基于新型标记物及异源竞争系统提高免疫学分析方法灵敏度的研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:g793202100
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
免疫学分析方法因其独特的优势在检测领域备受关注。侧向流动免疫层析法(Lateral flow immunochromatography,LFI)和酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)作为免疫学分析中最常用且发展最为成熟的两大筛查平台,因其简便、快速、特异性强且成本低等优势被广泛应用于临床诊断、环境监控以及食品安全检测等领域。然而,这两种免疫学分析方法的最大局限在于其检测灵敏度偏低,无法对微量及痕量目标物进行准确的定性及定量分析,难以满足某些实际应用的需求。如何提高这两种免疫学分析方法的灵敏度已成为当前亟待解决的主要问题。既往研究表明寻找新型标记物以及优化抗原(Antigen,Ag)与单克隆抗体(Monoclonal antibody,mAb)亲和力是提高LFI和ELISA灵敏度的有效途径,本研究探讨了新型标记物及异源竞争系统提高检测灵敏度的可行性,从而拓宽了其在超灵敏检测中的应用范围。第一章绪论对包括LFI和ELISA在内的免疫学分析方法系统地进行了介绍;对本研究中所涉及到的喹诺酮类(FQs)及磺胺类(SAs)药物进行了分述,其中包括两者的危害、限量标准及现有的检测方法等。第二章建立了基于时间分辨荧光微球的LFI用于检测生牛乳中磺胺二甲基嘧啶(Sulfamethazine,SMZ)残留。本章创新性地将一种时间分辨荧光微球Eu(Ⅲ)-doped polystyrenenanoparticles(EuNP)与新设计的全抗原同时应用于LFI系统。动态光散射表征结果表明EuNP-mAb复合物体系具有良好的分散系数,生物膜层干涉结果显示新设计的Ag与mAb之间的亲和力(3.214×10-5 M)远低于传统Ag与mAb之间的亲和力(3.875×10-9 M)。在最优工作条件下,EuNP-LFI用于检测生牛乳中SMZ残留时的最低定量检测限、线性范围及回收率分别为4.5 pg/mL、0.05-10 ng/mL 及 96.1%-108.2%。第三章建立了一种能够同时定性及定量检测生牛乳中SMZ残留的LFI。本章利用了金磁纳米粒子(gold-magenetic nanobeads,AuMB)的富集作用、显色作用以及淬灭作用。简言之,AuMB与mAb偶联后,能够对样本中游离的目标物进行富集,AuMB-mAb复合物与试纸条测试线(Test line,Tline)上喷涂的全抗原结合后能够在T线上显色(起到肉眼判读作用),AuMB-mAb复合物能够淬灭T线上喷涂的荧光物质所发出的荧光信号(起到荧光定量作用)。在最优工艺条件下,本方法的肉眼定性判读阈值为5 ng/mL,最低定量检测限及线性范围分别为 0.39 及 0.5-200 ng/mL。第四章建立了基于聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)材料的LFI用于检测九种食品基质中诺氟沙星(Norfloxacin,NOR)的残留。本章利用微乳液法合成了一种全新的AIE荧光微球(Aggregation-Induced Emission Fluorescent Microbeads,AIEFM),荧光光谱表征结果表明,AIEFM的荧光强度及Stoke’s shift比商业化的FITC荧光微球大,动态光散射表征结果表明,AIEFM-mAb复合物体系具有良好的分散系数,上述特性均有利用LFI灵敏度的提高。本方法在对蜂蜜、鸡蛋、鸡肉、生牛乳、牛肉、羊肉、鱼肉、猪肝以及猪肉中的NOR检测时,其最低定量检测限分别为0.03、0.03、0.02、0.04、0.14、0.30、0.15、0.04 和 0.22ng/mL,相应的线性范围分别为 0.05-20、0.05-10、0.05-10、0.05-20、0.5-100、1-200、0.5-100、0.05-10 和 0.5-200ng/mL。利用建立好的 AIEFM-LFI对135个食品样本(基于上述九种食品基质)中的NOR进行了检测,并与液质联用技术的检测结果进行了比较,结果表明AIEFM-LFI能够准确地筛查出阳性样本。第五章利用半抗原的分子描述符,同时结合机器学习方法,成功筛选到了目标异源竞争抗原(Heterologous competitive antigen,HCA)从而显著提高了 ELISA灵敏度。本章首先成功制备了抗恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)的mAb。利用Molelular Operating Enviroment操作软件计算了不同FQs的分子描述符。随后利用机器学习的方法对分子描述符以及相应全抗原存在下的ELISA灵敏度进行了分类学习,结果表明分类学习能够很好地辅助筛选到目标HCA。基于筛选到的竞争抗原(sarafloxacin-BSA)的ELISA的灵敏度比传统ELISA的灵敏度提高了10倍。本章提出的策略能够在制备出普通抗体(不对免疫原进行额外修饰的情况下)的基础上,有效地筛选合适的HCA以提高ELISA的灵敏度。第六章探讨了利用半抗原之间的交叉反应率筛选目标HCA用于提高ELISA灵敏度的可行性。本章首先研究了同源包被原与mAb配对情况下,15种FQs之间的交叉反应率。随后将上述15种FQs与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)偶联形成包被原,并测定这15种包被原与mAb配对情况下的ELISA灵敏度。结果表明,交叉反应率为0.77%至49.92%的FQs所对应的HCA存在下的ELISA灵敏度高于同源包被原存在下的ELISA灵敏度。随后测定了其他四种FQs的交叉反应率及相应全抗原存在下的ELISA灵敏度,并利用聚类分析、逻辑回归等算法对上述结果进行了统计学分析,结果均验证了上述交叉反应率范围的合理性。在此基础上,生物膜层干涉及分子模拟结果也揭示了可通过交叉反应率找到潜在的HCA,从而提高ELISA或其他免疫学分析方法的灵敏度。第七章对全文工作进行了总结,展望了未来提高免疫学分析方法灵敏度的方向与思路。
其他文献
本文通过对特殊条件下的大跨径桥梁对施工进场便道、既有道路安全防护、桩基施工平台、上部构造悬浇段施工及其他关键工序、特殊工序施工控制等关键技术研究,按期圆满完成了
研究目的:利用磁共振纹理分析技术探究2型糖尿病(Type 2diabetes mellitus,T2DM)伴认知功能障碍患者的海马纹理特征改变及其与认知功能之间的相关性,从而评价纹理分析技术在T
基于现实国情分析,提出了我国第三部门参与社会治理的必要性及其扮演的重要角色;其后对我国第三部门概念和范畴进行了厘定;进而对我国第三部门参与社会治理中存在的问题进行
随着电力建设的不断发展,智能变电站已成为智能电网的关键部分,是未来各国电网重要的发展方向,而变电站工业控制系统间的互联互通已成为必然,专用的平台、协议逐渐被开放的平台和协议所取代,安全风险也因此而增加。而IEC61850是适用于变电站自动化系统的统一标准,连接变电站内部几乎所有智能电子设备的通信,因此,需要对变电站网络所使用的通信规约进行深度解析,明确其对设备的操作行为,对可能危及变电站安全运行的
全球领先的高速连接、频率控制与信号调节芯片和石英晶振解决方案供应商Pericom Semiconductor Corporation(百利通半导体公司,纳斯达克:PSEM)于4月13日在北京国家会议中心举办的
自20世纪90年代末USB(通用串行总线)出现以来,它简化了键盘及鼠标等计算机外部设备的连接与安装。现在,随着USB数据采集设备的出现,开发测量系统的工程师们也可以充分利用USB即插即用的好处了。另外,20余家传感器公司
由农业部规划设计研究院(北京 麦子店街41号,邮码:100026,电话:010—65929545)何晓鹏发明的“一种玉米脱粒机”,最近获得国家实用新型专利(专利号:ZL00250725.0)。
现代信息技术的发展和信息技术在教学中的应用,直接挑战着传统教育。传统的文综教学手段较单调,黑板加粉笔,偶尔加一些地图等,教学过程也呈现出教师为主体的满堂灌形式,学生处于被
随着我国国民经济的发展,人们的生活质量和物质消费层次在提高,精神方面的消费需求在不断上升,外出旅游来放松身心渐渐成为人们生活中的常态。快速发展的旅游业已成为我国经
商业模式是在20世纪90年代开始兴起的一门新兴管理学科。关于商业模式的理论定位、概念定义、模型类别等都依然处于探索研究阶段。传统管理理论的局限性体现在孤岛式、碎片化,不同管理理论模块对企业商业活动的不同方面进行描述,有盲人摸象之感,缺乏系统性、整体性。由此引发了人们期待有一个系统化、全息化的概念可以更全面地解释一个企业的商业活动与规律,即商道或生意经。本文通过对商业模式逻辑结构与核心要素的研究确定