CN103837689B - 乳汁孕酮生物传感器检测方法的建立及其临床应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了乳汁孕酮生物传感器检测方法的建立及其临床应用,重新制备了孕酮完全抗原,并对孕酮免疫生物传感器的条件进行优化,确定了奶牛妊娠诊断范围为10ng/ml‑15ng/ml,同时应用孕酮免疫生物传感器对乳汁孕酮进行了检测,并与血浆孕酮含量进行了比对,二者密切相关。确定了孕酮免疫生物传感器持久黄体诊断范围为12ng/ml‑18ng/ml,卵巢静止诊断范围为6ng/ml‑10ng/ml,黄体囊肿诊断范围为16ng/ml‑22ng/ml。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种乳汁孕酮生物传感器检测方法的建立及其临床应用。
背景技术
孕酮是一种小分子物质,不具备免疫原性,要使孕酮具有完全抗原性,一般利用某种偶联剂作为桥联,将半抗原与载体蛋白偶联而成为完全抗原。孕酮免疫生物传感器以高亲和力、灵敏度和高特异性的单克隆抗体为基础,获得高亲和力、高特异性的细胞株是获得单克隆抗体的关键。单克隆抗体在当前系统中使用极为敏感,而且具有比较高的专一性,提高了检测孕酮激素准确率。本发明重新制备了孕酮完全抗原,并对孕酮免疫生物传感器的条件进行优化。
在国外孕酮的检测成为牛群繁殖管理的重要检测指标之一,孕酮测定被主要用于确定排卵、孕激素治疗监测和早期妊娠状态的评价。通过孕酮检测,区分出已孕奶牛、休情期奶牛或发情周期不规律的奶牛,以便迅速采取适当的措施。本发明应用孕酮免疫生物传感器对妊娠奶牛、发情奶牛和繁殖障碍奶牛进行了检测,并用ELISA检测方法进行了对比,为奶牛妊娠、发情和繁殖障碍疾病的诊断提供了新的判定标准和理论依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种乳汁孕酮生物传感器检测方法的建立及其临床应用,重新制备了孕酮完全抗原,并对孕酮免疫生物传感器的条件进行优化,对妊娠奶牛、发情奶牛和繁殖障碍奶牛进行了检测,并用ELISA检测方法进行了对比,为奶牛妊娠、发情和繁殖障碍疾病的诊断提供了新的判定标准和理论依据。
本发明的一种乳汁孕酮生物传感器检测方法的建立,具体步骤如下:
步骤一:准备材料:紫外可见分光光度计、精密电子天平、CHI660A电化学工作站、恒温箱、磁力搅拌器、孕酮-11α-半琥珀酸酯、孕酮单克隆抗体、HRP山羊抗小鼠酶标二抗体;3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)-2HCL、牛血清白蛋白(BSA)、H2O2、Tween20、孕酮(P4),N-羟基琥珀酰亚胺(NHS),二甲基甲酰胺(DMF)、二环己基碳化二亚胺(DCC)、卵清白蛋白(OVA,MW:45000)、透析袋、96孔可拆酶标板
步骤二:完全检测抗原的制备:
(1)称取1mg11α-羟基孕酮半琥珀酸(11α-OH-P4-HS),溶于0.02mL二甲基甲酰胺(DMF)中;分别称取0.0298mgN-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和0.534mg二环己基碳化二亚胺(DCC),各自溶于0.004mLDMF中;将上述三种溶液混合,在室温下振荡90min;将振荡均匀的混合液逐滴缓慢地加入溶解于含有2.1mg卵清白蛋白(OVA)的0.2mol/L磷酸盐缓冲液(PBS,pH7.0)中,然后4℃搅拌过夜;将偶联的液体装入预先处理好的透析袋中,放入大烧杯中透析;在透析过程中用0.1MNaHCO32.2L,透析4小时;去离子水2.2L×3次,透析1.5h×3次;最后用1LPBS(pH7.4)透析15小时。取出偶联物11α-OH-P4-HS-OVA,4000rpm,离心30min,取上清分装,在-20℃冻存备用。
(2)分别用稀释液稀释一定浓度的完全抗原(11α-OH-P4-HS-OVA),卵清白蛋白(OVA),孕酮-11α-半琥珀酸酯(11α-OH-P4-HS)包被酶标板,按照间接ELISA操作,鉴定完全抗原免疫活性。
(3)用紫外扫描仪测定上述完全抗原制备液的OD260nm和OD280nm值,以计算蛋白浓度。蛋白浓度mg/mL=(1.45×OD280nm-0.74×OD260nm)×稀释倍数。
步骤三:分别用稀释液稀释一定浓度的完全抗原(11α-OH-P4-HS-OVA),卵清白蛋白(OVA),孕酮-11α-半琥珀酸酯(11α-OH-P4-HS)包被酶标板,按照间接ELISA操作,鉴定完全抗原免疫活性。
步骤四:根据间接竞争ELISA法操作:将制备好的P4-OVA(1∶1000碳酸盐缓冲液稀释)包被在丝网印刷电极上,37℃2h,应用PBST冲洗电极,最后干燥;应用0.25%BSA封闭,37℃2h,PBST冲洗,干燥;在丝网印刷电极上加入HRP-AB,不同浓度的孕酮标准品,37℃50min,PBST冲洗,干燥;应用底物缓冲液(磷酸一柠檬酸盐缓冲液,pH5.5)稀释TMB(TMB为100倍浓缩),加入H2O2每毫升工作液加入30%H2O0.1uL/ml(或用底物缓冲液稀释成工作浓度稀释TMB),加入工作电极20uL,室温蔽光,15min;运用计时电流法测电信号。
如权利要求1所述的乳汁孕酮生物传感器临床应用。
本发明重新制备了孕酮完全抗原,并对孕酮免疫生物传感器的条件进行优化,还对配种后妊娠奶牛的血浆雌二醇、促黄体素、促卵泡素和孕酮浓度进行了检测,同时应用孕酮免疫生物传感器对乳汁孕酮进行了检测,并与血浆孕酮含量进行了比对,二者密切相关。确定了奶牛妊娠诊断范围为10ng/ml-15ng/ml。对产后发情奶牛的血浆雌二醇、促黄体素、促卵泡素和孕酮浓度进行了检测,同时应用孕酮免疫生物传感器对乳汁孕酮进行了检测,并与血浆孕酮含量进行了比对,二者密切相关。确定了奶牛发情诊断范围为11ng/ml-18ng/ml。对乏情奶牛的血浆雌二醇、促黄体素、促卵泡素和孕酮浓度进行了检测,同时应用孕酮免疫生物传感器对乳汁孕酮进行了检测,并与血浆孕酮含量进行了比对,二者密切相关。确定了孕酮免疫生物传感器持久黄体诊断范围为12ng/ml-18ng/ml,卵巢静止诊断范围为6ng/ml-10ng/ml,黄体囊肿诊断范围为16ng/ml-22ng/ml。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:所述的乳汁孕酮生物传感器临床应用
1、准备材料:
离心机Anke TDL80-2B、超低温冰箱、紫外可见分光光度计、精密电子天平(LIBRORAEG-120)、CHI660A电化学工作站、恒温箱、50s型TringaVet便携式兽用、B型超声波扫描仪、肝素、孕酮单克隆抗体、HRP山羊抗小鼠酶标二抗体、孕酮完全抗原(实验室制备)、3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)-2HCL、牛血清白蛋白(BSA)、H2O2、Tween20、雌二醇ELISA试剂盒、孕酮ELISA试剂盒、促黄体素ELISA试剂盒、促卵泡素ELISA试剂盒。
2、试验动物分组与样品处理:
试验一在黑龙江省某集约化奶牛场,选取年龄、胎次及体况相近的健康奶牛7头,分别配种后10d、15d、20d、25d和30采血10ml(1%肝素,120uL),3000r/min,5min离心,-80℃待检。采乳汁5ml,-80℃待检。后直检确定这7头奶牛为妊娠牛。
试验二在黑龙江省某集约化奶牛场,选取年龄胎次及体况相近的奶牛26头,其中健康奶牛8头,产后60d、65d、70d、75d和80d采血和乳汁;黄体囊肿6头,卵巢静止6头,持久黄体6头,采血和乳汁。血样采集10ml(1%肝素,120uL),3000r/min,5min离心,-80℃待检。采乳汁5ml,-80℃待检。
3、繁殖障碍病种类及判断标准
持久黄体:直肠检查一侧或两侧卵巢体积增大,卵巢内有持久黄体存在,并突出于卵巢表面。子宫收缩反应微弱,如宫内有异物可触摸到,子宫沉于腹腔内。B超影像检查如图1。
卵巢静止:奶牛不发情,直肠检查卵巢上无卵泡和黄体,其体积变小,一侧卵巢上可能有黄体残留。B超影像检查如图2。
黄体囊肿:直肠检查一侧或双侧的卵巢体积增大。表面有黄豆粒大小,一个或数个突出的黄体,质地硬而无弹性。B超影像检查如图3。
4、血浆激素检测指标与原理
促卵泡素(FSH,mIU/mL),ELISA法,试剂盒批号DZE50055,检测原理:用纯化的牛促卵泡素(FSH)抗体包被微孔板,制成固相抗体,往包被单抗的微孔中加入促卵泡素(FSH),再与HRP标记的促卵泡素(FSH)抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物。经过彻底洗涤后加底物TMB显色。TMB在HRP酶的催化下转化成蓝色,并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的促卵泡素(FSH)呈正相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度(OD)值,通过标准曲线计算样品中促卵泡素(FSH)浓度;促黄体素(LH,mIU/mL),ELISA法,试剂盒批号DZE50054、孕酮(P4,ng/mL)ELISA法,试剂盒批号DZE50056、雌二醇(E2,pg/mL)ELISA法,试剂盒批号DZE50060,检测原理同促卵泡素(FSH)一致。
5、乳汁孕酮检测方法
根据间接竞争ELISA法操作:将制备好的P4-OVA(1∶1000碳酸盐缓冲液稀释)包被在丝网印刷电极上,37℃2h,应用PBST冲洗电极,最后干燥;应用0.25%BSA封闭,37℃2h,PBST冲洗,干燥;在丝网印刷电极上加入HRP-AB,不同乳汁样品,37℃50min,PBST冲洗,干燥;应用底物缓冲液(磷酸-柠檬酸盐缓冲液pH5.5)稀释TMB(TMB为100倍浓缩),加入H2O2每毫升工作液加入30%H2O0.1uL/ml(或用底物缓冲液稀释成工作浓度稀释TMB),加入工作电极20uL,室温蔽光,15min;运用计时电流法测电信号。
6、数据处理
应用SPSS17.0软件One-way ANOVA(单因素方差分析)进行数据分析,实验数据均以平均数±标准差(x±SD)表示,当差异显著时用Duncan氏检验法进行各组间的多重比较。组间比较,上标小写字母不同者差异显著(P<0.05),上标大写字母不同者差异极显著(P<0.01)。
7、结果.
7.1妊娠奶牛血浆生殖激素和乳汁孕酮变化
7.1.1妊娠奶牛血浆E2,FSH,LH浓度变化
表1妊娠奶牛血浆E2,FSH,LH浓度
表1显示了配种后妊娠奶牛10d-30血浆雌二醇、促卵泡素和促黄体素浓度变化。血浆E2含量,从配种后10d-20d逐渐升高,在20d达到最高之后开始下降;血浆FSH含量,相对比较平稳,在30d时达到最高,15d时水平最低;血浆LH含量在15d时最低,在20d时升到最高,之后开始下降。
7.1.2妊娠奶牛血浆孕酮浓度与乳汁孕酮浓度变化
表2妊娠奶牛血浆孕酮浓度与乳汁孕酮浓度
注:P-血浆,M-乳汁;上角标小写字母不同者表示差异显著(P<0.05),大写字母不同者表示差异极显著(P<0.01),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)
表2显示了配种后10-30d奶牛血浆孕酮和乳汁孕酮浓度的变化。血浆P4含量从10d-30d呈稳定上升趋势,乳汁P4含量也呈上升趋势,并且各时间点的乳汁孕酮含量均极显著高于同时间点的血浆孕酮含量,血浆孕酮含量与乳汁孕酮含量呈正相关。在配种后20d时进行检测,孕酮免疫生物传感器妊娠诊断范围应该为10ng/ml-15ng/ml。
7.2发情奶牛与繁殖障碍性疾病奶牛血浆生殖激素与乳汁孕酮变化
7.2.1发情奶牛血浆中雌二醇、促卵泡素和促黄体素浓度变化
表3发情奶牛血浆E2、FSH、LH的浓度
表3显示了发情奶牛产后60-80d血浆中雌二醇、促卵泡素、促黄体素浓度的变化。E2浓度在产后60d和80d时处于较高水平,其他时间点E2浓度较低;FSH含量在产后80d达到最高,在70d时有小幅度上升,其他时间点处于较低水平;LH含量在产后60d时最高,之后有所下降,在70d时再次升高,之后又逐渐下降。
7.2.2发情奶牛血浆孕酮和乳汁孕酮浓度变化
表4发情奶牛血浆P4和乳汁P4浓度
注:P-血浆,M-乳汁;上角标小写字母不同者表示差异显著(P<0.05),大写字母不同者表示差异极显著(P<0.01),相同或无表示差异不显著(P>0.05)
表4显示了发情奶牛产后60-80d血浆和乳汁中孕酮浓度的变化。血浆孕酮浓度在70最高,80d和60d水平最低,乳汁孕酮含量与血浆孕酮含量呈正相关,并及显著高于血浆孕酮含量。在产后70d进行检测,孕酮免疫生物传感器的发情判定范围11ng/ml-18ng/ml。
7.2.3乏情奶牛血浆雌二醇、促卵泡素和促黄体素浓度变化
表5乏情奶牛血浆E2、FSH、LH浓度
表5显示了发情奶牛血浆雌二醇、促卵泡素和促黄体素的浓度变化。其中E2含量黄体囊肿奶牛高于其他两组,卵巢静止E2含量最低;FSH含量黄体囊肿奶牛高于其他两组,卵巢静止FSH含量最低;LH含量黄体囊肿奶牛要显著高于其他两组,卵巢静止含量最低。
7.2.4乏情奶牛血浆孕酮和乳汁孕酮浓度变化
表6乏情奶牛血浆孕酮和乳汁孕酮浓度
注:P-血浆,M-乳汁;上角标小写字母不同者表示差异显著(P<0.05),大写字母不
同者表示差异极显著(P<0.01),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)
表6显示了发情奶牛血浆孕酮和乳汁孕酮浓度的变化。其中卵巢囊肿孕酮含量最高,卵巢静止奶牛含量最低。乳汁孕酮极显著高于血浆孕酮浓度,并且乳汁孕酮含量和血浆孕酮含量呈正相关。孕酮免疫生物传感器持久黄体诊断范围为12ng/ml-18ng/ml,卵巢静止诊断范围为6ng/ml-10ng/ml,黄体囊肿诊断范围为16ng/ml-22ng/ml。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.乳汁孕酮生物传感器检测方法的建立,其特征在于,奶牛妊娠检测标准为10ng/ml-15ng/ml,奶牛发情检测标准为11ng/ml-18ng/ml,孕酮免疫生物传感器持久黄体检测标准为12ng/ml-18ng/ml,卵巢静止检测标准为6ng/ml-10ng/ml,黄体囊肿检测标准为16ng/ml-22ng/ml;具体步骤如下:
步骤一:准备材料:紫外可见分光光度计、精密电子天平、CHI660A电化学工作站、恒温箱、磁力搅拌器、孕酮-11α-半琥珀酸酯、孕酮单克隆抗体、HRP山羊抗小鼠酶标二抗体;3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)-2HCL、牛血清白蛋白(BSA)、H2O2、Tween20、孕酮(P4),N-羟基琥珀酰亚胺(NHS),二甲基甲酰胺(DMF)、二环己基碳化二亚胺(DCC)、分子量为45000的卵清白蛋白、透析袋、96孔可拆酶标板;
步骤二:完全检测抗原的制备:
(1)称取1mg11α-羟基孕酮半琥珀酸(11α-OH-P4-HS),溶于0.02mL二甲基甲酰胺(DMF)中;分别称取0.0298mgN-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和0.534mg二环己基碳化二亚胺(DCC),各自溶于0.004mLDMF中;将上述三种溶液混合,在室温下振荡90min;将振荡均匀的混合液逐滴缓慢地加入溶解于含有2.1mg卵清白蛋白(OVA)的0.2mol/L pH7.0的磷酸盐缓冲液中,然后4℃搅拌过夜;将偶联的液体装入预先处理好的透析袋中,放入大烧杯中透析;在透析过程中用0.1MNaHCO32.2L,透析4小时;去离子水2.2L×3次,透析1.5h×3次;最后用1L pH7.4的PBS透析15小时;取出偶联物11α-OH-P4-HS-OVA,4000rpm,离心30min,取上清分装,在-20℃冻存备用,作为完全抗原制备液;
(2)分别用稀释液稀释一定浓度的完全抗原(11α-OH-P4-HS-OVA)、卵清白蛋白(OVA)、孕酮-11α-半琥珀酸酯(11α-OH-P4-HS)包被的酶标板,按照间接ELISA操作,鉴定完全抗原免疫活性;
(3)用紫外扫描仪测定经稀释的完全抗原制备液的OD260nm和OD280nm值,以计算蛋白浓度;蛋白浓度mg/mL=(1.45×OD280nm-0.74×OD260nm)×稀释倍数;
步骤三:根据间接竞争ELISA法操作:将制备好的用1∶1000碳酸盐缓冲液稀释的P4-OVA包被在丝网印刷电极上,37℃2h,应用PBST冲洗电极,最后干燥;应用0.25%BSA封闭,37℃2h,PBST冲洗,干燥;在丝网印刷电极上加入HRP-AB,不同浓度的孕酮标准品,37℃50min,PBST冲洗,干燥;应用pH5.5磷酸-柠檬酸盐缓冲液作为底物缓冲液稀释100倍浓缩的TMB,按每毫升工作液加入0.1μL的30%H2O2,或用底物缓冲液稀释成工作浓度稀释TMB,加入工作电极20μL,室温蔽光,15min;运用计时电流法测电信号。
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