膠體金法檢測平臺
什么是膠體金?
膠體金(colloidal gold)是氯金酸(HAuCl4)在還原劑如白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉、鞣酸等作用下,金離子還原后聚合成的一定大小的金顆粒,它由一個(gè)基礎(chǔ)的晶核(11個(gè)金原子形成的二十面體)和包圍在外的雙離子層構(gòu)成(內(nèi)層為負(fù)離子層AuCl2-,外層是帶正電荷的H+)。由于靜電作用,金顆粒之間相互排斥而懸浮成為一種穩(wěn)定的膠體狀態(tài),形成帶負(fù)電的疏水膠溶液,故稱膠體金。膠體金具有高電子密度,能與多種生物大分子結(jié)合,已成為繼熒光素、放射性同位素和酶之后,在免疫標(biāo)記技術(shù)中較常用的一種非放射性示蹤劑。膠體金的粒徑一般在1-100nm之間,能夠均勻、穩(wěn)定地分散在液體中,呈球形小顆粒或橢圓形大顆粒。膠體金顆粒最外層可以吸附大量的正離子,能夠均勻分散在溶液中。
由于膠體金表面呈負(fù)電性,能夠與表面帶正電荷的抗原、抗體通過靜電作用進(jìn)行標(biāo)記。
膠體金法檢測原理
將特異性的抗體以條帶狀固定在膜上(T線),膠體金標(biāo)記試劑吸附在結(jié)合上(金墊),當(dāng)待檢抗原加到試紙條一端的樣本墊上后,樣本通過毛細(xì)作用向前移動(dòng),溶解結(jié)合墊上的膠體金標(biāo)記試劑后相互反應(yīng),再移動(dòng)至固定的抗原或抗體的區(qū)域時(shí),待檢物與金標(biāo)試劑的結(jié)合物又與之發(fā)生特異性結(jié)合而被截留,聚集在檢測帶上,可通過肉眼觀察到顯色結(jié)果。
膠體金技術(shù)優(yōu)勢與不足
優(yōu)勢
快速:所有反應(yīng)能在15分鐘內(nèi)完成;
操作簡便:便于個(gè)人自測或醫(yī)院檢測;
成本低:不需要特殊的儀器設(shè)備;
穩(wěn)定性好:試劑效期可達(dá)兩年或更長時(shí)間;
缺點(diǎn)
較ELISA、化學(xué)發(fā)光等方法靈敏度低;
易出現(xiàn)假陽性、假陰性;
存在HOOK效應(yīng);
膠體金試劑條組成
膠體金試紙條主要由樣品墊、金墊、硝酸纖維素膜(NC膜)、吸水紙4個(gè)部分組成,從上至下依次首尾互相銜接,粘貼在PVC底板上。
作用
a. 樣品墊:檢測樣本滴加位置,對檢測樣本具有一定的過濾和緩沖作用,降低樣本中離子強(qiáng)度或酸堿度對檢測結(jié)果的干擾。
b. 金墊:將膠體金標(biāo)記抗體通過干燥固定在玻璃纖維素膜上,是追蹤抗體與抗原的反應(yīng)。
c. 硝酸纖維素膜:膜上預(yù)先包被上檢測線和質(zhì)控線,能夠與膠體金標(biāo)記物發(fā)生免疫反應(yīng)相結(jié)合,使膠體金在檢測線發(fā)生聚集,根據(jù)檢測線的顯色狀況進(jìn)行判讀結(jié)果。
d. 吸水墊:通過吸水作用使液體樣品向上流動(dòng),帶動(dòng)金墊的金標(biāo)抗體向上移動(dòng),從而與檢測線的抗原發(fā)生反應(yīng)。
膠體金試紙條的制作過程
膠體金的制備
在溶液中金顆粒呈圓形,邊緣平整,界限十分清楚。金顆粒表面帶有大量負(fù)電荷,由于靜電的排斥力,使其在水中保持穩(wěn)定狀態(tài),形成膠體金。膠體金的制備方法有白磷還原法,抗壞血酸還原法,檸檬酸三鈉還原法和鞣酸-檸檬酸三鈉還原法。通過改變反應(yīng)體系中氯金酸與還原劑的比例可得到所需不同直徑的金顆粒。但前兩種方法制備得到的金顆粒直徑大小不均一,目前常用后兩種方法。
檸檬酸三鈉還原法膠體金的制備流程
以下流程供參考:
a. 取100ml超純水倒入250ml錐形瓶中
b. 滴加1.0%氯金酸溶液1.0ml,置于磁力攪拌器中連續(xù)攪拌并加熱至沸騰
c. 攪拌下快速加入1.0%檸檬酸三鈉溶液1.8ml,此時(shí)溶液逐漸由淺黃色變成灰黑色最后變成橙紅色
d. 待溶液變?yōu)槌燃t色后繼續(xù)加熱15min
e. 冷卻至室溫,0.1mol/ml K2CO3調(diào)節(jié)溶液pH至6.5左右
f. 超純水定容至100ml后,置于棕色瓶中4℃保存?zhèn)溆?/p>
此時(shí)制備好的膠體金溶液應(yīng)為澄清透亮,顏色均一,無異物,無漂金現(xiàn)象。
注意事項(xiàng):
1)玻璃器皿的清洗
制金前,玻璃器皿先用王水或鉻酸溶液浸泡24h,用自來水沖洗干凈,然后依次用清潔劑洗滌3次,自來水沖洗3次,蒸餾水沖洗3次,雙蒸水沖洗3次。
2)試劑的配制
必須使用雙蒸水。氯金酸溶液可以放在4℃保存1年左右,還原劑檸檬酸三鈉需要現(xiàn)配使用。
抗原/抗體診斷原料的膠體金標(biāo)記
膠體金標(biāo)記原理
在堿性條件下,膠體金顆粒表面帶負(fù)電荷,可與抗原/抗體所帶正電荷基團(tuán)之間產(chǎn)生靜電吸引而牢固結(jié)合,這種結(jié)合對所標(biāo)記抗原/抗體的生物學(xué)活性無明顯影響。環(huán)境pH和離子強(qiáng)度是影響膠體金與抗原/抗體吸附的主要原因,膠體金顆粒的大小、蛋白質(zhì)的分子量及濃度等也影響蛋白質(zhì)的吸附。
膠體金標(biāo)記流程
注意事項(xiàng)
a. 膠體金最適pH的調(diào)整
用K2CO3或HCL溶液。原則上可選擇待標(biāo)記抗原/抗體等電點(diǎn),也可以略偏堿。但各標(biāo)記物的最適反應(yīng)pH往往需要多次試驗(yàn)才能確定。
b. 抗原/抗體最適標(biāo)記量的確定
將待標(biāo)記抗原/抗體作一系列稀釋后,加入裝有膠體金的試管中,然后分別加入NaCl溶液,混勻靜置數(shù)小時(shí),對照管與加入蛋白量不足的管顏色會(huì)由紅變藍(lán),而蛋白量足或超過的管保持紅色不變,其中含蛋白量最低的一管即為穩(wěn)定膠體金所必須的最適標(biāo)記量。
c. 標(biāo)記過程
在電磁攪拌器下降1/10體積的合適濃度的抗原/抗體溶液加于膠體金溶液,反應(yīng)一定時(shí)間后加入BSA并調(diào)整至pH8.0,放置至室溫繼續(xù)反應(yīng)數(shù)分鐘,封閉多余的游離膠體金,穩(wěn)定膠體金標(biāo)記物。
d. 離心去除未結(jié)合的抗原/抗體,各粒徑的金粒子所需的離心轉(zhuǎn)速與時(shí)間均不一樣。
e. 離心后去上清,將沉淀用含PEG或BSA的緩沖液懸浮,恢復(fù)至原體積后再離心。
金標(biāo)墊的制備
將標(biāo)記好的金標(biāo)復(fù)合物噴涂在玻璃纖維素上,在干燥間或烘箱中37℃將其烘干。
樣品墊制備
將樣品墊處理液浸涂在玻璃纖維素膜上,在干燥間或烘箱中37℃將其烘干。
印模制備
將硝酸纖維素膜(NC膜)貼在PVC底板上,將印模機(jī)的C、T線調(diào)整搭配合適的距離,然后進(jìn)行印模,最后將印好的膜放在干燥間或烘箱中37℃將其烘干。
組板
將吸水墊和制備好的金墊、樣品墊裁切至合適的寬度,與印好C、T線的硝酸纖維素膜貼在PVC板的位置。
切條
根據(jù)檢測卡卡槽的寬度,將組裝好的大板裁切成一定寬度的檢測條,裁切寬度均一,無壓痕,無劃傷。
包裝
將裁切好的檢測條壓入檢測卡殼內(nèi)。

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