胶体金免疫结合试验在疾病预防控制领域检验中的应用分析
2012-01-24李建新战祥彩于燕群
张 峰 李建新 战祥彩 于燕群
山东省日照市中医医院检验科,山东日照 276800
胶体金免疫结合试验基于酶免疫结合试验发展起来的固相标记免疫测定技术,因其具有单份测定、快速、简单等优点在目前的临床检测中得到了广泛的应用。 胶体金免疫结合试验除了使用商品试剂之外不需要其他仪器设备,且在数分钟内可肉眼观察结果, 现将胶体金免疫结合试验的检测原理以及在各类疾病预防控制领域检验中的应用报道如下。
1 胶体金免疫技术
胶体金是由氯金酸(HAuCl4)在还原剂如枸橼酸钠、抗坏血酸、鞣酸、白磷等作用下,可聚合成一定大小的金颗粒,并在静电作用下成为一种稳定的胶体状态,形成带负电的疏水胶溶液,由于静电作用而成为稳定的胶体状态,故称胶体金。 胶体金在弱碱条件下带负电荷,可与带正电荷基团的蛋白质分子形成牢固的结合,由于这种结合是静电结合,所以对蛋白质的生物特性不造成影响。 胶体金除了与蛋白质结合以外,还可以与许多其它生物大分子结合,如PHA、SPA、ConA 等。 根据胶体金的一些物理性状,如颜色反应、颗粒大小、形状及高电子密度,加上结合物的免疫和生物学特性,在组织学、病理学、免疫学和细胞生物学等领域对胶体金进行广泛地应用。
胶体金标记,实质上是蛋白质等高分子被吸附到胶体金颗粒表面的包被过程。 吸附机理可能是蛋白质的正电荷基团与胶体金颗粒表面负电荷因静电吸附而形成牢固结合。 用还原法可以方便地从氯金酸制备各种不同粒径,也就是不同颜色的胶体金颗粒。 这种球形的粒子对蛋白质有很强的吸附功能,可以与免疫球蛋白、葡萄球菌A 蛋白、牛血清白蛋白多肽缀合物、抗生素、糖蛋白、毒素、酶、激素等非共价结合,因而成为基础研究和临床实验中非常有用的工具。
2 胶体金免疫结合试验检测原理
胶体金免疫结合试验用载体微孔滤膜包被已知的抗体或抗原,待检标本经过滤膜的毛细管作用,膜上包被的抗原或抗体和标本中的抗体或抗原结合,通过胶体金结合物实现检测。 目前在医学检验中的应用主要是快速免疫金渗滤法 (Dot-immuogold Filtration Assay,DIGFA)和免疫层析法(Immunochromatogra-phy),用于检测 抗双链DNA 抗体和HCG 、HBsAg 等,具有快速、简单、准确和无污染等优点。
3 胶体金免疫结合试验在疾病预防、控制、检验方面的应用
3.1 胶体金免疫结合试验对细菌性疾病的检验应用
3.1.1 用于检测鼠疫耶尔森菌 快速免疫金渗滤法检测鼠疫耶尔森菌因其不与小肠结肠耶氏菌发生交叉反应,因此具有良好的特性,最低检出限为2.4×105cfu/mL。
免疫层析法检测鼠疫耶尔森菌的灵敏度是1×105cfu/mL,用F1 抗体金探针检测F1 抗原的最低检出限10 μg/L,对土壤、面粉、奶粉、水、酵母粉以及淀粉等材料中的鼠疫耶尔森菌检验,得到同样的结果。
3.1.2 用于检测沙门菌 采用抗原吸收法,使抗沙门菌在封闭的环境下与其他的肠道杆菌发生交叉反应,将标记胶体金溶胶制成探针,然后采用多膜复合的方法制成免疫层析条,免疫层析的条灵敏度12.1×106cfu/mL,沙门菌不和其他肠道杆菌反应,检测108~1011cfu/mL 菌悬液并未出现钩状效应。 建立检测沙门菌09抗氧的快速免疫金渗滤法,检测沙门菌09 抗原单克隆抗体3-47-0 以及胶体金标记亲和纯化的羊抗鼠IgG,检测肠炎沙门菌标准菌株的灵敏度为6×104cfu/点,所有含09 抗原的沙门菌可用快速免疫金渗滤法进行检测,同时不与其他的沙门菌、革兰阳性菌和肠杆菌科其他细菌反应。
3.1.3 用于检测金黄色葡萄球菌 快速免疫金渗滤法用于检测金黄色葡萄球菌,最低检测下限3.3×106~6.1×106cfu/mL。 检测了12株大肠埃希菌和18 株不产毒素金黄色葡萄球菌,其中,各有一株发生了交叉反应,志贺菌、沙门菌8 株,腐生菌、链球菌7 株都未发生交叉反应。
3.2 胶体金免疫结合试验对病毒性疾病的检验应用
3.2.1 用于检验艾滋病抗体 对18 家申报注册艾滋病抗体快速检测试剂实施临床评价,300 份强阳性标本18 家试剂检测灵敏度均为100%;450 份健康献血员样品,15 家试剂(3 家未检测)特异性为96.9%~100%;259 份高危人群样品,18 家试剂灵敏度为73.6%~94.9%,特异性1 家为58.7%,其他大部分在95.3%以上。
3.2.2 用于检验流行性出血热抗体 用胶体金免疫结合试验,检测80 份流行性出血热患者血清均阳性,采用胶体金免疫试剂盒检测阳性80 份,灵敏度97.9%。检测家猫血清、黑线姬鼠、兔免疫血清共10 份,检测结果全部为阳性。 检测健康人群血清40 份,检测结果全部阴性。 用胶体金免疫试剂盒检测乙脑、钩体病、乙肝、其他出血性疾病等220 份全部阴性。 用胶体金免疫渗滤法检测60 份HFRS 患者血清中的抗汉坦病毒IgM 抗体,16 份病程3 d内,其中14 份阳性,余下44 份病程4 d 及以上全部阳性。
3.2.3 用于检验柯萨奇病毒 因为柯萨奇病毒易引起多种疾病,故研制了柯萨奇病毒IgM 抗体胶体金免疫层析诊断试纸条用于检验萨奇病毒,检测36 份血清,以RT-PCR 作为标准,胶体金免疫结合试验灵敏度96.3%,特异性66.8%。
3.3 胶体金免疫结合试验对寄生虫病的检验应用
3.3.1 血吸虫抗体 用快速免疫金渗滤法检测血吸虫抗体,总灵敏度为96.8%,其中,急性血吸虫患者灵敏度为99.9%,慢性患者灵敏度97.8%,晚期患者灵敏度92.8%。 血吸虫流行区病人康复特异性83.1%,非流行区治愈病人特异性96.1%,20 例华支睾血吸虫病人、198 例健康人均为阴性,总的特异性为96.1%。 快速免疫金渗滤法的特异性、灵敏度以及诊断效率和胶体金SEA-dipstick 方法相似。所谓胶体金SEA-dipstick 方法即用血吸虫可溶性虫卵抗原包被dipstick 硝酸纤维薄膜,该方法对于急性血吸虫患者灵敏度为100%,对慢性患者灵敏度98.1%,对健康人检测假阳性为0.19%。
3.4 胶体金免疫结合试验对其他微生物疾病的检验应用
3.4.1 用于检测梅毒 胶体金免疫结合试验可用于检测临床梅毒,与美国梅毒螺旋体特异性抗体胶体金法和日本富士公司的TPPA 试剂相比,我国的胶体金试剂盒检测临床病例,灵敏度以72.5%高于其他两种试剂。 采用胶体金免疫结合试验检测孕妇血清、红斑狼疮患者以及其他正常体检人群,得到孕妇血清35 例、红斑狼疮等其他患者血清80 例、正常体检血清25 例均为阴性。
4 结语
胶体金免疫结合试验在疾病预防控制领域检验中的应用还见于破伤风抗体、结核抗体、风疹抗体、土拉菌、流感病毒、登革热抗体以及衣原体等的检测。 胶体金免疫结合试验以其操作快速、简便、不需要贵重仪器设备等优点,在疾病预防控制领域检验中得到运用。 然而,目前胶体金免疫试剂没有统一标准,致使大部分实验室使用自发研制的胶体金试剂,这就使得胶体金免疫结合试验的特异性、灵敏性 众说纷纭、不一致,因此在疾病预防控制领域有待进一步完善胶体金免疫结合试验的标准。
[1] 王培之,皮国华.胶体金免疫结合试验在检验医学中的应用[J].中华检验医学杂志,2000,23(5):308-309.
[2] 何金林.胶体金免疫结合试验在疾病预防控制领域检验中的应用[J].中国预防医学杂志,2008,9(11):1012-1014.
[3] Spielberg F,Kabeya CM,Ryder RW,et al.Field testing and comparaman evaluation of rapid,visually read screening assays for antibody to human immunodeficiency virus[J].Lancet,1989,1:580-584.
[4] Osikowicz G,Begge M.One -step chromatographic immunoassay for qualitative determination od chriogonadotropin in urine [J].Clin Chem,1990,36:1586.