上转换材料为信号物资的侧流荧光免疫试纸及方法的研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:helloMrFat
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即时检测(Point of Care Testing,简称POCT)是指在患者护理的时间和地点进行的医学检测,是体外诊断领域发展最快的领域之一。即时检测具有成本低、使用方便、节省时间、快速简便等优点,为疾病诊断提供了一种良好的手段,对提高医疗服务质量,适应资源匮乏的医疗地区具有极其重要的作用。上转换纳米颗粒(UNCPs,NaYF4:Yb/Er)是掺杂了镧系元素的纳米材料,可以被较长波长的光激发而发出较短波长的光,也指的是受到低能量的光子激发,发射出高能量的光子,其违反了斯托克斯发光(Stokes),即反-斯托克斯发光(Anti-Stokes)。由于这种独特的光学特性使其具有光学稳定性高、反斯托克斯位移大、对复杂生物样品的检测灵敏、发射波段多和窄等优点,因此,上转换纳米颗粒已被用作新一代免疫分析的荧光标记物。近年来,基于上转换纳米颗粒的侧流免疫分析试纸条的研究受到了更加广泛的关注。因此,本论文设计并建立了两种新型侧流免疫试纸条,用于快速高灵敏的测定氧化应激标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)及热休克蛋白70(Hsp70)。在本研究工作中,通过将上转换纳米颗粒作为荧光标记物与竞争性及夹心免疫分析方法相结合,以8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)及热休克蛋白70(Hsp70)为模型口标分析物,分别成功设计并制备了测定这两种氧化应激标志物的新型免疫侧流试纸条,建立了快速灵敏的测定新方法,并初步应用于人尿液及人血清实际样品中的分析。该研究工作为测定8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)和热休克蛋白 70(Hsp70)提供了新器件和新方法,将促进POCT方法研究的发展,具有重要的科学意义和应用价值。本研究是在国家自然科学基金项口“以手机血糖仪为检测平台的智能传感器的研制及其在DNA过氧化损伤的量化评估中的应用”(21729501,2018年1月-2021年12月)资助下完成。本学位论文由引言、研究报告以及总结与展望三部分组成。第一部分为引言,主要介绍即时检测法、即时检测方法的原理及分类、稀土上转换发光纳米材料的发光机理及侧流荧光免疫试纸法的研究进展,最后提出了本论文的研究背景、研究思路及研究意义;第二部分为研究报告部分,第三部分为总结与展望。研究报告部分由以下两个部分组成。一、测定8-羟基脱氧鸟苷侧流免疫试纸即时检测新方法的研究侧流免疫试纸条作为即时检测的重要工具,受到广泛关注。然而,对于小分子生物标志物的研究却很少。本工作设计建立了一种新型免疫侧流试纸条,用于快速、高灵敏的测定8-羟基脱氧鸟苷,并将其作为小分子生物标志物的模型靶点,通过将上转换纳米颗粒作为荧光信号材料与竞争性免疫分析相结合。以8-羟基脱氧鸟苷抗体(Ab,ab48508)为分子识别物质,以8-羟基脱氧鸟苷抗体标记的上转换纳米颗粒(UCNP-Ab)为信号探针,以牛血清白蛋白(BSA)为8-OHdG的载体蛋白,采用共价法合成8-OHdG-BSA结合物。以8-OHdG-BSA作为捕获探针固定在检测线上,以免疫球蛋白G(IgG)作为捕获探针固定在控制线上。当样品和信号探针滴加到样品垫上时,分析物8-OHdG与信号探针结合形成8-OHdG·UCNP-Ab生物偶联物。所形成的生物偶联物和过量的信号探针均沿试纸条流动,过量的信号探针被固定在检测线上的捕获探针收集,而8-OHdG·UCNP-Ab生物偶联物也被固定在控制线上IgG收集。检测线上的荧光强度与样品中8-OHdG的浓度成反比。基于此,建立了测定8-OHdG侧流免疫试纸及时检测新方法。该方法的检测线性范围为0.1-10 nM,检出限为0.05 nM,6 nM 8-羟基脱氧鸟苷的相对标准偏差为4.4%(n=9)。研究结果表明利用载体蛋白进行小分子生物标志物的竞争性免疫分析是设计即时检测侧流免疫试纸条的一种有前景的方法。二、测定热休克蛋白70侧流免疫试纸即时检测新方法的研究热休克蛋白70(Hsp70)为大分子生物标志物。本工作以热休克蛋白70为检测物质,以热休克蛋白70抗体(Ab1,orb79478)为分子识别物质,以UCNP标记的热休克蛋白70抗体(Ab1,orb79478)为信号探针(UCNP-Ab1)。将热休克蛋白70抗体(Ab2,orb24921)作为捕获探针固定在检测线上,以免疫球蛋白G(IgG)作为捕获探针固定在控制线上。当样品和信号探针滴加到样品垫上后,分析物Hsp70与信号探针结合形成Hsp70·UCNP-Ab1生物偶联物,所形成的生物偶联物和过量的信号探针均沿试纸条流动,生物偶联物Hsp70· UCNP-Ab1被固定在检测线上的捕获探针收集,而过量的信号探针也被固定在控制线上IgG收集,检测线上的荧光强度与样品中的Hsp70浓度成正比,基此,建立了测定Hsp70的侧流免疫试纸即时检测新方法,该方法的线性范围0-12 ng/mL,检出限0.54ng/mL,6 ng/mL Hsp70 的相对标准偏差为 4.2%(n=7);8 ng/mL Hsp70 的相对标准偏差为4.0%(n=7);平均相对标准偏差为4.1%。研究结果表明所设计的即时检测侧流免疫试纸条可应用于生物大分子的测定。
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