纸组件和GDF-15试剂盒对样本进行检测的结果如下：

利用SPSS对上述两组数据进行配对设计定量资料的t检验，结果如下，

P＝0.051>0.05两组差异无统计学意义，可以认为两种测量方法结果相同。而用GDF-15ELISA试剂盒检测需要3小时左右，而人生长分化因子-15的检测试纸组件仅需十几分钟，在结果相同的情况下，显著节约的检测时间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。