胶体金生产工艺配方原则.ppt

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1、1胶体金诊断试剂工艺胶体金诊断试剂工艺配方原则配方原则 2内内 容容一、和膜相关的配方和原理一、和膜相关的配方和原理二、和金子垫相关的配方和原理二、和金子垫相关的配方和原理三、和样品垫相关的配方和原理三、和样品垫相关的配方和原理四、相关问题四、相关问题3一、和膜相关的配方和原理一、和膜相关的配方和原理电镜下的NC膜4硝酸纤维膜生产工艺图硝酸纤维膜生产工艺图5孔径定义的问题孔径定义的问题6孔径对侧向层析速度的影响孔径对侧向层析速度的影响标称孔径(m)层析 4.5 cm 的时间(sec)3 245 5 185 8 140 12 100 7不同种类膜的不同种类膜的 IgG结合能力结合能力8不同种类膜

2、的不同种类膜的 BSA结合能力结合能力9为什么蛋白会结合到膜上为什么蛋白会结合到膜上?结合力是什么?静电 疏水力这两种结合力的效应是什么?使蛋白从溶液中分离出来 长久结合作用10v静电作用力静电作用力是正负电荷相互吸引产生的作用力v疏水作用力疏水作用力又称为疏水键。它是由侧链的疏水基团相互接近.而形成的一种作用力。对维持分子的三、四级结构起着重要的作用。每一个蛋白质都具有疏水基团和亲水基团。11v蛋白质疏水性状和亲水性状当蛋白质溶解在溶剂中时，蛋白质处于非常稳定的状态，此时蛋白质的亲水基团展开在外，疏水基团收缩在内，亲水基团和水分子接触，保证了溶解性的状态；当蛋白质沉淀出来时，疏水基团展开，亲

3、水基团收缩，此时为疏水状态，也呈现不稳定的固体状态，疏水基团和其他固体物的疏水基团通过疏水作用力结合，达到固定的目的。12蛋白结合到固相材料上蛋白结合到固相材料上v蛋白结合到固相材料上是一个多步骤过程v取决于 蛋白溶液扩散到固相表面 蛋白从溶液中分离出来 蛋白吸附到固相上 蛋白重排到最低能态13吸附过程吸附过程溶液中的蛋白蛋白转移到表面区域吸附蛋白在表面重排14多位点结合多位点结合只有1个位点的结合是可逆的多位点结合使得蛋白稳定在固相表面，即使其中的每个单位点都是可逆的15影响蛋白结合的因素影响蛋白结合的因素 蛋白缓冲液 使用的膜 蛋白自身 应用体系 16蛋白缓冲液蛋白缓冲液v没有通用的缓冲液

4、，不同的系统必须分别优化。v作用：提供适合的PH,改善亲水性,增溶性,提高稳定性v定律:“蛋白在缓冲液中越不稳定，蛋白结合力越蛋白在缓冲液中越不稳定，蛋白结合力越强强”17缓冲液的优化缓冲液的优化v离子强度 对于蛋白从溶液中脱离出来很重要，少量的离子强度，蛋白难以从溶液中脱离沉淀出来，过量的的离子强度，溶液配制中就已会出现沉淀。vpH 蛋白在等电点最不稳定v沉淀剂 通常用醇降低蛋白的稳定性，也可润湿膜，减少膜带有的静电，利于结合包被。v盐 通常不会影响 对某些蛋白，两性离子的盐类有助于蛋白结合 减少信号强度，消假阳18v糖：对包被蛋白的稳定性有重要作用，减缓老化速度，也可以增加亲水力。v惰性蛋

5、白：对消除假阳有重要作用v表面活性剂：增加亲水力，也可增色。19缓冲液的基本成分缓冲液的基本成分各种缓冲系:Tris-HCl,PB,CB等盐类：NaCl糖：蔗糖，海藻糖等表面活性剂：Tween20，Triton x-100等惰性蛋白：Casein等防腐剂：叠氮钠，卡松等20推荐的起始缓冲液推荐的起始缓冲液v10mM Phosphate pH 7.0 3%Ethanol21“潜水艇潜水艇”效应效应v表面活性剂处理过的膜在使用时的常见问题v因为使用的表面活性剂是水溶性的v喷膜时这些表面活性剂被“冲走”了22反应动力学v流速增加,反应速率减低v流速增加,检测时间缩短v流速增加,灵敏度降低v流速增加,

6、试剂用量增加v流速增加,背景降低v距离增加,流速降低v孔径增加,蛋白结合量减少23二、二、和金子垫相关的配方和原理和金子垫相关的配方和原理v和金子垫相关的工艺和配方有：1）标记工艺；2）金标稀释液3）金垫处理液24标记工艺标记工艺v胶体金：一般指金的水溶液，又称金溶胶。胶体金：一般指金的水溶液，又称金溶胶。-金以微小的粒子分散在水中所形成的金溶金以微小的粒子分散在水中所形成的金溶胶。胶。其中分散的金颗粒直径一般在其中分散的金颗粒直径一般在1100nm之间，之间，为负电荷分布。为负电荷分布。25高质量结合物高质量结合物v单个分散的颗粒 v圆形颗粒v很少聚集这样得到的胶体稳定性和重复性好Clust

7、er free,high quality gold reagentClustered,poor quality gold reagent26胶体金的生产胶体金的生产v胶体金的形成是还原HAuCl4.vHAuCL4+e-Au0v还原剂越强，得到的金颗粒越小v生产 40nm诊断用金颗粒一般用柠檬酸三钠27胶体金颗粒的形成胶体金颗粒的形成28胶体金的生产胶体金的生产v2种重要步骤 直接形成 分步形成v大多数人用分步形成 比较容易控制颗粒大小，CV也比较小 能够生产出大颗粒胶体金29颗粒大小对胶体的影响颗粒大小对胶体的影响30蛋白标记原理蛋白标记原理v蛋白质在等电点或稍偏碱的情况下，依蛋白质在等电点或

8、稍偏碱的情况下，依靠静电引力或疏水力或共价键，被牢固靠静电引力或疏水力或共价键，被牢固地吸附于胶体金颗粒表。由于蛋白质分地吸附于胶体金颗粒表。由于蛋白质分子牢固地结合在金颗粒表面，形成一个子牢固地结合在金颗粒表面，形成一个蛋白层，从而阻止了胶体金颗粒的相互蛋白层，从而阻止了胶体金颗粒的相互接触，使该胶联溶液较为稳定。接触，使该胶联溶液较为稳定。31要点要点v蛋白的预处理v使用低浓度和正确的pH值，确保最小的聚集v合适的蛋白量（可通过盐滴定进行评价）v搅拌速度、容器的洁净程度、离心的速度32盐滴定盐滴定v盐滴定不能衡量蛋白单层的形成v盐滴定只能代表盐溶液中多少量的蛋白可以使胶体金稳定vpH和时间

9、都会有影响33蛋白邦定作用力蛋白邦定作用力 电荷作用力（静电作用力）疏水力 共价键3435金标稀释液金标稀释液v合适的离子种类和强度，0.2M左右，常用有磷酸盐等。v大分子物质作为胶体金干燥后均匀散布的骨架，常用大分子物质如PEG4000，PEG20000，PVP。v小分子物质对蛋白活性保护，蛋白储存常用的甘油、蔗糖、海藻糖、各类低聚糖等，对产品的储存稳定性有帮助。36v惰性蛋白，它是保护目的蛋白的活性，也维持胶体金的胶体稳定，它们是消除非特异性的封闭物质，也起着有分散胶体金颗粒的骨架作用。常用有BSA、OVA、Casein。v表面活性剂，具有增加亲水性，促进结合等作用。常用的有Tween-2

10、0，Tritonx-100。37评价金标稀释液的参数评价金标稀释液的参数v金子释放程度及速度。v金标液稳定性。v灵敏度、特异性38结合物释放垫的原理结合物释放垫的原理v什么是结合物释放垫?孔径开放 快速层析 低蛋白结合力 理想的亲水性v传统材料是包被PVA的玻纤39典型结合物释放垫材料的构意图典型结合物释放垫材料的构意图玻纤高分子PVA外壳40侧向层析中结合物释放垫的原理侧向层析中结合物释放垫的原理v做什么用(理论上)？让结合物完好无损的干燥 加样后让结合物快速释放v实际应用中 侧向层析中结合物释放垫可能遇到的问题比其它任何组分都多 41标准结合物释放垫的性能标准结合物释放垫的性能v45秒内释

11、放出约 70%的结合物v但是垫上保留的结合物降低了灵敏度，因为:较少的结合物到达捕获线 较少的抗原到达捕获线v在侧向层析系统中 灵敏度要好 线条CV值一般在 15-20%42储存于储存于 20oC时结合物释放率时结合物释放率43金垫处理液金垫处理液v作用：作用：增加亲水性增加亲水性,促进复溶促进复溶,保持稳定性保持稳定性v基本成分：基本成分：1）缓冲系统：磷酸，碳酸，硼酸，）缓冲系统：磷酸，碳酸，硼酸，Tris,生物缓生物缓冲液等。冲液等。2）表面活性剂：）表面活性剂：Tween-20，Tritonx-100等。等。3）大分子物质：）大分子物质：PEG4000，PEG20000，PVP，PVA

12、 4）惰性蛋白：）惰性蛋白：BSA、OVA、Casein。5）小分子保护物质：糖类物质，如蔗糖，海藻）小分子保护物质：糖类物质，如蔗糖，海藻糖等。糖等。44结合物释放常见问题结合物释放常见问题v释放不充分v释放慢v释放垫再次湿润困难45释放不充分释放不充分v结合物绑定到释放垫上了 用聚合物和表面活性剂封闭释放垫v在储存过程中，结合物发生聚集 控制封闭剂的用量 控制溶液的离子强度46释放慢释放慢v您的释放垫是怎样封闭的?是否加了亲水试剂？是否用了大量的蛋白?是否用了大量的糖?v试纸条各组分之间接触紧密么?47释放垫再次湿润困难释放垫再次湿润困难v您使用的是哪一种释放垫?是亲水的么?v您是怎样封闭

13、释放垫的?48三、和样品垫相关的配方和原理v作用：改变样本PH,调节爬速,控制金标释放，抑制非特异性吸附,降低背景v基本成分：1）缓冲系统：磷酸，碳酸，硼酸，）缓冲系统：磷酸，碳酸，硼酸，Tris,生物缓生物缓冲液等。冲液等。2）表面活性剂：）表面活性剂：Tween-20，Tritonx-100等。等。3）大分子聚合物质：）大分子聚合物质：PEG4000，PEG20000，PVP，PVA 4）惰性蛋白：）惰性蛋白：BSA、OVA、Casein。5）生物物质：鼠）生物物质：鼠IGg，抗红细胞抗体等。，抗红细胞抗体等。49v血清类样品垫注意爬速，背景，灵敏度的达到和假阳的消除。v全血类样品垫1）必

14、须能够去除红细胞！2）还需具备下列功能 不能造成溶血 不能干扰样品 分离必须快速高效 必须能够分离一定范围内的不同血样量 灵敏度的达到和假阳的消除50v尿液类样品垫注意交叉反应的消除。51影响抗原抗体反应的影响抗原抗体反应的外部外部因素因素v电解质 抗原与抗体发生结合后，由亲水胶体变为疏水胶体的过程中须有电解质参与才能进一步使抗原抗体复合物表面失去电荷，水化层破坏，复合物相互靠拢聚集，形成大块的凝集或沉淀。若无电解质参加，则不出现可见反应。为了促使沉淀物或凝集物的形成，常用O.85氯化钠或各种缓冲液作抗原及抗体的稀释液及反应液。但电解质的浓度不宜过高，否则会出现盐析现象。52v酸碱度 蛋白质具

15、有两性电离性质，因此每种蛋白质都有固定的等电点。抗原抗体反应必须在合适的pH环境中进行，pH过高或过低都将影响抗原与抗体的理化性质。抗原抗体反应一般在pH为69进行。53v温度 抗原抗体反应必须在合适的温度中进行，一般以1540为宜，最适反应温度为37。某些特殊的抗原抗体反应，对温度有一些特殊的要求，例如冷凝集素在4左右与红细胞结合最好，20以上反而解离。54v反应时间反应时间越长，抗原抗体反应越充分，显色也越深。所有调整辅料的思路都可从抗原抗体反应的影响因素和辅料的成分性质进行考虑和设计。55四、相关问题四、相关问题v假阳问题v假阴问题v稳定性问题v上样问题56（一）假阳问题（一）假阳问题v

16、未标记上的金颗粒（裸金）v电荷作用v疏水作用v硫醇类物质的存在（S-H键起作用）v抗原抗体作用（内源性物质）v抗凝剂和防腐剂的影响v其他原因57未标记上的金颗粒（裸金）未标记上的金颗粒（裸金）v裸金聚集，周围具有大量的负电荷，当样本爬过金垫，裸金随着向上跑，在T线位置只要碰到带有正电荷的蛋白，即发生反应，形成假阳线条。v解决方法：检查标记过程，BSA封闭58电荷作用电荷作用v胶体金颗粒带有负电荷，当遇上带有正电荷的蛋白，易发生非特异性结合反应，导致假阳。反应环境为酸性时，已发生此类结合。v解决方法：改变pH和盐度59疏水作用疏水作用v抗原抗体结合以及和胶体金结合都需要用到疏水作用力，当反应环境中存在疏水物质时，易和胶体金或抗原抗体通过疏水作用力结合，产生假阳结果，如标本里的一些脂肪，细胞碎片，细菌等等。v解决方法：用表面活性剂或亲水聚合物进行处理。60抗原抗体作用抗原抗体作用v此类作用是指标本里面含有能和标记材料/包被材料发生免疫反应的非目标物的其他物质导致的假阳结果。常见的有毒品的交叉反应，如KET试剂检测美沙酮标本，呈现阳性反应，就是美沙酮和KET材料发生了交叉反应；又有SG试剂中