納米顆粒在免疫層析技術(shù)中的應(yīng)用

1、納米顆粒在免疫層析技術(shù)中的應(yīng)用納米顆粒又稱(chēng)為超微顆粒，是指顆粒大小為1-100nm的粒子。納米顆粒具有大的比表面積， 從而導(dǎo)致其光、熱、磁敏感特性和表面穩(wěn)定性不同于正常的粒子，因而在生物和醫(yī)療領(lǐng)域有 廣闊的應(yīng)用前景。目前已經(jīng)用于免疫層析標(biāo)志物的納米材料包括膠體金、鑭系元素、量子點(diǎn)、 熒光乳膠、熒光微球、磁珠等幾類(lèi)。免疫層析技術(shù)是通過(guò)標(biāo)記物來(lái)得到結(jié)果分析信號(hào)的，因此，一種靈敏度高、穩(wěn)定性好的標(biāo)記 物，可以大幅度提高其檢測(cè)性能。目前應(yīng)用和研究的熱點(diǎn)主要是膠體金免疫層析技術(shù)、熒光 免疫層析技術(shù)、磁珠免疫層析技術(shù)等。1膠體金免疫層析技術(shù)膠體金免疫標(biāo)記技術(shù)是以膠體金作為示蹤標(biāo)志物應(yīng)用于抗原抗體反應(yīng)的一種

2、免疫標(biāo)記技術(shù)。 膠體金，又稱(chēng)為膠體納米金，金納米顆粒在水溶液中呈膠體狀，因此稱(chēng)為膠體金。膠體金顆 粒具有納米材料所特有的三大效應(yīng)：表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，具有很大 的比表面積，獨(dú)特的光學(xué)、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等物理特性以及良好的生物相容性，對(duì)蛋白質(zhì)有較強(qiáng) 的吸附能力，可以與免疫球蛋白、毒素、酶、糖蛋白、抗生素、激素、牛血清白蛋白、多肽 化合物等非共價(jià)結(jié)合，同時(shí)，膠體金具有高電子密度特性，即金標(biāo)物在相應(yīng)配體處大量聚集， 肉眼可見(jiàn)紅色或粉色斑點(diǎn)，因而，目前多用于定性或半定量的快速免疫檢測(cè)方法。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、無(wú)污染、檢測(cè)不依賴昂貴的激光檢測(cè)儀器，只需普通光學(xué)儀器， 甚至肉眼即可辨別。

3、目前，市場(chǎng)上已經(jīng)有檢測(cè)各種成分（如各種病原體、標(biāo)志物等）的膠體金 免疫層析試紙條試劑盒。缺點(diǎn)：這靈敏度不高，主要用于定性或半定量，對(duì)一些腫瘤標(biāo)志物、神經(jīng)性肽、心血管疾病 標(biāo)志物的檢測(cè)，其靈敏度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。2熒光免疫層析技術(shù)熒光納米材料由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和光、電、磁性質(zhì)，使其在標(biāo)記檢測(cè)方面有著極大的應(yīng)用價(jià) 值。熒光免疫層析技術(shù)結(jié)合了熒光免疫技術(shù)和層析技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)2.1量子點(diǎn)層析技術(shù) 量子點(diǎn)（QuantumDots, QDs）又稱(chēng)無(wú)機(jī)納米半導(dǎo)體晶體，是主要由IIB族偵A族（如CdSe, CdTe, CdS, ZnSe等）或IIlA族VA族（InP, InAs等）元素構(gòu)成的能夠產(chǎn)生熒光

4、的半導(dǎo)體 納米顆粒。量子點(diǎn)一般介于1-10nm之間，是一種理想的新型生物標(biāo)記探針。由于量子點(diǎn)的 能級(jí)是分立的，電子在這些能級(jí)之間躍遷將會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)的光.而分立的能級(jí)間距又由量 子點(diǎn)的大小決定，因此不同尺寸的量子點(diǎn)將會(huì)發(fā)出不同顏色的熒光.同樣是CdSe的量子點(diǎn)， 其發(fā)出的熒光顏色隨其大小的變化如下圖：_CdSea2 nm-* 8 nm優(yōu)點(diǎn)：/ 最適合作為多標(biāo)記檢測(cè)的標(biāo)記物；QDs的發(fā)射光譜可以通過(guò)改變QDs的尺寸大小來(lái)控 制，由于其量子尺度效應(yīng)，大小不同即可發(fā)出不同的顏色的熒光，結(jié)合用單一波長(zhǎng)的光 即可激發(fā)產(chǎn)生多種不同顏色的特性，所以QDs被認(rèn)為是最適合作為多標(biāo)記檢測(cè)的標(biāo)記 物。/檢測(cè)準(zhǔn)確性提

5、高。/ 穩(wěn)定性高，可重復(fù)檢測(cè)。缺點(diǎn)：/ 制備、修飾、抗原抗體標(biāo)記等環(huán)節(jié)受到技術(shù)限制。/ 結(jié)合穩(wěn)定性低。/儀器設(shè)備要求和成本高2.2上轉(zhuǎn)發(fā)光技術(shù)上轉(zhuǎn)發(fā)光技術(shù)是以上轉(zhuǎn)磷光材料（up-converting phosphor, UCP）作為標(biāo)記物的免疫層析技術(shù)。 上轉(zhuǎn)換發(fā)光技術(shù)即以稀土金屬元素（主要是鑭系）摻雜于惰性氧化物作為標(biāo)記物的免疫層析 技術(shù)。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料經(jīng)波長(zhǎng)短、頻率高的光激發(fā)，能夠發(fā)出波長(zhǎng)長(zhǎng)、頻率低的光，這是大 部分天然材料無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。稀土金屬元素在紅外激發(fā)光下可發(fā)射出不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，背景 熒光干擾小，具有穩(wěn)定的發(fā)光特性。優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，穩(wěn)定性好，可長(zhǎng)期存放和重復(fù)檢測(cè)，使用方便，安全無(wú)毒

6、。缺點(diǎn)：比較昂貴，對(duì)技術(shù)設(shè)備要求高。2.3熒光乳膠層析技術(shù)熒光乳膠層析技術(shù)是在原有的免疫層析基礎(chǔ)上，在纖維膜上預(yù)包被彩色熒光乳膠標(biāo)記的抗原 或抗體，主要用于乳膠增強(qiáng)免疫比濁法檢測(cè)，主要是將乳膠顆粒（通常是50nm500nm粒 徑的高分子顆粒）偶聯(lián)上抗體，通過(guò)抗體的反應(yīng)，相互交聯(lián)，通過(guò)生化儀的投射或散射光進(jìn) 行掃描，比較反應(yīng)前后的光路變化，檢測(cè)抗原的量。主要適用于全自動(dòng)生化儀，檢測(cè)結(jié)果快 速（單個(gè)樣本10min左右），可以大通量檢測(cè)，但靈敏度低于化學(xué)發(fā)光檢測(cè)。主要用于醫(yī)院， 且可以定量檢測(cè)。乳膠層析的方法比一般的膠體金固相免疫靈敏度高10-100倍，可以有效 排除背景色的干擾，操作方便，一次加樣

7、可檢測(cè)多項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果易于判斷。優(yōu)點(diǎn)：大通量檢測(cè)，操作快速便捷。缺點(diǎn)：靈敏度一般。2.4熒光微球免疫層析技術(shù)熒光微球是指直徑在納米級(jí)至微米級(jí)范圍內(nèi)，通過(guò)物理和化學(xué)方法負(fù)載熒光物質(zhì)，受激發(fā)光 源激發(fā)后發(fā)出熒光的固體顆粒。熒光微球具有體表面積大、表面吸附能力強(qiáng)，穩(wěn)定而高效的 發(fā)光效率等優(yōu)點(diǎn)。標(biāo)記物發(fā)光強(qiáng)度受激發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，并且受外界影響較小。熒光微 球表面修飾的羧基可共價(jià)結(jié)合抗體，通過(guò)該標(biāo)記物發(fā)出穩(wěn)定而強(qiáng)的熒光信號(hào)進(jìn)行定量檢測(cè)， 為識(shí)別不同的待測(cè)物，可以通過(guò)標(biāo)記不同顏色的熒光素的微球結(jié)合特定的單抗，實(shí)現(xiàn)多標(biāo)記 檢測(cè)的目的。3磁珠免疫層析技術(shù)免疫磁珠（immunomagnetic beads,I

8、MB）是包被有單克隆抗體的磁性微球，可與含有相應(yīng)抗 原的靶物質(zhì)特異性結(jié)合形成復(fù)合物。磁珠標(biāo)記的抗體和抗原特異性結(jié)合，在外界磁場(chǎng)的作用 下，可以定向移動(dòng)，從而達(dá)到聚集、分離、純化的目的。經(jīng)標(biāo)記的蛋白捕獲目標(biāo)分子后，在 振蕩磁場(chǎng)內(nèi)測(cè)性磁性顆粒磁化強(qiáng)度，通過(guò)檢測(cè)纖維膜檢測(cè)帶表面更為敏感的磁信號(hào)，取代傳 統(tǒng)的光學(xué)信號(hào)，極大的提高了敏感性和準(zhǔn)確性。優(yōu)點(diǎn)：敏感性高。缺點(diǎn)：制備工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴。參考文獻(xiàn)：1任志奇，吳英松，劉天才.新型免疫層析技術(shù)的研究進(jìn)展J.廣東醫(yī)學(xué)，2013,34 (2)：312-314.2劉艷，李君蓮.免疫膠體金檢驗(yàn)技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題J.新疆醫(yī)學(xué)，2011,41(3)： 47-49.