CN100341570C - 一种蛋白质芯片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明还公开了一种蛋白质芯片的固相载体,它包括(a)固相载体基片,(b)位于所述固相载体表面上的封闭物层,其中所述的封闭物被生物素标记;以及(c)位于封闭物层上的亲和素层;其中在封闭物层和亲和素层中,生物素的数量为亲和素活性单位的0.15-0.4。本发明的蛋白质芯片固相载体可显著降低蛋白质点样点的扩散,并提高检测灵敏度。本发明还提供了所述蛋白质芯片固相载体的制备方法。

Description

一种蛋白质芯片的制备方法
技术领域
本发明属于蛋白质芯片或免疫测定领域,更具体地涉及一种新的蛋白质芯片载体及其处理方法。
背景技术
为提高检测通量与检测效率,近年来发展起来了一种微阵列酶联免疫检测技术,也称为蛋白质芯片技术——它利用的是抗体与抗原结合的特异性即免疫反应来检测样品。
蛋白质芯片构建的简化模型为:选择一种固相载体能够牢固地结合蛋白质分子(抗原或抗体),这样形成蛋白质的微阵列,即蛋白质芯片。在基片上构建蛋白质微阵列,阵列中的每一个点代表着一个独立的生物化学反应,从而把许许多多的反应集成在一块很小的载体上进行。
在蛋白质芯片制造过程中,固相载体的制备与处理非常重要。用于制造蛋白质芯片的固相载体有两大类;一类是玻璃、聚苯乙烯等二维支持物,一类是NC膜、PDVF膜、各类凝胶等三维支持物。
用NC膜或PDVF膜制作蛋白质芯片的一般工艺流程如下:
(1)将要点到膜上的抗原或抗体用缓冲液配制成一定浓度,
(2)用高速机器人点样仪把蛋白质——抗原或抗体点到膜上,
(3)用缓冲液漂洗膜2-3次,每次3-6分钟,
(4)用5%的小牛血清或脱酯奶粉室温下封闭1-2小时,
(5)再用缓冲液漂洗膜2-3次,每次3-6分钟。
用于制作蛋白质芯片的膜类固相载体属于三维结构,其优点在于,膜对点样的蛋白质吸附量大,经免疫反应后固定在膜上的酶标抗原或抗体量大,检测信号相对较高。
然而以膜作支持物其最大的缺点是,膜对蛋白质的固定只是由于膜对蛋白质的吸附作用产生,固定力弱,经反复冲洗会导致脱落。用膜用蛋白质芯片的固相载体,信号产生的本底高,而且不均一。而且蛋白质点阵容易在反应过程中扩散,阵特别是当密度较大时,易造成不同点的信号由于距离太近而相互影响。
因此,本领域迫切需要开发新的蛋白质芯片固相载体及其制备方法,该固相载体可显著降低蛋白质点样点的扩散和/或提高检测灵敏度。
发明内容
本发明的目的就是提供一种新的蛋白质芯片固相载体及其制备方法,该固相载体可显著降低蛋白质点样点的扩散和/或提高检测灵敏度。
在本发明的第一方面,提供了一种蛋白质芯片的固相载体,它包括:
固相载体基片,
位于所述固相载体表面上的封闭物层,其中所述的封闭物被生物素标记;以及
位于封闭物层上的亲和素层;
其中在封闭物层和亲和素层中,生物素的数量为亲和素活性单位的0.15-0.4。
在另一优选例中,所述的固相载体基片选自下组:玻璃片、塑料片、硝酸纤维膜、PDVF膜。
在另一优选例中,所述的亲和素-生物素的总含量为5-1000ug/cm2
在另一优选例中,所述的亲和素选自下组:卵白亲和素、链霉亲和素、及其混合物。
在另一优选例中,所述的生物素选自下组:生物素N-羟基丁二酰亚胺酯、长臂生物素或其混合物。
在本发明的第二方面,提供了一种蛋白质芯片固相载体的制备方法,包括步骤:
(a)将一固相载体基片浸泡于生物素标记的封闭物溶液中,
(b)用缓冲液洗涤步骤(a)的固相载体;
(c)干燥步骤(b)的固相载体;
(d)将步骤(c)的固相载体浸泡于亲和素溶液中,其中亲和素的浓度使生物素的数量为亲和素活性单位的0.15-0.4,
(e)用缓冲液洗涤步骤(d)的固相载体;
(f)干燥步骤(e)的固相载体。
在另一优选例中,所述的固相载体选自下组:玻璃片、塑料片、硝酸纤维膜、PDVF膜。
在另一优选例中,所述的亲和素溶液中亲和素的的浓度为5-1000ug/ml。
在另一优选例中,所述的亲和素选自下组:卵白亲和素、链霉亲和素、及其混合物;且所述的生物素选自下组:生物素N-羟基丁二酰亚胺酯、长臂生物素或其混合物。
在另一优选例中,步骤(a)和(d)浸泡条件为室温下90-150分钟,或4℃过夜;而且干燥条件为室温凉干或冷冻干燥。在另一优选例中,所述的亲和素选自下组:卵白亲和素、链霉亲和素、及其混合物。
附图说明
图1是本发明固相载体的剖面示意图。
具体实施方式
本发明人经过深入而广泛的研究,发现当蛋白质芯片的固相载体的表面结合有生物素标记的封闭物层和亲和素层时,不仅可显著降低蛋白质点样点的扩散作用,而且可提高检测灵敏度。在此基础上完成了本发明。
本发明的蛋白质芯片固相载体基本上由(a)常规固相载体(即基片)、(b)位于载体上方生物素标记的封闭物层、以及(c)位于封闭物层上方的亲和素层构成。
在本发明的蛋白质芯片固相载体的封闭物层和亲和素层之间,形成了特定的亲和素-生物素复合物,这是一种由一定比例的亲和素和生物素结合而成的复合物。通常,1个分子的亲和素结合4个分子的生物素,形成完全复合的复合物。本发明的复合物是非完全复合的复合物,即每1分子亲和素与小于4个分子的生物素所形成的复合物。较佳的复合物是每1分子亲和素与小于0.6-2个分子的生物素所形成的复合物,更佳地是每1分子亲和素与小于0.8-1.5个分子的生物素所形成的复合物。
另一种表示亲和素-生物素复合物中生物素/亲和素比例的方式是以亲和素活性单位为基准。亲和素活性单位被定义为一定数量亲和素所能结合的生物素的数量。在本发明的复合物中,生物素的数量通常为亲和素活性单位的0.15-0.4,较佳地为1/5-1/3。
可用于本发明的亲和素没有特别限制。代表性的例子包括(但并不限于):卵白亲和素、链霉亲和素或其混合物等。
可用于本发明的生物素没有特别限制。代表性的例子包括(但并不限于):活化生物素,例如生物素N-羟基丁二酰亚胺酯、长臂生物素、生物素酰肼或其混合物等。
可用于本发明的封闭物没有特别限制。代表性的例子包括(但并不限于)小牛血清、脱酯奶粉或其化合物。
如本文所用,术语“蛋白质芯片固相载体”就是在其上点有蛋白质点样点的基片材料,常见的载体包括:玻璃片、塑料片、硝酸纤维(NC)膜、PDVF膜等,其中特别优选的是NC膜。
本发明还提供了蛋白质芯片固相载体的制备方法。以NC膜为例,其处理方法包括如下步骤:
(1)预封闭
用标记了生物素的封闭物对蛋白质芯片固相载体膜(基片)进行预封闭,从而在固相载体上形成封闭物层。
一种优选的方法是用重量浓度为2%-10%已标记了生物素的封闭物对用作蛋白质芯片固相载体膜进行封闭,室温下1-2小时或4℃过液。
至于浸泡温度和时间,没有特别限制。通常,在亲和素-生物素复合物溶液中的浸泡时间为室温下90-150分钟或更长,或4℃过夜。
预封闭溶液中生物素标记的封闭物的浓度,通常为5-1000ug/ml,较佳地为100ug/ml-500ug/ml,按生物素的含量计算。
(2)亲和素处理
在该步骤中,用亲和素处理预封闭的固相载体。用于亲和素和封闭物上的生物素有很高的亲和力,因此会在固相载体上再形成一层亲和素分子层。这样就形成了本发明的固相载体。至于浸泡温度和时间,没有特别限制。通常,在亲和素-生物素复合物溶液中的浸泡时间为室温下90-150分钟或更长,或4℃过夜。
一种优选的方法是封闭完成后再用0.1mg/ml-1.0mg/ml的亲和素对膜进行浸泡10-30分钟,室温凉干。
对于本发明的蛋白质芯片固相载体,可用常规方法,用点样仪将用生物素标记了的抗原或抗体点于膜上,室温凉干或冷冻干燥后,就形成了蛋白质芯片。
亲和素溶液中亲和素浓度,通常为5-1000ug/ml,较佳地为100ug/ml-500ug/ml。此外,亲和素溶液中的亲和素的摩尔浓度与封闭物溶液中的生物素摩尔浓度之比为1∶0.5-1∶4,较佳地为1∶1-1∶2。这样,在本发明固相载体上形成的亲和素-生物素复合物中生物素所占比例为亲和素活性单位的1/5-1/3。当然,浸泡时间等条件对亲和素-生物素复合物中亲和素:生物素之比也会有影响。
通过应用本发明的蛋白质芯片制作方法,在NC、PDVF膜上形成了一层具有活性的连续的蛋白质膜,标记了生物素的抗原或抗体通过生物素的咪唑酮环与亲和素上的结合点位牢固结合,从而达到四方面效应:
1、减少了非特异性吸附;
2、封闭均一、牢固,洗涤过程中膜吸附蛋白质的脱落减少;
3、点样的抗原或抗体在膜上结合牢固,并且充分暴露在空间中,减少了空间位阻效应;
4、减小了反应过程中抗原或抗体在膜上的扩散。
据测试,通过本发明处理NC膜后,再进行蛋白质点样,经抗原抗体反应,最终的样品信号的本底值可下降10-15%,相应的样品最小检出量也可减少10%以上,从而检测灵敏度有了较大提高。
另外,NC膜经过处理,蛋白质样点的扩散也有所减小,免疫反应前后样点面积比为1.5倍,而未经过处理的二者面积比为3.2倍以上。换言之,本发明点样点面积仅为对照的50%左右。因此,经过亲和素-生物素处理的NC膜,发光反应后同一孔内不同点之间光信号的相互干扰大大减小了,也预示着可以进一步提高蛋白质芯片的集成度。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,例如Sambrook等人,分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
以下以丙型肝炎抗-HCV种抗体的检测为例进一步阐述本发明,但并不限于本发明的范围。
(a)蛋白质芯片固相载体的制备
选择Whatman公司生产的孔径0.4mm亲水性NC膜,用长臂生物素(BCNHS)化的2-10%、pH 7.8的PBS脱酯奶粉缓冲液封闭,室温下封闭1-2小时或4℃过液。PH7.8的PBS缓冲液洗涤3次,室温凉干;用0.5%的链霉亲和素溶液浸泡30分钟,凉干。
(b)蛋白质芯片的制备
用高速点样仪将丙型肝炎的长臂生物素(BCNHS)化的基因工程融合抗原(包括Core\NS3\NS4\NS5)点于经上述处理的NC膜上,每阵列16(4×4)个样点,每个样点直径0.4mm,室温凉干。
(c)检测
分别用以上述方法制作的蛋白质芯片、以经通常方法制作的蛋白质芯片检测丙型肝炎阳性的血清,膜反应结果比较如下:
Figure C0311607600101
实施例2
重复实施例1的测序,不同点仅在于使用了不同浓度亲和素和生物素、不同的亲和素∶生物素之比以及不同的固相载体(详见表2)。
                                   表2
  固相载体 生物素数量为亲和素活性单位的比例     亲和素浓度(ug/ml)  反应后对照处理样点面积(实验点样点大小/对照点样点大小)
  NC 1/3     50  0.55
    100  0.52
    300  0.48
  PDVF 1/4     50  0.56
    100  0.53
    300  0.46
此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种蛋白质芯片的固相载体,其特征在于,它包括:
固相载体基片,
位于所述固相载体表面上的封闭物层,其中所述的封闭物被生物素标记;以及
位于封闭物层上的亲和素层;
其中在封闭物层和亲和素层中,生物素的数量为亲和素活性单位的0.15-0.4。
2.如权利要求1所述的固相载体,其特征在于,所述的固相载体基片选自下组:玻璃片、塑料片、硝酸纤维膜、聚偏氟乙烯膜。
3.如权利要求1所述的固相载体,其特征在于,所述的亲和素-生物素的总含量为5-1000ug/cm2
4.如权利要求1所述的固相载体,其特征在于,所述的亲和素选自下组:卵白亲和素、链霉亲和素、及其混合物。
5.如权利要求1所述的固相载体,其特征在于,所述的生物素选自下组:生物素N-羟基丁二酰亚胺酯、长臂生物素或其混合物。
6.一种权利要求1所述的蛋白质芯片固相载体的制备方法,其特征在于,包括步骤:
(a)将一固相载体基片浸泡于生物素标记的封闭物溶液中,
(b)用缓冲液洗涤步骤(a)的固相载体;
(c)干燥步骤(b)的固相载体;
(d)将步骤(c)的固相载体浸泡于亲和素溶液中,其中亲和素的浓度使生物素的数量为亲和素活性单位的0.15-0.4,
(e)用缓冲液洗涤步骤(d)的固相载体;
(f)干燥步骤(e)的固相载体。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的固相载体选自下组:玻璃片、塑料片、硝酸纤维膜、聚偏氟乙烯膜。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的亲和素溶液中亲和素的的浓度为5-1000ug/ml。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的亲和素选自下组:卵白亲和素、链霉亲和素、及其混合物;且所述的生物素选自下组:生物素N-羟基丁二酰亚胺酯、长臂生物素或其混合物。
10.如权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(a)和(d)浸泡条件为室温下90-150分钟,或4℃过夜;而且干燥条件为室温凉干或冷冻干燥。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101929997B (zh) * 2008-12-26 2014-03-19 上海透景生命科技有限公司 一种提高免疫检测灵敏度的方法
CN102439447A (zh) * 2009-03-02 2012-05-02 日本烟草产业株式会社 对生物学样品中的物质进行检测的方法
CN102539740A (zh) * 2010-12-29 2012-07-04 河北省健海生物芯片技术有限责任公司 可同时检测80种自身抗体的蛋白质芯片和方法
CN108152510A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 武汉科技大学 一种联合检测动脉粥样硬化的蛋白质芯片及其应用
CN113063940A (zh) * 2021-03-18 2021-07-02 北京万泰生物药业股份有限公司 一种同时检测多种抗原抗体的方法及其载体制备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023620A2 (en) * 1999-09-29 2001-04-05 Oligos Etc. Inc. Arrays with modified oligonucleotide and polynucleotide compositions
CN1335505A (zh) * 2001-07-11 2002-02-13 上海晶泰生物技术有限公司 采用标记链霉亲和素——生物素技术的蛋白质芯片
CN1338633A (zh) * 2001-09-29 2002-03-06 上海晶泰生物技术有限公司 自身免疫性疾病联合诊断的蛋白质芯片

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023620A2 (en) * 1999-09-29 2001-04-05 Oligos Etc. Inc. Arrays with modified oligonucleotide and polynucleotide compositions
CN1335505A (zh) * 2001-07-11 2002-02-13 上海晶泰生物技术有限公司 采用标记链霉亲和素——生物素技术的蛋白质芯片
CN1338633A (zh) * 2001-09-29 2002-03-06 上海晶泰生物技术有限公司 自身免疫性疾病联合诊断的蛋白质芯片

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