劉冰 錢珊珊 李亞楠 顧敏 閆嘉
摘要:[目的]基于熒光定量免疫層析技術(shù),開發(fā)一種生長化因子-15((growth differentiation factor-15,GDF-15)定量檢測(cè)試劑盒。[方法]以熒光微球標(biāo)記偶聯(lián)抗體,硝酸纖維素膜上分別包被鼠抗人GDF-15單克隆抗體和羊抗鼠多克隆抗體,抗體作為檢測(cè)線和質(zhì)控線制備免疫熒光試紙條,采用熒光免疫層析技術(shù),對(duì)試劑的線性范圍,最低檢出限,特異性,精密性,臨床診斷等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究。[結(jié)果]該方法的靈敏度為0.5ng/mL,線性范圍為0.5-150 ng/mL,批內(nèi)變異系數(shù)為9.02%-14.16%,批間變異系數(shù)為10.99%-17.71%,相對(duì)偏差小于10%。[結(jié)論]建立一種操作簡便,靈敏度高,有良好準(zhǔn)確性和重復(fù)性,線性范圍較寬,能適和合臨床檢測(cè)的需要,用于疾病的早期篩查。
關(guān)鍵詞:GDF-15;熒光免疫層析技術(shù);試劑盒
GDF-15屬新發(fā)血清學(xué)標(biāo)志物,與多種心血管疾病診斷、預(yù)后判斷等有明確相關(guān)性。GDF-15與冠脈病變程度有關(guān),可以通過GDF-15水平評(píng)估不良血管事件風(fēng)險(xiǎn)。正常情況下,機(jī)體內(nèi)GDF-15水平較低,在炎癥或損傷等狀態(tài)下,血清GDF-15表達(dá)水平明顯升高,并參與炎癥。
近年來熒光免疫層析技術(shù)快速發(fā)展,利用含有鑭系稀土元素的納米微球標(biāo)記偶聯(lián)抗體,結(jié)合后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,力度均一,分散性相對(duì)較好,同時(shí)能夠有排除非特異性熒光的干擾,熒光壽命較長,分析靈敏度較高,該方法操作簡單,環(huán)境要求較低,使用簡單的儀器即可得到結(jié)果,適用于在基層醫(yī)院推廣使用。
1材料與方法
1.1儀器和試劑
1.2方法
1.2.1熒光微球偶合物的制備
1.2.2抗原檢測(cè)試劑的制備
(1)微球墊(結(jié)合墊)制備
將獲得的熒光微球標(biāo)記抗體,使用保護(hù)液對(duì)熒光微球偶聯(lián)物進(jìn)行稀釋,稀釋后使用XYZ噴金劃膜儀進(jìn)行噴球操作,噴球濃度,速度由實(shí)驗(yàn)獲得,使其均勻分布于玻璃纖維微球墊之上,將噴好的熒光免疫微球墊放置于干燥箱中進(jìn)行干燥,溫度設(shè)置為37℃,時(shí)間為8h以上。
(2)包被墊制備
以包被緩沖液將羊抗鼠多克隆抗體和鼠抗人GDF-15單克隆抗體稀釋至工作濃度配置成質(zhì)控線工作液(C)和檢測(cè)線工作液(T)。取稀釋后的羊抗鼠多克隆抗體工作液,用劃膜儀在硝酸纖維素膜上制備檢測(cè)線,噴量,劃膜儀平臺(tái)移動(dòng)速由實(shí)驗(yàn)獲得。取鼠抗人GDF-15單克隆抗用同樣的方法制備質(zhì)控線,室溫保持干燥。檢測(cè)線和質(zhì)控線在NC膜上之間的距離為5.0 ±0.1mm ,線寬約為0.8- 1.0mm,劃膜前后應(yīng)均勻,并置干燥箱37℃烘干,干燥保存。
(3)樣品墊
使用裁條機(jī)將玻璃纖維膜裁剪為一定寬度的樣品墊,將樣品墊置于干凈的器皿中,使用樣品墊處理液對(duì)其進(jìn)行浸泡,使其完全沉浸于溶液之中,浸泡一定時(shí)間后,用鑷子將其取出,平鋪在玻璃板上,然后將玻璃板放在干燥箱中干燥,溫度設(shè)置為37℃,干燥8小時(shí)以上。
1.2.3試紙條組裝
在溫度15-30℃,濕度≦30%的條件下,將樣品墊,微球墊,硝酸纖維素膜,吸水紙,PVC底板等物進(jìn)行組裝。
(1)貼熒光免疫微球墊:揭開PVC底板下方的雙面膠條,取干燥后的免疫微球墊,使其與包被膜的下緣重疊1~2mm,要求材料附著牢固。
(2)貼樣品墊:取干燥后的樣品墊,使其下緣與PVC底板下緣對(duì)其,上緣與免疫微球墊下緣的重疊寬度為1~2mm,要求材料附著牢固。
(3)貼吸水紙:揭開PVC底板上方的雙面膠條,取剪裁后的吸水紙,使其上緣與PVC底板的上緣對(duì)齊,下緣與包被膜的上緣重疊1~2mm,并壓平。
(4)切條及壓殼:將組裝后的PVC底板放置于微電腦自動(dòng)斬切機(jī)上,設(shè)置一定寬度的條寬,將其切為一定寬度的試紙條,將其放入塑料檢測(cè)卡底板中(操作過程中注意不要直接接觸包被膜),扣上塑料檢測(cè)卡上蓋,并將檢測(cè)卡壓緊,并與干燥劑一起放置于鋁箔袋中密封儲(chǔ)存。
1.2.4試紙條的檢測(cè)
(1)原理:待測(cè)血清加入加樣孔中后,血清中的抗原會(huì)和免疫微球墊上的熒光標(biāo)記GDF-15抗體結(jié)合形成抗原-抗體復(fù)合物,并在硝酸纖維素膜上通過毛細(xì)作用沿著液體層析方向移動(dòng),從而被固定在T線上的包被抗體鼠抗人GDF-15單克隆抗體特異性的捕獲,形成抗體-抗原-抗體復(fù)合物。此時(shí)鼠抗人抗體繼續(xù)移動(dòng)至C線,與其上的羊抗鼠抗體結(jié)合,使用熒光免疫層析檢測(cè)儀檢測(cè),儀器會(huì)自動(dòng)讀取T線和C線上的熒光信號(hào)強(qiáng)度,由此來定量檢測(cè)血液中的抗原水平。
(2)檢測(cè):在室溫條件下,用移液槍吸取80μL的樣品,垂直懸空緩慢加入樣品墊中,反應(yīng)完全后放入熒光免疫層析儀中檢測(cè),讀取對(duì)應(yīng)的C、T值。在紫外燈下觀察,無論樣品中是否還有抗原,C線都應(yīng)該出現(xiàn)熒光條帶,若C線不出現(xiàn)熒光條帶,試紙條檢測(cè)結(jié)果則判定為無效。
1.2.5樣本檢測(cè)
取10uL全血或者5uL血漿樣本,加入到2mL的樣品稀釋液中,充分混勻后,取80ul混合液滴入到試劑卡樣品孔中,室溫下反應(yīng)5min后,用時(shí)間分辨熒光免疫分析儀判讀結(jié)果。
1.2.6性能評(píng)估
分別使用GDF-15內(nèi)部校準(zhǔn)品、含干擾物的樣品等對(duì)試劑卡進(jìn)行檢測(cè),按照《體外診斷試劑分析性能評(píng)估系列指導(dǎo)原則(征求意見稿)》及《GDF-15技術(shù)審查指導(dǎo)原則》評(píng)估檢測(cè)系統(tǒng)的分析靈敏度、線性范圍、精密度、準(zhǔn)確度、特異性及其穩(wěn)定性。
1.2.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
檢測(cè)數(shù)據(jù)使用SPSS17.0等統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行配對(duì)卡方檢驗(yàn)、Kappa一致性分析、線性回歸和Bland- Altman等分析考核試劑的相關(guān)性、一致性。同時(shí)檢測(cè)來自同一病人全血/血漿樣品各40份,考核試劑卡對(duì)不同標(biāo)本的檢測(cè)能力。
2.結(jié)果
2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
用內(nèi)部校準(zhǔn)品進(jìn)行測(cè)試,每個(gè)濃度測(cè)試10次,剔除離群值后取平均值。標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍為0.0-150.0 ng/mL,標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好的線性范圍和相關(guān)性(r>0.98 ) 。
2.2分析靈敏度
以 0、0.25、0.50、1.0 ng/mL的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)品各測(cè)定20次,以變異系數(shù)接近20%的最低濃度作為試劑盒的分析靈敏度,結(jié)果如表1。表明該試劑盒的分析靈敏度為0.1 ng/mL。
2.3精密度
選擇高(50.0ng/mL)、中(5.0ng/mL)、低 (1.0 ng/mL )三個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行精密考察,共考察了3批產(chǎn)品,結(jié)果如表2。表明該試劑盒的批內(nèi)精密度<15%,批間精密度<20%,符合要求。
2.4特異性
選擇10 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)品濃度,分別在里面添加如表3中的物質(zhì)及其濃度,考察干擾物質(zhì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,結(jié)果如表3所示。表明干擾物質(zhì)對(duì)接觸結(jié)果影響甚微,偏差<10%,符合要求。
3討論
1)本試劑盒采用的主要原材料均為國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)原材料,大幅降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,同時(shí)也能為客 戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。配合本公司的快速時(shí)間分辨熒光免疫分析儀使用,能為患者現(xiàn)場(chǎng)提供快速、準(zhǔn)確的結(jié)果,特別適合中小型醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu),方便普通民眾的檢測(cè)需求。
2)本試劑盒利用時(shí)間分辨熒光微球標(biāo)記抗體技術(shù),結(jié)合固相層析技術(shù),采用雙抗體夾心法原理,GDF-15單克隆抗體標(biāo)記時(shí)間分辨熒光物質(zhì)(熒光信號(hào)示蹤),通過時(shí)間分辨熒光免疫分析儀俘獲檢測(cè)區(qū)域(T區(qū))被激發(fā)的熒光信號(hào),通過檢測(cè)區(qū)域/質(zhì)控區(qū)域的值與分析物的不同濃度獲得定標(biāo)曲線,實(shí)現(xiàn)人全血/血漿中的GDF-15定量檢測(cè)。
3)與一般的熒光物質(zhì)標(biāo)記不同,該方法采用了高熒光強(qiáng)度的時(shí)間分辨熒光微球進(jìn)行標(biāo)記,通過優(yōu)化標(biāo)記過程的每一個(gè)細(xì)節(jié),使檢測(cè)試劑盒具有靈敏度高、檢測(cè)樣本用量少,檢測(cè)結(jié)果快速、準(zhǔn)確、重復(fù)性好,保存有效期長的特點(diǎn)。
4)本研究對(duì)試劑盒的精密度、靈敏度、線性范圍和偏倚進(jìn)行了分析和評(píng)估,并與進(jìn)口試劑進(jìn)行對(duì)比分析,兩者具有良好的相關(guān)性,比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),能夠滿足臨床的檢驗(yàn)需求。
5)本研發(fā)過程采用了企業(yè)與醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的模式,在確保研發(fā)質(zhì)量的同時(shí),能提高了研發(fā)效率,縮短研發(fā)周期,節(jié)省時(shí)間成本。
參考文獻(xiàn):
[1]王建賓,王麗莉,楊會(huì)娟. 血清GDF-15及NLR水平與老年急性冠脈綜合征患者短期預(yù)后的相關(guān)性[J]. 中國老年學(xué)雜志,2021,41(19):4164-4166.
[2]舒紅軍,郭靖濤,周江,等. 急性冠脈綜合征患者血清GDF-15 YKL-40水平及頸動(dòng)脈硬化與冠狀動(dòng)脈病變程度的關(guān)系[J]. 河北醫(yī)學(xué),2019,25(6):919-922.
[3]侯天華,郭靖濤,周江,等. 急性冠狀動(dòng)脈綜合征患者生長分化因子-15水平與冠狀動(dòng)脈病變程度及預(yù)后的關(guān)系[J]. 中國心血管病研究,2018,16(12):1095-1098.
[4] HUSEB②GR,GRONSETH R,LERNER Let al.Growth differentiation factor-15 is a predictor of important disease outcomes in patients with COPDIJl.Eur Respir J.2017 49(3):1601298