關(guān)于膠體金標(biāo)記技術(shù)的介紹
膠體金標(biāo)記技術(shù)是以膠體金作為示蹤標(biāo)志物或顯色劑,應(yīng)用于抗原抗體反應(yīng)的一種新型免疫標(biāo)記技術(shù)。由于它不存在內(nèi)源酶干擾及放射性同位素污染等問(wèn)題,且利用不同顆粒大小的膠體金還可以作雙重甚至多重標(biāo)記,使定位更加。因此已成為繼熒光素、酶、同位素及乳膠標(biāo)記技術(shù)之后的一種新型標(biāo)記技術(shù)?,F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電鏡、流式細(xì)胞儀、免疫印跡、蛋白染色、體外診斷試劑的制造等領(lǐng)域。
近年來(lái),它更多的被應(yīng)用于免疫學(xué)和細(xì)胞學(xué)相關(guān)分子水平的檢測(cè)中。尤其隨著人們物質(zhì)生活的改善,有關(guān)人類(lèi)健康的問(wèn)題在現(xiàn)實(shí)生活中已顯得非常突出。
制備方法
在溶液中金顆粒呈圓形,邊緣平整,界線十分清楚。金顆粒表面帶有大量負(fù)電荷,由于靜電的排斥力,使其在水中保持穩(wěn)定狀態(tài),形成穩(wěn)定的膠體,所以稱其為膠體金。膠體金的制作方法有白磷還原法,抗壞血酸還原法,檸檬酸三鈉還原法和鞣酸—檸檬酸三鈉還原法。通過(guò)改變反應(yīng)體系中氯金酸與還原劑的比例(即增加或減少還原劑的量)可得到所需不同直徑的金顆粒。
但前兩種方法制備得到的金顆粒直徑大小不均一,所以目前常用后兩種方法,以檸檬酸三鈉還原法為例,有兩種方法。
1、Frens標(biāo)準(zhǔn)方法:
(1)取0、01%HAuCl4溶液50mL,加熱煮沸,隨即快速加入1%檸檬酸三鈉溶液0.5mL.
(2)約過(guò)25s沸騰的溶液變?yōu)榈{(lán)色,大約再過(guò)70s,藍(lán)色突然轉(zhuǎn)變?yōu)榱良t色,
(3)繼續(xù)煮沸約5分鐘后結(jié)束反應(yīng)。
(4)冷卻后用0.1M K2CO3溶液調(diào)至所需PH值。
(5)此后再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間或另加入額外的檸檬酸三鈉都不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
該法制備得到的金顆粒直徑約為41nm,如前所述,要想得到更大或更小的金顆粒,該方法依然可行,*不同的是需要改變加入還原劑的量。另外,采用此標(biāo)準(zhǔn)方法所需反應(yīng)時(shí)間zui短。
2、Slot標(biāo)準(zhǔn)方法:
(1)取1mL1%HAuCl4溶液溶于100mL水中,
(2)再加入2mL1%二水檸檬酸鈉溶液。
(3)將該混合溶液加熱煮沸約15~30min,直至溶液顏色變?yōu)榱良t色,
(4)冷卻后,用0.1M K2CO3溶液調(diào)整PH值,該法制備的金顆粒直徑約為15nm.
膠體金標(biāo)記蛋白的原理是:在堿性條件下,膠體金顆粒表面帶負(fù)電荷,可與蛋白質(zhì)所帶正電荷基團(tuán)之間產(chǎn)生靜電吸引而牢固結(jié)合,這種結(jié)合對(duì)所標(biāo)記蛋白的生物學(xué)活性無(wú)明顯影響。
膠體金免疫技術(shù)可大致分為液相膠體金標(biāo)記技術(shù)和固相膠體金標(biāo)記技術(shù),其分類(lèi)依據(jù)同酶免疫技術(shù)。
zui早的液相膠體金標(biāo)記技術(shù)叫免疫金染色法(IGS),它僅以膠體金作為標(biāo)記物和顯色劑。zui初的免疫金染色都采用單標(biāo)記。即采用大小均一的金顆粒進(jìn)行標(biāo)記。后來(lái)發(fā)展到可利用不同顆粒大小的膠體金作雙重標(biāo)記甚至多重標(biāo)記。但該方法均僅以膠體金顯色,需要較高濃度的標(biāo)記物,耗費(fèi)抗體或抗原的量較多,而且需要較大直徑的金顆粒(40-50nm),才能獲得較高的靈敏度,而且當(dāng)金顆粒過(guò)大時(shí),標(biāo)記物不穩(wěn)定,長(zhǎng)期貯存容易發(fā)生自動(dòng)聚集。
為克服以上缺點(diǎn),免疫金銀染色法(IGSS)應(yīng)運(yùn)而生。該方法的原理是,先用膠體金標(biāo)記物作免疫金染色,再加入含銀的物理顯影液,則銀離子靠電荷吸引,大量吸附于金顆粒周?chē)?,使顯色結(jié)果呈現(xiàn)金屬銀的藍(lán)灰色,同時(shí)將顯色信號(hào)進(jìn)一步放大。應(yīng)用時(shí),由于本法zui終顯色是靠金屬銀的吸附沉積,因此不需要高濃度的膠體金標(biāo)記物,將膠體金標(biāo)記物稀釋幾十倍,仍可獲得同免疫金染色一樣的*效果。這樣不僅可以節(jié)省大量的抗體或抗原標(biāo)記物,而且可以節(jié)省大量的膠體金。本方法靈敏度的關(guān)鍵在于膠體金吸附銀顆粒的數(shù)量。小直徑的膠體金比大顆粒膠體金能吸附更多的銀離子,而且小顆粒膠體金比大顆粒膠體金更為穩(wěn)定。所以,在同樣的能見(jiàn)度下,免疫金銀染色法所需的膠體金顆粒更為穩(wěn)定。所以在同樣的能見(jiàn)度下,免疫金銀染色法所需的膠體金顆粒也較小。據(jù)Holgate稱,免疫金銀染色法的靈敏度甚至比Sternberger的PAP法還要高出很多。該方法一度存在的主要問(wèn)題在于背景染色過(guò)高,但1984年,Springgall等通過(guò)修改物理顯影操作程序,已基本解決這個(gè)問(wèn)題。固相免疫膠體金標(biāo)記技術(shù)出現(xiàn)較晚,其原理與液相標(biāo)記一樣。所不同的只是通過(guò)不同的方法zui終將膠體金標(biāo)記物吸附于固相支持物表面,近而進(jìn)行檢測(cè)。
常用的固相免疫膠體金標(biāo)記技術(shù)有膠體金免疫層析法和膠體金免疫滲濾法。膠體金免疫層析法是根據(jù)層析原理,將膠體金標(biāo)記的抗原或抗體固定在層析用固相支持物上,通過(guò)層析作用,使抗原與抗體專(zhuān)一性結(jié)合。膠體金免疫滲濾法是讓抗原與膠體金標(biāo)記過(guò)的抗體分別濾過(guò)有一定孔徑的膜(常用NC膜),在此過(guò)程中抗原與抗體專(zhuān)一性結(jié)合,未專(zhuān)一性結(jié)合的抗體濾過(guò)膜。兩種方法都zui終通過(guò)膠體金聚集產(chǎn)生的顏色變化作為結(jié)果判斷的依據(jù)。為了減少膠體金用量,常常通過(guò)銀染加強(qiáng)顯色。
二、應(yīng)用
免疫膠體金技術(shù)可以快速,靈敏檢測(cè)特定蛋白,這種技術(shù)避免了復(fù)雜的操作,無(wú)需特殊檢測(cè)儀器,可以適應(yīng)多種檢測(cè)環(huán)境,以及多種檢測(cè)需要。并且,檢測(cè)結(jié)果可以長(zhǎng)期保存,便于對(duì)照分析。使檢測(cè)更具有普遍性。
免疫膠體金標(biāo)記技術(shù)作為一種日臻完善的檢測(cè)技術(shù),已被廣泛的應(yīng)用于眾多的科研領(lǐng)域中。本實(shí)驗(yàn)采用斑點(diǎn)免疫金—銀染色法(Dot-Immuno-Gold-Silver Straining Method,Dot-IGSS),利用NC膜可以與帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)產(chǎn)生較強(qiáng)的疏水作用,從而使目標(biāo)蛋白與NC膜產(chǎn)生較強(qiáng)親和力的特性,以及NC膜易于被封閉的特點(diǎn),使用NC膜作為固相載體。先使被FMDV免疫過(guò)的牛血清(含F(xiàn)MDV抗體蛋白)與NC膜結(jié)合,然后使用合適的封閉液將NC 膜未結(jié)合蛋白的位點(diǎn)封閉,再用膠體金標(biāo)記過(guò)的抗FMDV抗體蛋白的二抗與FMDV免疫過(guò)的牛血清作用(利用抗原抗體的特異性結(jié)合反應(yīng)),將未特異性結(jié)合的蛋白用PBN溶液和DDW洗脫。zui后,利用膠體金可以與銀離子產(chǎn)生電荷吸引,通過(guò)銀染加強(qiáng)顯色效果(膠體金本身呈淡紅色,銀染后呈藍(lán)黑色),使得可以通過(guò)肉眼直接觀察結(jié)果。本方法具有簡(jiǎn)便快速,靈敏度高,可直接用肉眼判斷結(jié)果,無(wú)須特殊的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。