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菜鸟必读,乳胶微球免疫层析试剂研发流程

归去来兮 2023-12-5 02:24 PM 596人围观 产品

目前以羧基乳胶微球为主的层析试剂的开发已经被大多数人所接受,逐渐取代了胶体金的地位。此篇文章对乳胶微球层析试剂的开发做一个详尽的描述。

以乳胶微球为标记载体开发层析试剂,关键工序有以下几个:

  1. 标记过程

  2. 微球保存/稀释缓冲液的筛选

  3. 包被条件的筛选 

  4. 金标垫/样品垫是否需要处理?

  5. 样本是否需要稀释?

一、标记过程

1.1活化条件的筛选

通常,研发人员会根据厂家的推荐,无脑使用10-50mM,pH6.0的MES溶液作为活化缓冲液,活化时间在15-30min。这里给大家一个建议:可以尝试一下使用不同pH的条件活化,如pH7.2-7.4的PB;如果考虑到盐离子的影响,可以尝试用纯化水进行活化。通常,结果会有很大的不同,这可能是很多人意料之外的地方。

1.2蛋白标记条件的筛选

通常,影响蛋白标记活性最大的就是标记溶液的pH。通常建议大家初试某对抗体的时候,尽量采用pH6.0的MES、pH7.2的PB、pH8.0的BB进行逐一筛选,避免由于标记pH的不合适而遗漏了本可以使用的抗体。

另外,盐离子浓度也是需要考虑的,通常建议大家最初使用10mM附近的离子浓度就可以了,高浓度的盐离子偶尔会引发微球的聚集问题。

蛋白标记量的筛选,也是十分必要的。标记量过低,灵敏度不达标;标记量过高,增加成本,并且灵敏度有时候反而会出乎意料的下降;标记量适中,也不见得就好,通常会引发微球的强交联。通常,微球厂家推荐的标记量在20-100ug/mg,建议大家仔细筛选一下。

1.3封闭条件的筛选

一般人会无脑使用1-10%的BSA作为封闭剂,也有人习惯用酪蛋白钠、鱼明胶作为封闭剂,还会有人用甘氨酸或者乙醇胺作为辅助,甚至有人用JSR等厂家的化学合成封闭剂。这个我倒是没什么建议的,一般我自己只用BSA就行了,很少添加其他的东西。

二、微球保存/稀释缓冲液的筛选

微球保存液和微球稀释液其实可以是相同的溶液,只不过不建议在微球保存液里添加过多的表活,以免引发稳定性的问题。

通常微球稀释液配方有这么一个公式:

缓冲体系+糖+蛋白+表活+大分子物质+防腐剂

缓冲盐对于微球影响大吗?其实挺大的,所以工艺验证初期,也尽量参考蛋白标记pH的筛选一样,对各个缓冲盐进行逐一尝试。

糖,一般就是指的蔗糖或者海藻糖,也可以是甘露醇,一般2-20%的浓度都会有人在用。个人建议浓度5%附近就可以,浓度太高了易吸潮,对于售往南方的试剂是个考验。如果热稳定性不好,通常使用海藻糖会更有利,但这个也不绝对。

蛋白,一般就是指的BSA、酪蛋白钠、明胶这些东西,跟封闭剂类似。我个人建议,在乳胶微球的稀释液里添加点酪蛋白钠,对于微球的分散性是十分有利的。很多人对于酪蛋白钠这个东西存在恐惧,怕影响灵敏度,这个我觉得还得试一下才知道。

表活,对于微球的分散性、释放度、显色情况都有影响,因此是筛选合适的表活是个非常有意义的事情。通常,吐温20具有普适性,也就是你在不知道用哪种表活的时候,可以先添加0.05-1%的吐温20,观察微球的整体释放和显色情况。而S9这个表活,是个愣头青,它可以极大程度地提升微球的释放和显色情况,但也让假阳的风险大大提升。相反,Triton×100像是个胆小鬼,它总是唯唯诺诺地,见到T线和C线总想绕着走,却渗透了NC膜的内部,通常微球残留比较严重。我个人喜欢对各个表活加以筛选,但是筛选重心不在这里,而是在样本稀释液里。

大分子物质,一般也就是指的PEG和PVP这些,说是在烘干的时候起到支架作用,并且提高微球的亲水性,使用浓度一般在0.1-1%之间。我个人一般很少在工艺初期添加进去,一般都是在样本稀释液里进行尝试,对比我没有很好的建议。

防腐剂,不必多说了,Proclin300可能是大家最常用的。但是对于免疫层析试剂来说,如果溶液现配现用,或者储存期限非常短,防腐剂即使不添加,又何妨呢。

三、包被条件的筛选

包被条件其实很简单,很多人直接用10mM pH7.2的PBS。但是我觉得,筛选一下合适的条件也是很有必要的。我个人总结了一个公式:

缓冲盐+糖+氯化钠(是/否)+蛋白(是/否)

通常缓冲液对于最终的显色影响不是特别大,但是这不是绝对的。采用PB、Tris、BB进行简单的筛选,可以让后续的实验没有后顾之忧。

通常认为,糖的加入可以提高热稳定性,而且有时候竟然有封闭的作用。如果前期糖的加入对于试剂性能没有什么影响,直接加进去就好了,反正没有什么坏处。

氯化钠就像是个双刃剑,有的项目能抑制假阳,提升显色强度;有的却相反,能引发假阳。所以氯化钠的加入与否,还是很有必要验证一下的。

这里的蛋白主要就是指BSA。同氯化钠一样,不同的包被原料,对于BSA的友好程度不一样。大多数情况,我们都是因为假阳,才会引入BSA,降低了假阳风险;或者由于原料亲水性差,引入了BSA,提升了显色强度。但这都不是100%的可靠经验,因此,蛋白的加入与否,一般出于没有办法的办法。如果对于最终的性能影响不大,可以适量添加一些,也是没有坏处的。

四、金标垫/样品垫是否需要处理?

我个人还是秉承能不处理,就不处理的原则。一是会增加徒劳的工作,二是会引入没必要的风险。

对于金标垫,若采用铺金的形式,那就完全没有必要前处理;若采用喷金的形式,那就尽量去筛选一些不需要处理的垫子,比如一些亲水性好的、质地比较均匀的聚酯垫。如果进行了前处理,由于处理液分布不均匀引发的结果变异大的问题反而会更令人头疼。

对于样品垫,一般分为两种情况。对于存在样本稀释液的,其实完全没有必要前处理,很多成分可以直接添加到样本稀释液里面就可以了;对于直接上样的,尤其是血清直接上样,样品垫的前处理就很有必要了,并且样品垫的材质要求也更高。由于每个人的血清的黏稠度相差非常大,干扰成分也是很难考量,所以到目前为止,针对于血清直接上样的试剂,我也表示很难做好,因此也没有什么很好的建议,只能过多地依赖于样品垫的材质。

五、样本是否需要稀释?

上面我们说了,血清直接上样的层析试剂挺难做到性能优越的,尤其是对于定量试剂,变异基本上难以控制。所以我个人在做一些项目的时候,尽量选取灵敏度高的配对抗体,以尽量让样本可以做到稀释,因为稀释液的存在确实能显著提升试剂性能。

对于样本稀释液,不同的项目其实差异挺大的,我一般总结为以下成分:

缓冲盐+其他盐+蛋白+表活+防腐剂

缓冲盐还是一直在提的MES、HEPES、PB、MOPS、Tris、BB等这些,主要还是筛选缓冲体系的盐离子种类和pH对微球分散性和反应强度的影响。

氯化钠一般会消除由于静电作用所带来的非特异吸附,因此上样缓冲液里带0.1-0.3M的氯化钠,一般对于非特异性的消除比较有效。另外,如果对于血浆样本,为了消除抗凝剂带来的影响,可以添加一些中和剂或者螯合剂进行屏蔽,如用二价离子螯合EDTA。

蛋白一般指的还是BSA和酪蛋白钠这些,在样本层析过程中起到流动封闭的作用,对微球的分散性、显色的均匀性均有帮助。另外,为了消除假阳或者排除溶血的影响,一般也可以添加一些阻断剂、抗红细胞抗体、抗血红蛋白抗体等。

表活,上面我们也提到过,对于微球的分散性和显色强度有十分明显的影响。一般情况下,S9、PEG和PVP有十分明显的显色作用;Triton×100、NP-40、胆酸钠等具有一定的裂解和渗透作用,对于被测物质的结构伸展有一定的作用,但是几乎难以提升显色强度,一般需要和其他表活搭配使用;吐温80和吐温20属于两者之间的表活,对于微球的分散和释放有一定的作用,在显色方面,两者表现得中规中矩,一般认为吐温80会优于吐温20。除了这几个常用的表活,目前新开发的种类有很多,感兴趣的人,完全可以多加尝试,肯定会有意想不到的收获。

对于样本稀释液中的某些成分,如果成分本身不稳定,我们完全可以转移到样品垫上进行烘干。另外,对于目前比较火的非血液制品的病原体检测,比如用鼻咽拭子检测的新冠、流感等病毒检测,一般都会涉及到裂解作用;对于尿道、生殖道分泌物的细菌或真菌检测,涉及到细胞壁的裂解,一般会采用酸裂解或者碱裂解,所以一般样本处理液分为A液和B液。所以,具体到某个项目,样本稀释液总会发生一些改变,这就需要根据自己的需求来灵活应对了。

来源: IVDiagnosis
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