況兆忠
(天津市濱海新區(qū)塘沽婦產(chǎn)醫(yī)院檢驗(yàn)科,天津 300451)
免疫膠體金技術(shù)(immune colloidal gold technique,ICG)是以膠體金為示蹤標(biāo)志物的免疫標(biāo)記技術(shù),該技術(shù)是將示蹤物放于硝酸纖維素膜載體中,借助濾膜微孔的濾過特性,促使被標(biāo)記抗原或抗體與特異性配體相結(jié)合,進(jìn)而獲得相應(yīng)的陽性信號(hào)[1]。目前,免疫膠體金技術(shù)已從傳統(tǒng)的定性檢測(cè)發(fā)展至定量、半定量檢測(cè),其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著,適用范圍廣,可有效提高部分病原體的檢出效率,為臨床疾病的診治提供更為便捷、有效的參考依據(jù)[2,3]。自1971 年Faulk與Taytor 將膠體金引入免疫化學(xué)以來,免疫膠體金技術(shù)已逐漸成為繼熒光標(biāo)記、酶標(biāo)記、放射標(biāo)記之后的又一重要免疫標(biāo)記技術(shù)[4]。本文現(xiàn)就免疫膠體金技術(shù)在臨床檢驗(yàn)中的應(yīng)用研究做如下綜述,旨在闡述該技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)程。
膠體金是由氯金酸(HAuCl4)還原析出的金顆粒,其還原劑包括白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉、鞣酸等,在靜電作用下可形成穩(wěn)定的膠體狀態(tài),故稱膠體金[5]。膠體金標(biāo)記技術(shù)(immunogold labeling technique)則是利用其表面負(fù)電荷吸引蛋白質(zhì)正電荷基團(tuán)的吸附包被過程,該過程實(shí)質(zhì)為靜電結(jié)合,不影響蛋白質(zhì)的生物特性,且吸附能力強(qiáng),可與葡萄球菌A蛋白、糖蛋白、免疫球蛋白、酶、抗生素、激素等多種非共價(jià)結(jié)合,在檢驗(yàn)檢疫及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域均具有重要作用[6,7]。此外,免疫膠體金顆粒具有較高的電子密度,于顯微鏡下金標(biāo)蛋白結(jié)合處可見黑褐色顆粒,當(dāng)此類標(biāo)記物于配體處大量聚集,即可肉眼觀察到紅色或粉紅色斑點(diǎn),用于定性或半定量的快速免疫檢測(cè)[8]。
免疫膠體金定性檢測(cè)具有操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速、靈敏度高、特異性強(qiáng)等應(yīng)用優(yōu)勢(shì),適用于臨床疾病的基層篩查,其檢測(cè)方式主要為斑點(diǎn)免疫金滲濾法(DIGFA)和膠體金免疫層析法(GICA)兩種。
2.1 DIGFA DIGFA 是于固相酶免疫測(cè)定技術(shù)(ELISA)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的定性檢測(cè)技術(shù),其原理是以硝酸纖維素膜為載體,利用微孔濾膜的可濾過性,通過滲濾過膜形式,促使抗原抗體反應(yīng)的快速完成,樣本中抗原被膜上抗體捕獲,而其余無關(guān)蛋白則可濾出膜片[9,10]。DIGFA 以膠體金為標(biāo)記物,通過其在滲濾中與膜上抗原的結(jié)合,進(jìn)行定性檢測(cè)。膠體金本身呈紅色,陽性則顯示膜上呈紅色斑點(diǎn),全過程可于數(shù)分鐘內(nèi)完成,快速便捷[11,12]。ELISA 與DIGFA 進(jìn)行了包蟲病檢測(cè),結(jié)果顯示DIGFA 法與ELISA 法在包蟲病臨床診斷中的敏感度與特異性均較高,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但DIGFA 對(duì)檢測(cè)時(shí)間、操作技能及設(shè)備的要求相對(duì)較低。由此可知,DIGFA 在當(dāng)前醫(yī)學(xué)檢測(cè)中具有較高的敏感度與特異性,且操作簡(jiǎn)單、快速便捷,適合于現(xiàn)場(chǎng)流調(diào)等應(yīng)用。
2.2 GICA GICA 是膠體金標(biāo)記技術(shù)、免疫檢測(cè)技術(shù)與層析分析技術(shù)等結(jié)合形成的固相標(biāo)記免疫檢測(cè)技術(shù)[14];其原理是將特異性抗原或抗體以條帶狀固定于膜上,并采用膠體金標(biāo)記試劑吸附于結(jié)合墊上,樣品在層析作用下往前移動(dòng),當(dāng)樣本中存在特異性病毒抗原時(shí),可與結(jié)合墊處金標(biāo)抗體相結(jié)合,并聚集于檢測(cè)帶上,大量積聚后可肉眼觀察到顯色結(jié)果,具有方便、快捷等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[15-17]。彭孝斌等[18]研究顯示,在新型冠狀病毒IgM 及IgG 的檢測(cè)結(jié)果中,ELISA 未表現(xiàn)出優(yōu)于GICA 的性能,而GICA 較ELISA 操作更為簡(jiǎn)便快捷,是基層實(shí)驗(yàn)室的良好選擇??梢奊ICA 具有積極的篩查檢測(cè)價(jià)值,其操作便捷,應(yīng)用范圍廣泛,在疫情篩查及外科手術(shù)應(yīng)用中均具有積極作用。
基于膠體金本身的顏色屬性,可通過光學(xué)傳感器對(duì)檢測(cè)線顏色深淺的判定,進(jìn)行定量或半定量分析,并以此作為檢測(cè)依據(jù)。
3.1 半定量檢測(cè) 研究指出[19],硝酸纖維素膜上顯色面積與其抗體濃度呈正相關(guān),可建立相應(yīng)的半定量測(cè)定方式,通過定量質(zhì)控點(diǎn)的設(shè)定,獲取半定量檢測(cè)結(jié)果。近年來,已有多篇報(bào)道[20,21]證實(shí),膠體金半定量快速檢測(cè)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域據(jù)具有重要價(jià)值。
3.2 定量檢測(cè) 膠體金免疫定量檢測(cè)的應(yīng)用原理主要為硝酸纖維素膜上檢測(cè)線色彩深淺程度與待檢物濃度間的比例關(guān)系,通過光學(xué)傳感器掃描試劑條,隨后取標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較,以此獲取定量分析的檢測(cè)結(jié)果[22-24]。孫宇等[25]對(duì)膠體金免疫比色法定量檢測(cè)血清h-FABP 水平的應(yīng)用效果進(jìn)行了初步研究,結(jié)果顯示h-FABP 膠體金免疫比色法與成熟的免疫比濁法檢測(cè)結(jié)果一致,可為臨床應(yīng)用提供有利依據(jù)。范妙璇等[26]研究指出,膠體金定量檢查可準(zhǔn)確、定量、快速檢測(cè)中藥飲片中黃曲霉毒素含量,并達(dá)到臨床檢驗(yàn)的基本要求。綜上所述,膠體金免疫定量檢測(cè)在臨床檢驗(yàn)中具有確切的應(yīng)用價(jià)值。
4.1 細(xì)菌 葡萄球菌、沙門菌、大腸桿菌、幽門螺桿菌等為常見細(xì)菌病原體,而常規(guī)細(xì)菌分離培養(yǎng)檢測(cè)大多費(fèi)時(shí)費(fèi)力,不利于基層的大量推廣[27]。劉晶等[28]采用膠體金標(biāo)記雙特異性抗金黃色葡萄球菌腸毒素A(SEA)/金黃色葡萄球菌腸毒素B(SEB)的單克隆抗體,建立GICA 用于SEA 與SEB 的快速檢測(cè),結(jié)果顯示測(cè)試卡可在10 min 內(nèi)完成定性和半定量檢測(cè),且靈敏度高、特異性較強(qiáng),穩(wěn)定性及重復(fù)性良好,適用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查檢測(cè)。侯巧華等[29]建立了快速、靈敏檢測(cè)沙門菌的免疫層析試紙方法,其研究結(jié)果顯示該方式檢測(cè)沙門菌的最低濃度為102cfu/ml,而檢測(cè)除沙門菌外的其他7 種細(xì)菌時(shí),均顯示陰性,可見該方案檢測(cè)沙門菌具有較高的靈敏度及特異性。此外,相關(guān)研究證實(shí)[30],GICA 技術(shù)在大腸桿菌O157∶H7 的檢測(cè)中具有較高價(jià)值,其檢測(cè)限為500 個(gè)細(xì)菌,且特異性好、檢測(cè)快速、應(yīng)用方便。黃佳斯等[31]研究對(duì)3 種非侵襲性幽門螺桿菌檢測(cè)方法的臨床診斷應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了比較與評(píng)價(jià),結(jié)果顯示以13C 尿素呼氣試驗(yàn)為金標(biāo)準(zhǔn),免疫膠體金法的檢測(cè)靈敏度及特異性低于血清抗幽門螺桿菌抗體與HpSA 免疫快檢卡檢測(cè),但免疫膠體金法更為方便、快捷,且有利于臨床的規(guī)模性檢測(cè)??梢娔z體金技術(shù)對(duì)細(xì)菌病原體具有較高的檢測(cè)價(jià)值。
4.2 病毒 免疫膠體金技術(shù)在乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人類免疫缺陷病毒(HIV)及禽流感病毒(AIV)的檢測(cè)中均具有一定價(jià)值。祁亞寧等[32]對(duì)酶聯(lián)免疫吸附法與膠體金法在乙肝表面抗原檢驗(yàn)中的作用及價(jià)值進(jìn)行了比較,其研究認(rèn)為二者對(duì)乙肝表面抗原均有較高的陽性檢測(cè)率,其中酶聯(lián)免疫法的敏感度及特異度更高,但膠體金法檢測(cè)方式更為簡(jiǎn)便、直觀,檢測(cè)過程更加快捷,且不需要特殊儀器設(shè)備,在感染者初篩及緊急狀態(tài)下更為適用。在HCV 篩查中,有研究證實(shí),ELISA 法與GICA法檢測(cè)HCV 抗體均具有較高檢出率,其中GICA 法方便、快捷,可優(yōu)先作為臨床初次篩查方法。董莉[33]對(duì)ELISA 法與GICA 在疑似艾滋病血清HIV 檢測(cè)中的檢測(cè)效果進(jìn)行了分析,研究顯示,膠體金法在疑似艾滋病血清HIV 檢測(cè)中的敏感性及特異性更高,可為HIV 診斷結(jié)果提供更為真實(shí)有效的依據(jù)。李維等[34]研發(fā)并生產(chǎn)用于H9 亞型禽流感病毒早期感染現(xiàn)場(chǎng)診斷的膠體金檢測(cè)試劑卡,該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)H9 亞型禽病毒的快速篩查工作,有利于H9 亞型禽流感綜合防控效果的提升。以上結(jié)果表明,免疫膠體金技術(shù)對(duì)病毒病原體的檢測(cè)具有重要意義。
4.3 其他 膠體金技術(shù)在梅毒螺旋體、衣原體、旋毛形線蟲等病原體的檢測(cè)中具有重要作用,據(jù)王縛鯤等[35]報(bào)道顯示,以梅毒螺旋體抗體明膠顆粒凝集試驗(yàn)(TPPA)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),GICA 檢測(cè)梅毒螺旋體的準(zhǔn)確度、靈敏度、特異度顯著高于ELISA,可快速、準(zhǔn)確診斷梅毒螺旋體的感染。而何諾等[36]研究顯示,膠體金法對(duì)女性生殖道沙眼衣原體感染具有較高檢測(cè)價(jià)值。
近年來,免疫膠體金技術(shù)已成為發(fā)展較快的復(fù)合型免疫技術(shù)之一,其適用范圍廣,較傳統(tǒng)檢驗(yàn)方式具有更高效、快速的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),是急診標(biāo)本及疫情現(xiàn)場(chǎng)篩查的主要方式。但目前免疫膠體金技術(shù)在應(yīng)用中也存在一定不足,其試紙條結(jié)果判定易受到環(huán)境、標(biāo)本加樣量及觀察時(shí)間等因素的影響,此外,當(dāng)病原體檢測(cè)存在交叉反應(yīng)時(shí),易導(dǎo)致假陽性和假陰性反應(yīng)的出現(xiàn),在病原多項(xiàng)目聯(lián)合檢測(cè)方面尚需提高與加強(qiáng)?;诖?,針對(duì)以上弊端,可從提高試劑盒質(zhì)量、拓寬新型標(biāo)記材料、實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)聯(lián)合檢測(cè)等方面進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)一步提高免疫膠體金檢測(cè)的敏感性、特異性,促使多元檢測(cè)及直接定量檢測(cè)的早日實(shí)現(xiàn)。