基于磁性分离和量子点标记的卡他莫拉菌快速检测方法和试剂盒的制作方法_2

文档序号:9451271阅读:来源:国知局
容为2ml,混合溶液,37°C反 应30min后,透析去除过量的作为活化剂的sulfo-NHS及E:DC,得到活化后的量子点;所述 磷酸盐缓冲液中各成分含量如下:2. 9g/L磷酸氢二钠,0. 295g/L磷酸二氢钠,4g/L氯化钠; 所述磷酸盐缓冲液的pH= 7. 4 ;
[0041] 2. 2)在步骤2. 1)所得到的活化的量子点中,加入4-12nmol的步骤1. 1)中所制 备的鼠抗卡他莫拉菌UspAl蛋白多克隆抗体IgG,避光反应2h,加入单端氨基化聚乙二醇 PEG2000-NH2至终浓度为1%,封闭未反应的活化羧基位点,继续避光反应lh;
[0042] 2. 3)用0. 2iimPES滤器过滤除去步骤2. 2)中的抗体聚集物,然后将滤液转移到 50000MW超滤离心管中,以8000g离心力在4°C下离心15min,除去未发生偶联反应的抗体和 反应中的副产物;
[0043] 2. 4)收集步骤2. 3)中超滤离心管滤膜上层量子点-抗体偶联物溶液,溶于2ml磷 酸盐洗涤液中,再将此溶液转移到一个新的50000MW超滤离心管中,以8000g离心力在4°C 下离心15min,收集超滤离心管滤膜上层量子点-抗体偶联物溶液,溶于lml磷酸盐保存液 中,置于4°C保存备用;所述磷酸盐洗涤液中各成分含量如下:2. 9g/L磷酸氢二钠,0. 295g/ L磷酸二氢钠,4g/L氯化钠,5ml/L吐温-20,0. 3g/L叠氮钠,所述磷酸盐洗涤液的pH= 7. 4 ; 所述磷酸盐保存液中各成分含量如下:2. 9g/L磷酸氢二钠,0. 295g/L磷酸二氢钠,2g/L氯 化钠,l〇g/L牛血清白蛋白,0. 3g/L叠氮钠;所述磷酸盐保存液的pH= 7. 4 ;
[0044] 3)PBST缓冲液的配制:
[0045] 其具体配制方法包括:
[0046]取 8gNaCL,0. 2gKC1,0. 24KH2P04,1. 44gNa2HP04,0. 3gNaN3,0. 5mlTween-20 溶 解于800ml蒸馏水中,用5MNaOH调整pH至7. 4,再定容至1000ml;
[0047] 4)质控品的制备:
[0048] 4. 1阳性质控品:阳性质控品由灭活的卡他莫拉菌干燥结合到拭子上而成;
[0049] 4. 2阴性质控品:阴性质控品即经临床确定为卡他莫拉菌阴性的人群的咽拭子。
[0050]作为优选,本发明在步骤1. 2. 2)中,依次加入用步骤1. 2. 1)中的MES缓冲液配制 的浓度是l〇mg/ml的EDC溶液以及用步骤1. 2. 1)中的MES缓冲液配制的浓度是8mg/ml的 sulfo-NHS溶液各0. 5ml,以15rpm/min于旋转混合仪中活化lhr,置于纳米磁分离器中进行 磁分离后移除上清,用lml步骤1. 2. 1)中的MES缓冲液重悬,得到活化后的磁珠;
[0051] 所述步骤1. 2. 3)中,向各离心管中加入用PBS缓冲液稀释的浓度为100iig/ml 的由步骤1. 1)所制备的兔抗卡他莫拉菌UspAl蛋白多克隆抗体IgG溶液各lml,室温下以 15rpm/min于旋转混合仪中反应3h,置于纳米磁分离器中进行磁分离后移除上清后,各加 入lml含lmg/ml乙醇胺的上述PBS缓冲液;
[0052] 所述步骤2. 2)中,在步骤2. 1)所得到的活化的量子点中,加入6nmol的步骤1. 1) 中所制备的鼠抗卡他莫拉菌UspAl蛋白多克隆抗体IgG,避光反应2h。
[0053] 作为优选,本发明所采用的量子点是羧基化两亲聚合物修饰的水溶性CdSe/ZnS 量子点。
[0054] 作为优选,本发明所采用的磁珠是以超顺磁性Fe304为内核、壳材料为聚苯乙烯、 表面官能团为羧基、粒径为180nm的羧基磁珠。
[0055] -种基于磁性分离和量子点标记的检测卡他莫拉菌抗原的试剂盒的使用方法,其 特征在于:所述使用方法包括以下步骤:
[0056] 1)将待检样本用0. 5mlPBST缓冲液溶解后将溶解液转入1. 5ml普通离心管中; 所述 PBST缓冲液中各成分含量如下:8g/LNaCL,0.2g/LKCl,0.24g/LKH2P04,1.44g/L Na2HP04,0. 3g/LNaN3,0. 5ml/LTween-20 ;所述 PBST缓冲液的pH= 7. 4 ;
[0057] 2)向步骤1)中的离心管中加入基于磁性分离和量子点标记的检测卡他莫拉菌抗 原的试剂盒中的抗卡他莫拉菌免疫纳米磁珠50-150ii1,室温下以10rpm/min于旋转混合 仪上反应15-45min后取下,将离心管插入纳米磁分离器磁分离3min,用移液器吸出上清;
[0058] 3)添加试剂盒中的PBST缓冲液lml洗涤两遍,采用纳米磁分离器磁分离后吸出洗 涤液,最后用lmlPBS缓冲液重悬磁珠,制得免疫纳米磁珠-支原体抗原复合物;所述PBS 缓冲液中各成分含量如下:8g/LNaCL,0.2g/LKCl,0.24g/LKH2P04,1.44g/LNa2HP04;所述 PBS缓冲液的pH= 7. 4 ;
[0059] 4)取100ill步骤3)得到的免疫纳米磁珠-支原体抗原复合物于另一离心管中, 再加入100Pi基于磁性分离和量子点标记的检测卡他莫拉菌抗原的试剂盒中的量子点标 记的抗卡他莫拉菌纳米探针,室温下以15rpm/min于旋转混合仪上反应15-45min,通过量 子点上的抗体与免疫纳米磁珠上的卡他莫拉菌抗原的免疫结合,量子点被标记到卡他莫拉 菌表面,形成磁珠-支原体抗原-量子点"三明治"复合物;
[0060] 5)反应完成后,采用纳米磁分离器磁分离3min,除去多余的量子点标记的抗卡他 莫拉菌纳米探针,用试剂盒中的PBST缓冲液液清洗2遍,复合物重新分散在100illPBS 缓冲液中,使用荧光酶标仪对其荧光值进行检测;所述PBS缓冲液中各成分含量如下:8g/L NaCL,0. 2g/LKC1,0. 24g/LKH2P04,1. 44g/LNa2HP04 ;所述 PBS缓冲液的pH= 7. 4 ;
[0061] 6)按上述同样的方法检测试剂盒中提供的四份阴性质控品样品及一份阳性质控 品样品,分别读取荧光值;四份阴性质控品样品的荧光读数的平均值与3倍标准差之和即 为CUT-OFF值;若步骤5)中待检样本的检测荧光值若大于CUT-OFF值即判断为待检样本中 卡他莫拉菌抗原为阳性,反之则判断为待检样本中卡他莫拉菌抗原为阴性;若阳性质控品 样品的荧光值小于CUT-OFF值,则表明试剂盒失效。
[0062] 作为优选,本发明所提出的步骤2)中,向步骤1)中的离心管中加入基于磁性分离 和量子点标记的检测卡他莫拉菌抗原的试剂盒中的抗卡他莫拉菌免疫纳米磁珠1〇〇P1,室 温下以l〇rpm/min于旋转混合仪上反应20min后取下,将离心管插入磁力架分离3min,用移 液器吸出上清;
[0063]所述步骤4)中,取100ill步骤3)得到的免疫纳米磁珠-支原体抗原复合物于 另一离心管中,再加入100Pi基于磁性分离和量子点标记的检测卡他莫拉菌抗原的试剂 盒中的量子点标记的抗卡他莫拉菌纳米探针,室温下以15rpm/min于旋转混合仪上反应 20min,通过量子点上的抗体与免疫纳米磁珠上的卡他莫拉菌抗原的免疫结合,量子点被标 记到卡他莫拉菌表面,形成磁珠-卡他莫拉菌抗原-量子点"三明治"复合物。
[0064] 作为优选,本发明所提供的待检样本包括但不限于咽拭子。
[0065]本发明所需的羧基水溶性纳米量子点、180nm羧基磁珠,可到相关专业的研究单 位、公司购买或定制;所需的仪器、设备、药品均有市售。
[0066] 本发明相比现有技术具有如下优点:
[0067] 1、本发明利用了免疫纳米磁珠对样品的可富集性、分离的速度快、效率高等优点, 同时结合量子点光化学稳定性高、荧光强度高等特性,使得检测体系具备多重信号协同放 大的效果,从而具有超高的检测灵敏度(其对卡他莫拉菌的检测底线为3X103CFU/ml,低于 目前任何一种已报道的检测方法),用其对临床样品的检测结果与目前对该病原体的检测 "金标准培养法的相比无统计学差异。
[0068] 2、本发明所用的抗体是识别卡他莫拉菌特异性UspAl抗原胞外保守区的多克隆 抗体,其特异性高,同时其较目前最广泛使用的单克隆抗体而言制备成本低廉,因此,本发 明检测成本较低。
[0069] 3、本发明检测方法简单,检测快速,易于判定,检测成本低廉,克服了现有技术检 测阳性率低、成本高、操作复杂繁琐、耗时长、无法进行临床应用的不足。
[0070] 4、由于检测试剂盒检测的是卡他莫拉菌抗原而非抗体(抗体的出现需要感染几 周以后),故而可进行早期诊断和防治,临床诊断符合率高。该方法在卡他莫拉菌的临床诊 断、病原学鉴别、流行病学调查等方面具有很高的实用价值。
[0071] 5、由于本发明首次以卡他莫拉菌所独有的表面蛋白UspAl作为抗原标靶,而该抗 原不仅存在于所有类型的卡他莫拉菌细胞表面,且保守性高,属于卡他莫拉菌特异性抗原, 因此该检测卡可高度特异性的检测所有类型卡他莫拉菌的感染。而市场上目前未见任何一 种与本发明一样能快速检测所有类型卡他莫拉菌的工具存在。
[0072] 6、本发明检测方法所用的临床样本为呼吸道分泌物如痰液等,而非血液,可免除 婴幼儿患者抽血检查的痛苦与家长的心理负担,故较易于推广。
【具体实施方式】
[0073] 本发明是根据免疫学中的双抗夹心原理,利用免疫纳米磁珠对样品的可富集性、 分离的速度快、效率高等优点,结合量子点光化学稳定性高、荧光强度高等特性,建立的一 套具备多重信号协同放大、具有超高灵敏度及高度特异性的快速检测卡他莫拉菌的新方 法,具有广阔的市场应用前景。
[0074]本发明通过以下实施例作进一步具体描述。
[0075]各种试剂的配制及所需材料的说明
[0076] 1.PBS缓冲液:称取1. 44g磷酸氢二钠,0.24g磷酸二氢钾,8g氯化钠,0.2g氯化 钾,溶解于900ml的去离子水中,用lmol/LNaOH调pH至7. 4后用去离子水定容至1000ml。[0077] 2.兔抗卡他莫拉菌UspAl蛋白多克隆抗体IgG:为本发明自制,用PBS缓冲液稀 释,摇匀,使溶液中多克隆抗体重量百分比浓度为lmg/ml。
[0078] 3.鼠抗卡他莫拉菌UspAl蛋白多克隆抗体IgG:为本发明自制,用PBS缓冲液稀 释,摇匀,使溶液中多克隆抗体重量百分比浓度为lmg/ml。
[0079] 4.量子点:本发明中所用量子点为羧基化两亲聚合物修饰的水溶性CdSe/ZnS量 子点,其发射波长为565nm,自武汉珈源量子点技术开发有限公司购买,产品名称为羧基水 溶性量子点-565。
[0080] 5.磁珠:本发明中所用磁珠是以超顺磁性Fe304为内核、壳材料为聚苯乙烯、表面 官能团为羧基、粒径为分别为50nm、180nm、350nm、1150nm、3ym的羧基磁珠,可从陕西北美 基因股份有限公司、上海奥润微纳新材料科技有限公司购买。
[0081] 6.卡他莫拉菌:购自美国典型培养物保藏中心(ATCC),编号为ATCC25238。
[0082] 7.本发明所用到的微生物样品均购自美国典型培养物保藏中心(ATCC)。
[0083] 实施例1兔及鼠抗卡他莫拉菌UspAl蛋白多克隆抗体IgG的制备
[0084](一)重组UspAl-His融合蛋白的制备、纯化
[0085] 1?相关基因的克隆
[0086] 对卡他莫拉菌表面蛋白UspAl(其NCBI蛋白质数据库中的accessionnumber 为AAF36416)进行生物信息学分析,获取其胞外保守结构域中抗原表位最为丰富的肽段, 找到其对应的DNA编码序列,同时在其5'引入酶切位点
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