纳米颗粒在免疫层析技术中的应用
量子点免疫层析检测技术
量子点免疫层析检测技术方兴未艾免疫层析技术是一种快速、简便、灵敏、直观、价格低廉、可真正实现现场检测的检测方法。
具有很多气相色谱、高效液相色谱、气质联用色谱、液质联用色谱、毛细管电泳等仪器检测方法以及其他传统方法无法企及的优点。
在检测领域中处于特殊重要的地位,同时也是传统检测和仪器检测的良好补充。
尤其在经济高速发展,生活水平提高的今天,人类重大疾病,环境污染,食品安全等问题日益受到极大的关注,让免疫层析检测技术更具有巨大的潜力和蓬勃的生命力。
目前,免疫层析产品主要为胶体金免疫层析试纸条,其最早应用于医学检验,在早孕检测中的应用取得了极大的成功,随后在各个领域迅速渗透漫延,其在毒品检测、环境检测、以及食品安全检测领域得到了迅速的发展,但是又出现新的问题,在很多方面,尤其是食品安全检测领域,有些农兽药残留限度极度苛刻,甚至要求0.1 ng/ml的检测限度,同时食品类物质如肉类、禽类、果蔬、谷物等成分复杂,前处理难度也很大,造成胶体金免疫层析检测灵敏度无法胜任。
除了进一步提高前处理方法以外,寻求高灵敏度的免疫层析方法也显得尤为重要。
量子点是近20 年来发展起来的半导体纳米晶材料,因为它的优良特性,受到了很大的关注,并且已经显示出一定的潜力,近几年来从细胞标记等应用已逐渐开始向多个领域的检测与诊断方向渗透。
一、量子点特性量子点(简称QDs,又称半导体纳米粒子)是由Ⅱ~Ⅵ族或Ⅲ~V族元素组成的,半径小于或接近于激光玻尔半径,能够接受激发光产生荧光的一类半导体纳米颗粒,其中研究较多的主要是CdX(x=S、Se、Te),直径约为2nm-6nm。
量子点由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应,从而使它具有常规材料所不具备的光吸收特性,使其应用领域越来越广泛,特别是其在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在的应用价值,已引起了广大科学工作者的极大关注,发光量子点作为荧光试剂探针标记生物大分子,正是近年来迅速发展的纳米材料在生物分析领域的重要应用之一。
免疫层析技术研究及应用
动物医学进展,021,2(2):117121ProgressinVeterinary Medicine免疫层析技术研究及应用刘畅,杨琳燕,王艺霞,张伟,李道稳,李留安,李存*(天津农学院动物科学与动物医学学院/天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室,天津300392)摘要:免疫层析技术(ICA)是一种将色谱原理和抗原抗体反应相结合的快速检测技术,在兽药残留检测、环境监测、疾病诊断等多个方面都有应用。
为提高传统胶体金方法的灵敏度,荧光材料、磁性纳米颗粒等新型的标记材料逐渐应用到ICA中,生物素-亲和素系统、贵金属也有信号放大的作用,有助于降低检测限。
定量分析仪器的应用促使ICA的结果判定方式发生改进,可以进一步满足定量检测的需要。
标记材料的变化和分析仪器的应用推动ICA方法向高灵敏度和定量检测的方向发展。
论文就ICA标记材料的变化和发展趋势以及该技术在兽药残留检测、食品安全、动物疾病诊断方面的应用进行概述。
关键词:免疫层析技术;标记材料;发展趋势;应用中图分类号:S854.43;S852.43文献标识码:A文章编号:1007-5038(2021)02-0117-05免疫层析技术(immunochromatographic analysis,ICA、始于20世纪后期,是一种将色谱层析和免疫技术相结合的快速检测技术[1]。
由于检测周期短、成本低、对仪器设备和人员没有特殊要求,ICA 在即时检测(point-ofcare testing,POCT)方面发挥着不可替代的作用,发展前景广阔,其中最经典的一种标记检测技术是胶体金ICA2。
随着纳米技术的发展和新材料的应用,ICA技术不断创新变革,将具有更广泛的应用范围和更广阔的开发前景。
1ICA技术简介1.1ICA技术原理以胶体金为例,ICA以胶体金标记抗原或抗体,层析过程中,胶体金标记物随样品溶液通过毛细作用在试纸条上移动,与测试线(test line,T线)上相应的受体结合,聚集后显红棕色[]。
胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用
胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用【摘要】本文主要介绍了胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用。
首先解释了该技术的原理,接着分析了其在食品安全快速检测中的优势。
然后详细描述了在食品安全现场检测中的具体操作步骤,并提供了多个应用案例。
最后展望了该技术在食品安全领域的未来发展,并总结了其在食品安全现场快速检测中的潜力和重要性,以及在食品行业推广的前景。
通过本文的介绍,读者可以更全面地了解胶体金免疫层析技术在食品安全现场的应用情况,以及其对食品安全保障的重要性,为食品行业的安全监测提供了新的思路和方法。
【关键词】胶体金免疫层析技术、食品安全、现场快速检测、原理、优势、操作步骤、应用案例、发展、潜力、重要性、推广前景1. 引言1.1 胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用胶体金免疫层析技术是一种基于抗原与抗体特异性结合原理的生物分析技术,具有高灵敏度、快速性和简便操作等优点,广泛应用于食品安全现场快速检测中。
通过该技术,可以快速准确地检测食品中的有害物质或符合性指标,为食品安全保障提供了重要手段。
在食品安全领域,胶体金免疫层析技术被广泛应用于检测食品中的农药残留、添加剂、重金属污染等问题。
其高灵敏度和快速性使得可以在现场迅速检测出食品中的有害物质,及时采取相应措施,保障消费者的健康。
通过不断的技术改进和优化,胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用范围和效率将得到进一步提升,为食品行业的发展和食品安全保障贡献更大的力量。
相信随着技术的不断发展,胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用将会更加广泛和深入。
2. 正文2.1 胶体金免疫层析技术的原理胶体金免疫层析技术是一种基于抗原抗体反应原理的检测方法,其原理主要包括抗原抗体反应、胶体金信号放大和光学检测三个部分。
当目标物质(抗原)存在于样品中时,它会与特定的抗体结合形成抗原抗体复合物。
这个复合物具有高度的特异性和亲和性,可以保证检测的准确性。
荧光纳米颗粒标记免疫分析
纳米颗粒的这种敏化方式 ,由于颗粒表面多个 识别分子可能的协同作用 ,已被证明较单个识别分
1 荧光纳米颗粒标记免疫分析的优点
发展超灵敏的非竞争免疫分析方法一直是近 20 年来免疫分析发展的主流 。提高分析灵敏度主 要从 3 个方面着手[38] : 一是提高抗体的亲合性 ,主 要依赖于抗体工程和重组抗体的发展 ;二是降低标 记抗 体 的 非 特 异 性 吸 附 , 改 善 途 径 有 封 闭 ( solid phase blocking) 和在缓冲液中添加适量非特异性蛋 白或表面活性剂 (bulk proteins in the assay buffer) ;三 是提高标记物活性 。
linker
polystyrene nanoparticle
bparticle containing rare EDAC and sulfo2NHS
earth ion chelates layer2by2layer constructed fluorescent EDC
第 18 卷 第 11 期 2006 年 11 月
化 学 进 展
PROGRESS IN CHEMISTRY
Vol . 18 No. 11 Nov. , 2006
荧光纳米颗粒标记免疫分析 3
康 娟 张新祥 3 3
(北京大学化学与分子工程学院 北京 100871)
摘 要 荧光纳米颗粒标记是目前免疫分析研究中一个新兴的领域 。由于荧光纳米颗粒标记可以有效 地提高单个识别分子上标记的荧光量 ( FΠP) ,从而大大提高分析的灵敏度 。但是由于在标记和免疫分析过程 中具有很多不同于传统荧光染料的特点 ,需要很多经验的积累 ,在现阶段限制了其在实际医学诊断中的广泛 应用 。本文就近年来荧光纳米颗粒标记免疫分析中涉及到的标记方法 、免疫模式 、影响因素等方面进行了 综述 。
侧流免疫层析实验实验报告
侧流免疫层析实验实验报告侧流免疫层析是一种基于抗原、抗体免疫反应的经典床旁检测技术。
最初,研究人员采用纳米金制备层析试纸条,用于尿人绒毛膜促性腺激素检测,即我们熟知的胶体金。
但检测结果依赖人工判读,且检测灵敏度低、假阴性率高。
随后,一些对层析膜进行简单图像采集、处理的仪器相继出现,LFIA结果判读实现自动、半定量化。
近年来,LFIA不断发展,检测性能得到很大提升,已逐步向定量检测过渡,其可检测样品多样(如全血、血浆、汗液、唾液,尿液等),并且能对核酸进行检测。
本文综述了LFIA检测系统的研究进展以及LFIA的商品化应用现状,以期为相关领域提供参考。
一、LFIA结构及定量检测侧流免疫层析试纸条由样品垫、结合垫、层析膜、吸水纸和聚氯乙烯底板五部分组成。
单克隆抗体和二抗被预先固定在层析膜上以形成测试线或对照线,加入含待测物的样品后,待测物与结合垫上的标记抗体结合,随层析作用进一步被固定在T线上的单抗捕获。
过量的标记抗体被C线上的二抗捕获,通过特定检测仪器读取T/C线上的标记物信号强度,并代入预先绘制的标准曲线,在保留LFIA优点的同时实现了LFIA对待测物的定量分析。
对于完整的LFIA定量检测系统而言,标记物、层析膜、检测仪是保障定量结果快速、灵敏、准确的基础。
在近十年里,已研发出不同信号类型的灵敏标记物以及多种新型层析膜材料,还设计了一系列价格合理、结构紧凑的检测设备用于免疫层析结果的记录和量化。
特别地,为保证定量结果溯源性,对试验中所使用的标记物、耗材、试剂、仪器及检测程序均可开展量值溯源工作,以使LFIA产品的检测结果溯源至国家或国际标准。
可用经典的蛋白和分子检测方法,作为验证LFIA诊断效能的参比方法,如酶联免疫吸附试验和聚合酶链反应等。
LFIA实现定量检测使得检测结果不受主观因素制约,大大提高了其在即时检测领域的应用深度与广度。
下文就实现LFIA定量检测的三个重要组成部件即标记物、检测仪器、层析膜以及取得的应用进展进行详细阐述。
量子点免疫层析检测技术
量子点免疫层析检测技术方兴未艾免疫层析技术是一种快速、简便、灵敏、直观、价格低廉、可真正实现现场检测的检测方法。
具有很多气相色谱、高效液相色谱、气质联用色谱、液质联用色谱、毛细管电泳等仪器检测方法以及其他传统方法无法企及的优点。
在检测领域中处于特殊重要的地位,同时也是传统检测和仪器检测的良好补充。
尤其在经济高速发展,生活水平提高的今天,人类重大疾病,环境污染,食品安全等问题日益受到极大的关注,让免疫层析检测技术更具有巨大的潜力和蓬勃的生命力。
目前,免疫层析产品主要为胶体金免疫层析试纸条,其最早应用于医学检验,在早孕检测中的应用取得了极大的成功,随后在各个领域迅速渗透漫延,其在毒品检测、环境检测、以及食品安全检测领域得到了迅速的发展,但是又出现新的问题,在很多方面,尤其是食品安全检测领域,有些农兽药残留限度极度苛刻,甚至要求0.1ng/ml的检测限度,同时食品类物质如肉类、禽类、果蔬、谷物等成分复杂,前处理难度也很大,造成胶体金免疫层析检测灵敏度无法胜任。
除了进一步提高前处理方法以外,寻求高灵敏度的免疫层析方法也显得尤为重要。
量子点是近20年来发展起来的半导体纳米晶材料,因为它的优良特性,受到了很大的关注,并且已经显示出一定的潜力,近几年来从细胞标记等应用已逐渐开始向多个领域的检测与诊断方向渗透。
一、量子点特性量子点(简称QDs,又称半导体纳米粒子)是由II〜切族或III〜V族元素组成的,半径小于或接近于激光玻尔半径,能够接受激发光产生荧光的一类半导体纳米颗粒,其中研究较多的主要是CdX(x=S、Se、Te),直径约为2nm-6nm。
量子点由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应,从而使它具有常规材料所不具备的光吸收特性,使其应用领域越来越广泛,特别是其在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在的应用价值,已引起了广大科学工作者的极大关注,发光量子点作为荧光试剂探针标记生物大分子,正是近年来迅速发展的纳米材料在生物分析领域的重要应用之一。
基于纳米磁性微球的免疫层析定量检测技术研究
上海交通大学硕士学位论文基于纳米磁性微球的免疫层析定量检测技术研究姓名:刘辉荣申请学位级别:硕士专业:生物化学与分子生物学指导教师:古宏晨;徐宏20080201基于纳米磁性微球的免疫层析定量检测技术研究摘要免疫层析技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型免疫检测技术。
具有快速、简便、单人份检测、经济的优点,已经广泛应用于医学检测、食品质量监测、环境监测、农业和畜牧业、出入境检验检疫、法医定案等领域。
目前,免疫层析技术朝着定量、提高灵敏度、多元检测、层析系统集成化等方向发展,然而以胶体金或者乳胶微球为标记的光学定量免疫层析检测技术是通过检测硝化纤维膜表面标记物的光反射信号的密度,其定量检测的灵敏度较低;因此,目前基于磁信号的检测成为近两年定量免疫层析技术的研究热点。
本文采用EDC/NHS活化本实验室专利技术制备得到的高饱和磁化强度、分散稳定性好的羧基磁珠,在此基础上偶联抗β-hCG抗体,制备得到直径259 nm、分散良好的免疫磁珠。
以hCG为模式检测蛋白,用免疫磁珠代替免疫胶体金构建免疫层析试纸条,实现了对hCG的定量检测。
在试纸条构建过程中,考察了试纸条的特异性和灵敏度;以及一些效用物质(表面活性剂、盐离子、高聚物)对特异性与灵敏度的影响;最终实现了试纸条的较高特异性和较高灵敏度。
通过用磁信号阅读仪检测不同浓度hCG试纸条的T线和C线上的磁信号,得到hCG浓度和对应磁信号线性曲线,检测线性范围从0~5000mIU/ml,检测时间小于20min。
另外,老化试验证明免疫磁珠试纸条的免疫活性保存期高于免疫胶体金试纸条。
关键词:磁珠,免疫磁珠,免疫层析,定量,检测RESEARCH OF QUANTITATIVE LATERAL FLOWTEST BASED ON IMMUNOMAGNETIC BEADSABSTRACTLateral flow test is a new kind of immunoassay developed from 1990s.With the advantages of rapidness、simplicity、single-test、economy, lateral flow has been used in the following field : medical test、quality monitor of food、supervision of environment、agriculture and stockbreeding、test and quarantine in custom、legal medical verdict. Nowadays lateral flow test was developed towards for quantitative test、sensitivity improvement、multiplex detection、change of lateral flow system. Optical quantitative lateral flow test with the colloidal gold and colored latex as signal material was based on the detection of light intensity reflected from the signal material on the surface of the nitromembrane. The sensitivity of the quantitative lateral flow test based on colliodal was low. So the quantitative lateral flow test based on immunomagnetic nanobeads has become the research hot recently.In this paper , the well dispersed immunomagnetic beads whose diameter was 259nm were prepared by the reactionbetween the aminos of the anti-β-hCG antibodies and the carboxyl on the surface of magnetic beads whose carboxyl groups were catalyzed by EDC/NHS. Immunomagnetic beads were used in lateral flow strips as substitute for colloidal gold. HCG was quantitative tested as model protein by lateral flow strips of immunomagnetic beads. During of the construction of lateral flow strips ,effect of some material(surfactant、ion、polymer) on the specificity and sensitivity was observed. Magnetic signal on the test line and control line of hCG in different concentration were measured by magnetic signal reader. So the hCG concentration can be quantitative tested by measure the magnetic signal of the lateral flow strip. Diameter of immunomagnetic nanobeads(250nm) are far bigger than that of the colloidal gold(40nm), lateral flow strips with immunomagnetic nanobeads substituted for colloidal gold can test quantitatively and improve sensitivity and accuracy.KEY WORDS: magnetic nanobeads, immunomagnetic nanobe- ads, lateral flow, quantitative, test上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
免疫诊断中常见的纳米微粒
免疫诊断中常见的纳米颗粒纳米颗粒是指人工制造的、大小不超过100nm的微型颗粒。
纳米颗粒具有很重要的科学研究价值,它搭起了大块物质和原子、分子之间的桥梁,因此也越来越得到广泛应用。
在免疫诊断方面,常见的纳米颗粒主要有胶体金、胶体硒、乳胶颗粒等。
(一)常见的纳米颗粒1.胶体金)在还原剂如柠檬酸钠、白磷、扛作为常用的示踪物,是由氯金酸(HAuCl4坏血酸等作用下,聚合成一定大小的金颗粒,由于静电作用成为一种稳定的胶体状态,形成带负电的疏水胶溶液,由于静电作用而形成稳定的胶体状态,故称为胶体金。
通过还原剂的加入量可以将氯金酸金粒子还原成不同粒径的金颗粒。
2.胶体硒是另一种应用于免疫检测试剂中的示踪标志物,是由亚硒酸在还原剂作用下制备。
免疫检测试剂中使用的胶体硒粒径一般在40-80nm。
于胶体金法一样,具有操作简单、检测快速、结果准确等特点,且比胶体金更容易制备、更易标记、成本更低。
3.乳胶微球常见的乳胶微球有聚苯乙烯微球、荧光微球以及磁性微球等。
(1)聚苯乙烯微球:是常见的乳胶微球,常用于免疫比浊试剂。
彩色微球是通过在聚苯乙烯微球基质或表面上结合发色基团,通过不同的生产工艺,可上产出具有氨基、羧基等带有不同官能团的彩色微球。
彩色微球具有色彩鲜艳,性能稳定性,粒径分布窄等特性,可广泛应用于显微测定、免疫检测、凝集反应等各种检测中。
(2)荧光微球:其本质同彩色微球一样,是将有机荧光分子掺入或包被乳胶微球而制成。
荧光微球标记方便,既可通过物理吸附,也可通过化学交联,且灵敏度高、可用于定性、定量检测。
(3)磁性微球:是由磁性材料与高分子材料组成的微球颗粒。
构成磁性微球的磁性颗粒多为Fe、Co和Ni等金属及其氧化物,其中以Fe及其氧化物最为常见。
组成磁性微球骨架材料通常高分子材料如聚苯乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇和硅烷等或无机材料如氧化硅等。
4.量子点指半径小于或接近于激发波尔半径的半导体纳米晶粒(1-10nm)。
提高免疫层析试纸条检测灵敏度的策略
提高免疫层析试纸条检测灵敏度的策略1.引言1.1 概述概述部分的内容如下:免疫层析试纸条是一种常见的快速诊断工具,它可以用于检测人体内各种特定的抗体或抗原。
由于其简单易用、迅速便捷的特点,免疫层析试纸条在临床医学、生物学研究和食品安全等领域得到了广泛的应用。
然而,当前的免疫层析试纸条在某些情况下可能存在灵敏度不高的问题。
低灵敏度可能导致误判、漏诊等问题,降低了其在临床和实验室中的应用价值。
因此,提高免疫层析试纸条的灵敏度成为了当前研究的一个重要方向。
本文旨在探讨提高免疫层析试纸条检测灵敏度的策略。
首先,我们将对当前免疫层析试纸条的原理和常见的灵敏度限制因素进行介绍。
然后,我们将提出一些可能有效的策略,包括改进抗体和抗原的选择、优化试纸条构造、改善信号放大方法等。
通过这些策略的探讨,我们希望能够为提高免疫层析试纸条的灵敏度提供一些有益的思路和方法。
最后,我们将总结本文的主要内容,并展望未来对于免疫层析试纸条检测灵敏度提高的研究方向和前景。
通过提高免疫层析试纸条的灵敏度,我们相信将能够更好地满足临床和实验室检测的需求,为疾病的早期诊断和治疗提供更可靠的手段。
1.2文章结构2. 正文:本文将介绍提高免疫层析试纸条检测灵敏度的策略。
在免疫层析试纸条检测中,灵敏度是一个非常重要的指标,它能够直接影响到检测结果的准确性和可靠性。
因此,研究人员一直致力于开发新的策略来提高试纸条检测的灵敏度。
在本文中,我们将介绍两种策略来提高免疫层析试纸条的检测灵敏度。
策略一是通过改进试纸条的反应步骤,优化反应条件,从而提高检测的灵敏度。
我们将探索不同的反应温度、反应时间以及反应物浓度等因素对试纸条检测的影响,并利用实验证据来支持我们的研究结果。
策略二是通过改进试纸条的设计和制备工艺来提高其灵敏度。
我们将尝试使用新型材料或改进传统材料,以提高试纸条的吸附能力和信号放大效应,从而提高灵敏度。
此外,我们还将探索不同层析材料的组合和配比,以寻找最佳的试纸条结构和性能。
金纳米粒子快速检测应用实例(一):层析检测
金纳米粒子快速检测应用实例(一):层析检测2016-06-14 12:31来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部层析快速检测示意图层析检测常采用两种颗粒:染色乳胶和胶体金。
许多最近开发的层析检测,包括Phadia AB公司(瑞典,Uppsala)的Immunocap Rapid 快速试验和Merck KgGA公司(德国,Darmstadt)为检测食源性病原体开发的Singlepath和Duopath试验,都选用纳米金作为标记物。
颗粒大小用于层析检测中纳米金颗粒要比胶乳颗粒小,用于检测中硝酸纤维素膜的孔径为8-10微米,可一次容纳大量纳米颗粒。
这种检测形式的敏感性取决于颗粒和被分析物在沿着膜向吸附线移动时的混合程度。
而另一个重要的因素就是小颗粒在吸附线上紧密堆集从而更易识辨。
IDV制造商必须从声誉良好的供应商处购买胶体金以确保满足严格的质控标准使得颗粒的大小和尺寸均一,这些也是保持诊断产品能自由凝集及稳定储存的主要因素。
胶体金是一种均质的颗粒溶液,颗粒具有均一的表面积和电荷,满足了蛋白附着的两个主要标准。
用于层析检测的胶体金颗粒的大小范围为5-200nm.颗粒尺寸的范围使得其可应用于不同领域。
较小的颗粒可应用于生命科学领域。
为了利用层析检测应用中大颗粒的强可识辨特征,颗粒的均一性是关键的。
优质的胶体金颗粒必须是单分散性的、球形的,而且形状不均一的粒子数应少于5%。
其他规格的胶体金会使得实验结果不佳,并造成时间和资源的浪费。
而优质的胶体金每升可以产生更多的实验结果。
可辨识性范围在20-120nm的胶体金可散发绿光因而可出现鲜红色。
即使颗粒小于透射光波长由于表面等离子共振作用它仍可以发光。
被散发出的可视光波长因颗粒尺寸的大小而异。
蛋白结不同于用于胶乳中的共价结合,蛋白质如抗体是被动结合于胶体金上的。
这种结合是一种相对简单的过程无需使用其他试剂。
有三种常用的金颗粒结合模式存在。
标准的胶体金颗粒被一层负电离子包被着,在离子结合过程中,所有蛋白质上的正离子可以牢牢结合在颗粒的表面。
简述胶体金免疫层析试验的原理
简述胶体金免疫层析试验的原理
胶体金免疫层析试验是一种广泛应用于临床诊断的免疫学方法,其原理基于抗原与抗体的特异性反应和胶体金颗粒的性质。
首先,抗原与抗体具有高度的特异性反应。
抗原是一种可以诱导免疫系统产生抗体的物质,而抗体则是由免疫系统识别并与抗原结合的蛋白质。
在胶体金免疫层析试验中,目标抗原与特异性抗体预先反应形成抗原-抗体复合物。
其次,胶体金颗粒具有特殊的性质。
胶体金颗粒是直径约为
20-200纳米的纳米金粒子,具有强烈的表面等离子共振吸收
特性,使其呈现出红色或紫红色。
胶体金颗粒还具有良好的稳定性和容易修饰的特点。
在试验过程中,将已经与抗原形成复合物的胶体金颗粒滴加到试纸上,然后样品溶液滴加到试纸样品孔上。
如果样品中存在目标抗原,它们会与复合物竞争结合到特异性抗体上。
当目标抗原与抗体结合后,胶体金颗粒会被阻滞在试纸样品孔上,形成红色或紫红色的线条。
如果样品中不存在目标抗原,则胶体金颗粒会沿着试纸上升,不会形成线条。
通过观察样品孔上的线条的形成情况,可以判断样品中是否存在目标抗原。
线条的出现通常表示阳性结果,即样品中存在目标抗原;线条未出现则表示阴性结果,即样品中不存在目标抗原。
基于不同荧光纳米粒子的免疫层析技术及其在食品安全检测中的应用
基于不同荧光纳米粒子的免疫层析技术及其在食品安全检测中的应用作者:吴民富,李莎,蔡津津,林柔珍,崔宝仪,廖杰灵,梁祖培来源:《现代食品》 2018年第23期摘要:荧光纳米粒子具有荧光强度高、稳定性好、生物相容性好等特点,目前已被广泛地应用于免疫层析检测技术中。
本文主要对各种荧光纳米材料在食品安全检测中的应用及发展前景进行综述。
关键词:荧光纳米粒子;免疫层析技术;量子点;检测免疫层析检测试纸条(Immunochromatographictest strips,ICTSs)技术从20 世纪90 年代开始迅速发展,是一种快速、简便的分析技术。
ICTSs 把层析技术的便捷性和免疫反应的快捷、高灵敏等优点结合起来,具有简单、快捷、灵敏度高、特异性强等优点[1]。
目前,用于ICTSs 中的标记纳米探针多来越多,如胶体金、荧光纳米材料、磁性纳米材料、复合纳米材料等,其中以胶体金探针报道的最多[2]。
但免疫层析试纸存在的缺点就是难以达到检测限标准。
目前可从两方面解决此问题:①采用定量检测,当前已经大量报道。
②采用新型标记材料,如采用荧光纳米材料来提高试纸条检测的灵敏度。
1 免疫层析分析技术免疫层析技术将免疫分析技术和色谱层析技术相结合,在环境分析、临床诊断、食品安全检测等领域广泛应用。
其原理是通过对抗原或抗体进行标记,采用双抗体夹心法或竞争法对待测物进行检测。
双抗体夹心检测法利用捕获抗体和检测抗体对待测物进行分析,一般用于检测分子量较大的抗原或抗体,因为生物大分子常含有两个或以上的抗原决定簇(Antigenicdeterminant)。
竞争法常用于小分子物质的检测,小分子物质通常只有一个抗原决定簇,常采用竞争免疫试验进行检测。
竞争法又分为直接竞争法和间接竞争法两种。
2 免疫层析技术中常用的荧光纳米材料及其在食品安全分析中的应用2.1 荧光纳米材料纳米材料是尺寸在1 ~ 100 nm 范围内的材料的统称,具有体积效应、表面效应和量子尺寸效应等。
碳纳米微粒免疫标记层析技术在粪便隐血、钙卫蛋白、癌胚抗原联检
D01:10.3969/j.issn.l005-1678.2017.10.010碳纳米微粒免疫标记层析技术在粪便隐血、钙卫蛋白、癌胚抗原联检中的应用设计王永兵、程斌2A,徐斌\李刚\凌杰\张文忠1(1.上海市浦东新区人民医院肛肠外科,上海200120; 2.上海市浦东新区人民医院检验科,上海200120)[摘要]目的设计一种基于纳米碳微粒免疫层析技术的粪便隐血、钙卫蛋白、癌胚抗原快速联检的方法。
方法应用在微量毒品检测中研制的纳米碳侧向流免疫层析技术,选择人血红蛋白、钙卫蛋白、癌胚抗原合适的双抗体,将胶体碳探针标记的三个检测物的1抗固化在碳垫上,与相应检测物配对的另一株2抗固定在硝酸纤维素膜的检测区域(T线),质控线(C线)由羊抗鼠IgG抗体组成,粘 合吸水垫、硝酸纤维膜、胶体碳释放垫和样品垫,烘干切割制成检测卡。
选择100例肠镜检查阴性者和100例结直肠癌患者肠道准备前粪 便标本,0.9 %氯化钠溶解离心上清液滴入试纸条装入专用卡槽,应用自主研发的即时检定量检测仪分别检测粪便隐血、钙卫蛋白、癌 胚抗原含量。
结果研发的粪便隐血、钙卫蛋白、癌胚抗原纳米碳侧向流免疫层析检测卡应用方便,即时检定量检测仪可读数据区间达 到0〜7 000,灵敏度可达到0.2 ng/m L,肠镜检査阴性者和结直肠癌患者粪便隐血阳性率分别为1.91%和77.01%,钙卫蛋白平均含量分别为 (26.81 ±5.96) ng/g和(589.00±42.29) p g/g、癌胚抗原平均含量分别为(1.21 ±0.45) ng/g和(234.32± 11.24) jig/g。
结论纳米碳微粒免疫层析技术的快速联检方法可靠,粪便隐血、钙卫蛋白、癌胚抗原联检对结直肠癌筛査有应用价值。
[关键词]纳米碳;免疫层析;粪便;结直肠癌[中图分类号]R?35. 3+7 [文献标识码]AThe application design of carbon nanoparticle immunomarker chromatography in fecal occult blood, calcium and cancer embryoantigenWANG Yong-bing1, CHENG Bin2A, XU Bin1, LI Gang1, LING Jie1, ZHANG Wen-zhong1 (l.The Anorectal Surgical Department,Shanghai Pudong New Area Peopled Hospital,Shanghai200120, China;2.The Clinical Laboratory,Shanghai Pudong New Area Peopled Hospital,Shanghai200120, China)[Abstract]Objective To design a m ethod for rapid detection o f fecal occult blood, calcium and cancer em bryo antigen based on the immunochromatograpliy o f nanoparticles. Methods U sed nano carbon lateral flow immune chrom atography technology w hich applicated in trace detection o f drug development,choose human hemoglobin,calcium,protein,carcinoembryonic antigen suitable double antibody. 1resistance o f three test taged by colloidal carbon probe cured in carbon m at, and the corresponding test pairs o f another plant 2 fixed on nitrocellulose m em brane resistance test region(Line T), quality control line(Line C) w hich com posed o f sheep anti-mouse IgG antibody,glue w ater cushion,nitrocellulose membrane,colloidal carbon release pad and sample pad, drying cutting made test card.Choose 100 cases o f endoscopic check negatie and 100 cases o f colorectal cancer patients w ith intestinal preparation before stool specimens, dropped the dissolved the centrifugal supernatant in normal saline into the strip and put the special card slot, applied independent research o f real-tim e quantitative detector checked the content o f fecal occult blood, the calcium content o f protein, carcinoembryonic antigen respectively. Results The application o f nano carbon lateral flow immune chromatography test card for fecal occult blood calcium, protein, carcinoem bryonic antigen was conveniented.Real-tim e quantitative detector check readable data range o f 0-7000, the sensitivity data o f 0.2 ng/mL. The positive rate o f endoscopic check negatie and colorectal cancer patients with fecal occult blood were 1.91% and 77.01% respectively,the average content o f calprotectin were (26.81±5.96) p,g/g and (589.00±42.29) jig/g. Average content o f c肌inoem btyonic antigen w ere (1.21±0.45) jig/g and (234.32±11.24) gg/g respectively. Conclusion The rapid detectioncarbon particle immunochromatograpliy w as reliable, and fecal occult blood, calcium protam ine and cancer embryo antigen jio n t test w as value for colorectal cancer screening.[Keywords] nano carbon; Immunological chromatography; fecal; colorectal cancer资助项目:上海市浦东新区科技创新基金(PKJ2014-Y30);上海 市医学重点专科(2015-B-18)作者简介:王永兵,男,硕士,主任医师,研究方向:肛肠外科 临床与基础,E-m ail: w w y b w@sin a.co m;程斌,通信作者,男,硕 士,主治技师,研究方向:肿瘤临床检验及细菌生物学检验,E-mail: jjchen990@l 63 .com。
胶体金免疫层析试纸条原理
胶体金免疫层析试纸条原理胶体金免疫层析试纸条(Colloidal Gold Immunochromatographic Strip)是一种通过胶体金纳米颗粒与抗体互作用检测特定生物标志物的生物分析方法。
胶体金免疫层析试纸条是一种基于抗体与抗原特异性结合的快速检测试剂,具有简单、快速、灵敏、特异性和便携等优点。
胶体金免疫层析试纸条的原理是利用胶体金纳米颗粒的特性与生物分子相互作用,完成快速检测分析。
试剂条通常由三个部分组成:采样孔、检测膜和吸收纸。
其中检测膜是由贴在聚丙烯酸纤维膜上的抗体分子组成。
检测过程中,样品通常在采样孔处进入试剂条,并沿着检测膜滤过。
样品中的目标分子与膜上的抗体分子结合,并形成膜上的免疫复合物。
在此过程中,胶体金纳米颗粒被添加进样品中。
这些胶体金纳米颗粒上载有反向包被(reverse electrophoretic coating),使胶体金纳米颗粒呈负电荷状态,防止颗粒之间发生不可逆聚集作用。
在测试区和控制区之间的吸收纸层包括了大量的胶体金纳米颗粒。
当测试完成时,样品和胶体金纳米颗粒将被移动到吸收纸层,并进一步与该层的各种化学试剂和物质反应。
控制区内的抗体分子能够与胶体金纳米颗粒发生特异性结合,从而产生红色的线条。
胶体金免疫层析试纸条是一种快速、可视化的生物分析方法,通过免疫反应,通过控制区和测试区之间可见免疫反应条带的形成,快速检测并定性或半定量特定生物标志物。
胶体金免疫层析试纸条的应用范围较广,主要应用于临床检测、环境监测和食品安全等领域。
在临床检测方面,胶体金免疫层析试纸条被广泛应用于诊断感染性疾病,如肺炎、流行性感冒、艾滋病和病毒性肝炎等。
胶体金免疫层析试纸条还可被用于检测肿瘤标志物。
在环境监测方面,胶体金免疫层析试纸条可被用于检测重金属、农药残留、水质监测和气体污染等。
在食品安全方面,胶体金免疫层析试纸条可被应用于检测食品中的防腐剂、色素、激素和有毒污染物等。
胶体金免疫层析试纸条具有多种优势。
布病防治工作中检测制剂和技术的新动向
布病防治工作中检测制剂和技术的新动向【摘要】布病是一种由布氏杆菌引发的传染病,对人类和动物健康造成威胁。
布病的准确检测是预防和控制该病的关键。
目前现有的检测制剂和技术存在一定的局限性,需要不断改进和更新。
近年来,基因检测技术在布病检测中的应用取得了重要进展,为快速、准确地诊断提供了新途径。
新型免疫学检测技术、纳米技术、大数据分析以及仿生学技术也逐渐应用于布病的检测和防控工作中。
未来,布病防治工作中检测制剂和技术有望不断更新,提高检测的准确性和效率,为布病的防控工作提供更加有力的支持。
未来的研究方向应该集中在技术创新和多参数综合诊断上,以进一步提高布病检测的精准性和实用性。
【关键词】关键词:布病、防治、检测制剂、技术、基因检测、免疫学检测、纳米技术、大数据分析、仿生学技术、发展前景、研究方向1. 引言1.1 布病防治工作中检测制剂和技术的重要性布病是一种由布鲁氏菌引起的传染病,对人类和动物健康造成严重威胁。
在布病的预防和控制工作中,检测制剂和技术发挥着至关重要的作用。
通过及时、准确地检测布鲁氏菌的存在,可以帮助医疗机构快速诊断病例、隔离患者、采取有效的治疗措施,从而有效遏制疫情蔓延。
检测制剂和技术是预防布病的第一道防线。
通过对患者、患畜和潜在感染源的筛查,可以及早发现病例、追踪疫情,并及时采取控制措施,避免疫情扩散。
检测制剂和技术是确诊布病的重要手段。
准确的检测结果可以为医生提供重要参考,帮助确定患者是否感染了布鲁氏菌,指导后续治疗方案的制定。
检测制剂和技术还可以用于评估防控效果。
通过监测检测结果的变化,可以及时调整防控策略,提高工作效率和效果。
检测制剂和技术在布病防治工作中起着不可替代的重要作用,其准确性和及时性直接影响到疫情控制的效果。
不断提高检测制剂和技术的水平,引进新的技术手段,对于布病防治工作具有重要意义。
1.2 现有检测制剂和技术的局限性现有检测制剂和技术在布病防治工作中虽然起到了一定的作用,但是也存在着一些局限性。
[层析,纳米材料,真菌]不同纳米材料的侧流免疫层析技术在真菌毒素检测中的应用
不同纳米材料的侧流免疫层析技术在真菌毒素检测中的应用1引言侧流免疫层析检测技术(LFIA)也称横向流动免疫检测技术,是出现于20世纪60年代初期的一种独特的免疫分析方式,以条状纤维层析材料为固相,借助毛细管的吸附作用使样品在层析材料上移动,其中样品中的待测物与层析材料上一定区域的抗体结合,通过酶促显色反应或直接使用着色标记物短时间获得直观的测试结果。
1990年,Begg、等最先将其用于人绒毛膜促性腺激素(HCG)的测定,随后该技术逐渐在环境监控、食品安全临床诊断等领域得到广泛应用,同时该技术也用于动物用药、农药残留霉菌毒素等污染物以及核酸、蛋白等生物大分子的检测领域。
真菌毒素(Mycotoxins)是由真菌产生的次级代谢产物,主要包括黄曲霉毒素(Aflatoxins,AFs) ,脱氧雪腐镰刀菌烯醇( Deoxynivalenol,DON ) ,储曲霉毒素A ( OchratoxinA ,OTA )、玉米赤霉烯酮( Zearalenone ,ZEN )、伏马毒素(Fumonisins , FBs)等,对人和动物的毒性主要有致癌、致畸、致突变、肝细胞毒性、中毒性肾损害、免疫抑制和生殖紊乱等。
这些真菌毒素会污染农作物,植物及其副产品等,进而给人类和家畜健康带来威肋、。
世界各国对农产品、食品和饲料中的真菌毒素的含量做出了严格规定。
目前,最常见的真菌毒素测定方法有仪器分析法和免疫分析法等。
常用仪器分析法主要有高效液相色谱法(HPLC)和色谱领谱法。
仪器分析法作为常规真菌毒素检测方法,因其灵敏度高,结果准确可靠而受到检测机构的青睐,其缺点是:需要对样品进行较为繁琐的预处理;需要具有专业实验技能的人员操作;仪器昂贵精密,且所用仪器的检测费用和维修费用昂贵,无法满足批量样品的快速筛查检测。
随着特异性抗体技术的发展,免疫相关方法得以迅速发展,逐渐成为毒素检测的新趋势。
侧流层析免疫检测技术具有简便、快速、灵敏、经济等优点,特别适合于大批量样本的检测。
胶体金检测考核描述
胶体金检测考核描述胶体金检测是一种常用的生物化学分析技术,其原理是利用胶体金纳米颗粒的表面增强效应,结合生物分子的特异性识别能力,实现对生物分子的快速、灵敏、可视化检测。
胶体金检测技术广泛应用于生物医学、环境监测、食品安全等领域,具有操作简便、结果直观、灵敏度高的特点。
胶体金检测的基本原理是利用胶体金纳米颗粒在特定条件下的表面增强效应,实现对待检物质的灵敏检测。
胶体金纳米颗粒具有较大的比表面积,表面具有丰富的活性基团,易于与生物分子发生特异性作用。
当胶体金纳米颗粒与待检物质结合时,会发生表面等离子共振效应,使胶体金颜色发生变化,从而可以通过肉眼观察到信号。
利用这种原理,可以实现对生物分子的高灵敏、高特异性检测。
胶体金检测的优点之一是操作简便,无需复杂的仪器设备,只需将待检样品与胶体金溶液混合反应,即可通过肉眼观察颜色变化来判断检测结果。
这使得胶体金检测技术在野外、无电力环境下也可以进行检测,具有很大的应用潜力。
同时,胶体金检测具有高灵敏度和高特异性,可以实现对极微量的生物分子进行检测,适用于生物医学、环境监测、食品安全等领域。
除了在实验室中的应用,胶体金检测技术还可以应用于快速诊断和便携式检测设备的开发。
例如,利用胶体金纳米颗粒标记抗体,可以实现免疫层析检测,用于快速诊断疾病。
此外,结合微流控芯片技术,可以开发出微型化、便携式的检测设备,实现在野外、医疗救援等特殊环境下的快速检测。
总的来说,胶体金检测技术具有广泛的应用前景和发展空间,其简便、灵敏、特异性的特点使其在生物化学分析领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步和创新,胶体金检测技术将不断完善和发展,为生物医学、环境监测、食品安全等领域提供更加可靠、快速的检测手段,为人类健康和生活质量的提升做出贡献。
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纳米颗粒在免疫层析技术中的应用
纳米颗粒又称为超微颗粒,是指颗粒大小为1-100nm的粒子。
纳米颗粒具有大的比表面积,从而导致其光、热、磁敏感特性和表面稳定性不同于正常的粒子,因而在生物和医疗领域有广阔的应用前景。
目前已经用于免疫层析标志物的纳米材料包括胶体金、镧系元素、量子点、荧光乳胶、荧光微球、磁珠等几类。
免疫层析技术是通过标记物来得到结果分析信号的,因此,一种灵敏度高、稳定性好的标记物,可以大幅度提高其检测性能。
目前应用和研究的热点主要是胶体金免疫层析技术、荧光免疫层析技术、磁珠免疫层析技术等。
1胶体金免疫层析技术
胶体金免疫标记技术是以胶体金作为示踪标志物应用于抗原抗体反应的一种免疫标记技术。
胶体金,又称为胶体纳米金,金纳米颗粒在水溶液中呈胶体状,因此称为胶体金。
胶体金颗粒具有纳米材料所特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应,具有很大的比表面积,独特的光学、导电、导热等物理特性以及良好的生物相容性,对蛋白质有较强的吸附能力,可以与免疫球蛋白、毒素、酶、糖蛋白、抗生素、激素、牛血清白蛋白、多肽化合物等非共价结合,同时,胶体金具有高电子密度特性,即金标物在相应配体处大量聚集,肉眼可见红色或粉色斑点,因而,目前多用于定性或半定量的快速免疫检测方法。
优点:简单、快速、准确、无污染、检测不依赖昂贵的激光检测仪器,只需普通光学仪器,甚至肉眼即可辨别。
目前,市场上已经有检测各种成分(如各种病原体、标志物等)的胶体金免疫层析试纸条试剂盒。
缺点:这灵敏度不高,主要用于定性或半定量,对一些肿瘤标志物、神经性肽、心血管疾病标志物的检测,其灵敏度是远远不够。
2荧光免疫层析技术
荧光纳米材料由于其独特的结构和光、电、磁性质,使其在标记检测方面有着极大的应用价值。
荧光免疫层析技术结合了荧光免疫技术和层析技术的优点,是当前研究的热点
2.1 量子点层析技术
量子点(QuantumDots,QDs)又称无机纳米半导体晶体,是主要由ⅡB族~ⅥA族(如CdSe,CdTe,CdS,ZnSe等)或ⅢA族~ⅤA族(InP,InAs等)元素构成的能够产生荧光的半导体纳米颗粒。
量子点一般介于1-10nm之间,是一种理想的新型生物标记探针。
由于量子点的能级是分立的, 电子在这些能级之间跃迁将会发出特定波长的光. 而分立的能级间距又由量子点的大小决定, 因此不同尺寸的量子点将会发出不同颜色的荧光. 同样是CdSe的量子点, 其发出的荧光颜色随其大小的变化如下图:
优点:
✓最适合作为多标记检测的标记物;QDs的发射光谱可以通过改变QDs的尺寸大小来控制,由于其量子尺度效应,大小不同即可发出不同的颜色的荧光,结合用单一波长的光即可激发产生多种不同颜色的特性,所以QDs被认为是最适合作为多标记检测的标记物。
✓检测准确性提高。
✓稳定性高,可重复检测。
缺点:
✓制备、修饰、抗原抗体标记等环节受到技术限制。
✓结合稳定性低。
✓仪器设备要求和成本高
2.2 上转发光技术
上转发光技术是以上转磷光材料(up-converting phosphor, UCP)作为标记物的免疫层析技术。
上转换发光技术即以稀土金属元素(主要是镧系)掺杂于惰性氧化物作为标记物的免疫层析技术。
上转换发光材料经波长短、频率高的光激发,能够发出波长长、频率低的光,这是大部分天然材料无法实现的。
稀土金属元素在红外激发光下可发射出不同波长的可见光,背景荧光干扰小,具有稳定的发光特性。
优点:灵敏度高,稳定性好,可长期存放和重复检测,使用方便,安全无毒。
缺点:比较昂贵,对技术设备要求高。
2.3 荧光乳胶层析技术
荧光乳胶层析技术是在原有的免疫层析基础上,在纤维膜上预包被彩色荧光乳胶标记的抗原或抗体,主要用于乳胶增强免疫比浊法检测,主要是将乳胶颗粒(通常是50nm~500nm粒径的高分子颗粒)偶联上抗体,通过抗体的反应,相互交联,通过生化仪的投射或散射光进行扫描,比较反应前后的光路变化,检测抗原的量。
主要适用于全自动生化仪,检测结果快速(单个样本10min左右),可以大通量检测,但灵敏度低于化学发光检测。
主要用于医院,且可以定量检测。
乳胶层析的方法比一般的胶体金固相免疫灵敏度高10-100倍,可以有效排除背景色的干扰,操作方便,一次加样可检测多项指标,结果易于判断。
优点:大通量检测,操作快速便捷。
缺点:灵敏度一般。
2.4荧光微球免疫层析技术
荧光微球是指直径在纳米级至微米级范围内,通过物理和化学方法负载荧光物质,受激发光源激发后发出荧光的固体颗粒。
荧光微球具有体表面积大、表面吸附能力强,稳定而高效的发光效率等优点。
标记物发光强度受激发光强度增强而增强,并且受外界影响较小。
荧光微球表面修饰的羧基可共价结合抗体,通过该标记物发出稳定而强的荧光信号进行定量检测,为识别不同的待测物,可以通过标记不同颜色的荧光素的微球结合特定的单抗,实现多标记检测的目的。
3 磁珠免疫层析技术
免疫磁珠(immunomagnetic beads,IMB)是包被有单克隆抗体的磁性微球,可与含有相应抗原的靶物质特异性结合形成复合物。
磁珠标记的抗体和抗原特异性结合,在外界磁场的作用下,可以定向移动,从而达到聚集、分离、纯化的目的。
经标记的蛋白捕获目标分子后,在振荡磁场内测性磁性颗粒磁化强度,通过检测纤维膜检测带表面更为敏感的磁信号,取代传统的光学信号,极大的提高了敏感性和准确性。
优点:敏感性高。
缺点:制备工艺复杂,价格昂贵。
参考文献:
1 任志奇,吴英松,刘天才. 新型免疫层析技术的研究进展[J]. 广东医学,2013,34(2):312-314.
2 刘艳,李君莲. 免疫胶体金检验技术在应用中存在的问题[J]. 新疆医学,2011,41(3):47-49.
3 李阳,王云龙. 免疫层析技术的研究进展[J]. 中国卫生检验杂志,2015,25(22):3978-3979.
4 谢艳君,杨英,孔维军等. 基于不同纳米材料的测流免疫层析技术在真菌毒素检测中的应用[J]. 分析化学评述与进展,2015,43(4):618-628.。