免疫比濁法是目前非常主流的一種免疫檢測(cè)方法,其基本原理為:抗原抗體在緩沖液中特異性結(jié)合形成抗原抗體復(fù)合物,使反應(yīng)液出現(xiàn)濁度,透光率下降。在一定的比例范圍內(nèi),反應(yīng)液的濁度和抗原抗體的量呈線性相關(guān)關(guān)系,從而得到樣液中抗原的含量。
免疫比濁中抗體的載體主要是膠乳微球,常見(jiàn)的膠乳微球由苯乙烯及相應(yīng)功能單體通過(guò)乳液聚合法制得,粒徑范圍為50nm至400nm的一種納米材料。膠乳微球的粒徑會(huì)影響免疫比濁靈敏度大小、抗體投入量多少、包被微球的抗體活性及微球本身穩(wěn)定性等,因此精準(zhǔn)監(jiān)控膠乳微球的粒徑分布情況,團(tuán)聚、分散等狀態(tài)也成為微球的生產(chǎn)包被工藝流程中的重難點(diǎn)。
免疫比濁試劑的研發(fā)過(guò)程中,需要對(duì)裸露的膠乳微球進(jìn)行包被以及封閉操作,而在微球包被、封閉結(jié)束后,通常需要通過(guò)高速離心的方法去除多余的蛋白和封閉劑,在離心之后又需要超聲使微球均勻懸浮在液體當(dāng)中。令人頭疼的是,超聲不足,微球不能充分分散;超聲過(guò)度,可能造成抗體或封閉劑從微球表面脫落,容易造成微球聚集、沉淀。
微球顆粒越大、濃度越高吸光度也會(huì)增大,所以經(jīng)常會(huì)用紫外分光光度法測(cè)量微球的吸光度來(lái)反應(yīng)微球樣本的團(tuán)聚或者濃度情況。筆者通過(guò)紫外分光光度法研究了150nm微球包被前后的變化情況,檢測(cè)了包被前的裸露150nm微球的吸光度為0.68A,包被后微球吸光度為1.11A,就說(shuō)明包被后樣本團(tuán)聚嚴(yán)重。超聲分散后,檢測(cè)微球吸光度為0.60A,此時(shí)微球吸光度與裸微球的吸光度相近,說(shuō)明微球已超聲分散好,可以用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
但發(fā)現(xiàn)后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期有較大的偏差。猜想雖然包被后超聲的微球吸光度與裸微球的吸光度相近,但微球的狀態(tài)很可能不一樣,而紫外分光光度計(jì)無(wú)法檢測(cè)到這樣的細(xì)節(jié),分辨率較低。因此需要一款高精度的納米顆粒表征儀器,目前高精度的納米單顆粒表征方法有納米粒子示蹤(NTA)、納米流式、納米庫(kù)爾特粒度儀(Nanocoulter),但是前兩種方法都是光學(xué)方法,易受樣本的光學(xué)性質(zhì)影響。Nanocoulter運(yùn)用RPS(電阻感應(yīng)脈沖)原理,RPS作為電學(xué)的檢測(cè)方法,不存在大小顆?;ハ嘤绊懙默F(xiàn)象,是真正意義上的單顆粒檢測(cè)方法,反映樣本最真實(shí)的粒徑分布。而且不受樣本吸光度、折光率影響,與樣本光學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān),擁有非常高的分辨率,可以精確看到樣本團(tuán)聚等細(xì)微變化。
筆者選用了Nanocoulter檢測(cè)微球包被過(guò)程中各步驟的顆粒濃度。數(shù)據(jù)顯示150nm裸微球濃度為5.338E+11(Particles/mL),且粒徑集中在150nm處,樣本中只有微量團(tuán)聚體,微球的均一性很好;包被后的微球,樣本中的團(tuán)聚明顯增多,與吸光度反映一致;而包被微球超聲后,濃度為4.602E+11(Particles/mL),相比裸微球,包被后超聲微球濃度明顯下降,樣本損失了13.8%。而且超聲后的微球并沒(méi)有分散好,樣本中還有10%左右的團(tuán)聚顆粒。
至此,筆者確定先前引起吸光度降低的原因,就是因?yàn)楣に囘^(guò)程中微球的損失導(dǎo)致。另外,超聲后吸光度雖降低,但微球中其實(shí)還是有部分團(tuán)聚體,這種情況是分光光度計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確分析的。甚至因?yàn)閾p失,分光光度計(jì)還會(huì)在遇見(jiàn)團(tuán)聚體時(shí)給出“分散較好"的誤導(dǎo)信息!但實(shí)際上,微球吸光度一致時(shí),微球的團(tuán)聚情況也可能不同。
總結(jié)
納米庫(kù)爾特粒度儀(電阻法RPS)在免疫比濁試劑生產(chǎn)研發(fā)中有明顯優(yōu)勢(shì):
1. 粒徑測(cè)量媲美電鏡,可以準(zhǔn)確展示微球的粒徑分布,分析團(tuán)聚情況;
2. 精準(zhǔn)的濃度測(cè)量,分析微球包被工藝當(dāng)中的損失及分散情況;
3. 真正意義上的單顆粒檢測(cè),展示樣本的原始面貌。
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