检测胃蛋白酶原I和II的试纸条以及检测方法与应用
技术领域
本发明涉及一种可检测胃蛋白酶原含量的试纸条,具体地说涉及一种可同时定量检测胃蛋白酶原Ⅰ和II含量的时间分辨荧光免疫层析试纸条与试纸卡以及应用,属于体外试纸检测技术领域。
背景技术
胃蛋白酶原(Pesinogen,PG)是胃液中胃蛋白酶的无活性前体,人胃蛋白酶可分为两种生化和免疫活性特征不同的胃蛋白酶原群:胃蛋白酶原Ⅰ(简称PGⅠ)和胃蛋白酶原II(简称PGII),PGⅠ主要由胃底腺的主细胞和颈黏液细胞分泌,大部分进入胃腔,少量进入血液循环,PGII来源于全胃腺和远端十二指肠Brunner氏腺,胃粘膜合成的PGII约为总量的25%。PGII大部分进入消化道,少量进入血液循环,因此PG被称为“反映胃部状态和功能的指针”,其水平的变化可以直接反映胃粘膜和十二指肠状态和细胞数量的改变。国内外临床研究指出,PG与胃底粘膜病变的相关性较大,测定PG含量有助检测出十二指肠溃疡、萎缩性胃炎,胃炎,胃癌等其他消化道疾病,供临床检测和体检筛查需要,PG检测作为非侵入性方法,降低患者痛苦,简便、经济、具有普查价值。
胃蛋白酶原(PG)对胃部疾病的发展历程,一般可表述为:浅表性胃炎—胃粘膜糜烂溃疡—萎缩性胃炎—胃癌,及其它疾病具有良好的诊断和筛选作用。胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ检测试纸盒用于检测血清或者血浆中的胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ的含量,具有简便、快速的优势,避免了X-射线对人体的侵害和胃镜的不便;但现有技术中的胃蛋白酶原检测试纸盒都为单一检测盒,即只能单独单次对胃蛋白酶原I或胃蛋白酶原II进行检测,而在实际操作中,有时候需要检测同一样品液体中的胃蛋白酶原I和II,以获得同一样品液体中的胃蛋白酶原I和胃蛋白酶原II的含量之比或二者的其他比值PGI/PGII,如果PGI/PGII比值低于6,则萎缩性胃炎和胃癌的风险增加,若采用胃蛋白酶原I和胃蛋白酶原II单独的检测,在检测过程中难免会有误差,若胃蛋白酶原I产生一个正的误差,胃蛋白酶原II产生一个负的误差,在计算PGI/PGII比值时会出现误差放大的情况,将会导致胃蛋白酶原I和胃蛋白酶原II的检测所得比值与实际比值存在误差,致使结果不准确。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于检测胃蛋白酶原的检测试纸盒仅能对单一胃蛋白酶原进行检测,但在计算样品液体中的胃蛋白酶原I和II的比值时容易出现误差的技术缺陷;进而提供一种可同时检测胃蛋白酶原I和II的试纸条及应用其的试纸卡。
为解决上述技术问题,本发明公开了的一种检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸条,包括底板,以及沿所述底板长度方向顺次粘覆于所述底板上的吸水纸、硝酸纤维素膜、结合垫以及样品垫;其中,所述硝酸纤维素膜粘覆于所述底板的中间部位,所述吸水纸、所述硝酸纤维素包被膜、所述结合垫以及所述样品垫之间,依次与且仅与相邻部位相接触且部分重叠;所述硝酸纤维素膜上设有相间隔的喷涂有胃蛋白酶原I单克隆抗体I的第一检测带、胃蛋白酶原II单克隆抗体II的第二检测带以及喷涂有兔抗鼠多克隆(IgG)抗体的质控带,所述结合垫处喷涂有表面修饰了胃蛋白酶原I单克隆抗体I和胃蛋白酶原II单克隆抗体II的且含有稀土离子的高分子纳米微球涂层;
其中,所述质控带、所述第一检测带和所述第二检测带平行设置;所述第二检测带与所述结合垫相邻相隔距离为0.4cm~0.5cm;所述第一检测带位于所述第二检测带和质控带之间,与所述第二检测带相隔距离为0.4cm~0.5cm,与所述质控带相隔距离为0.4cm~0.5cm。
优选的,所述第二检测带与所述结合垫相邻相隔距离为0.43cm~0.47cm;所述第一检测带与所述第二检测带相隔距离为0.43cm~0.47cm,与所述质控带相隔距离为0.43cm~0.47cm。
更为优选的,所述的检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸条其中,所述第二检测带与所述结合垫相邻相隔距离为0.45cm;所述第一检测带位于所述第二检测带和质控带之间,与所述第二检测带相隔距离为0.45cm,与所述质控带相隔距离为0.45cm。
所述的检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸条,所述高分子纳米微球涂层含有铕离子。
所述的检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸条,所述高分子纳米微球的直径为10-500nm。
所述的检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸条,所述吸水纸设于所述硝酸纤维素膜的上方,且所述吸水纸与所述硝酸纤维素膜相重叠的部分在所述底板长度方向的长度为2mm;所述结合垫位于所述硝酸纤维素膜的上方,且所述结合垫与所述硝酸纤维素膜相重叠的部分在所述底板长度方向的长度为2mm。
所述的检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸条,所述样品垫设于所述结合垫的上方,且所述样品垫与所述结合垫相重叠的部分沿所述底板长度方向的长度为2mm;其中,所述结合垫沿所述底板长度方向的长度大于4mm。
本发明还公开了一种检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸卡,其包括所述的试纸条以及包覆所述试纸条的外壳;所述外壳包括底座和卡盖,所述卡盖上设置有用于露出所述试纸条的局部区域观察口和加样口;其中,所述加样口设于所述样品垫上方,以露出部分或全部所述样品垫区域,所述观察口设于所述硝酸纤维素膜上部,以露出所述第一检测带、所述第二检测带和所述质控带。
所述的检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸卡,所述底座设为塑料底座,所述卡盖设为塑料卡盖。
本发明还公开了一种利用任一所述的纸条检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的方法,包括如下步骤:
a)取20ul样品滴加在权利要求1-9所述的试纸条的加样孔中,再加入50ul样品稀释液,等待15min后立即检测;
b)荧光扫描所述质控带,分别测定所述质控带区域的荧光强度,若所述质控带区域出现荧光发射峰,则表明该试纸条有效,反之则无效。
所述的试纸条在制备体外检测试纸条和测试卡中的应用。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
1、本发明中所述硝酸纤维素膜上设有相间隔的喷涂有胃蛋白酶原I单克隆抗体I的第一检测带、胃蛋白酶原II单克隆抗体II的第二检测带以及喷涂有兔抗鼠多克隆抗体的质控带,所述结合垫处喷涂有表面修饰了胃蛋白酶原I单克隆抗体I和胃蛋白酶原II单克隆抗体II的且含有稀土离子的高分子纳米微球涂层;该试纸条将时间分辨荧光免疫技术、双抗体夹心测抗原与具体试纸结构相结合,形成了一种可同时检测胃蛋白酶原Ⅰ和II含量的试纸条,解决了现有技术中胃蛋白酶原试纸盒无法同时检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的问题,采用该种试纸条对胃蛋白酶原I和胃蛋白酶原II,可以保证同一样品液体中的胃蛋白酶原I和胃蛋白酶原II的检测检测结果精确度高、误差小,为临床使用提供了极大便利。
2、本申请同时检测胃蛋白酶原Ⅰ和II含量的试纸条,将喷涂有胃蛋白酶原I单克隆抗体I的第一检测带和胃蛋白酶原II单克隆抗体II的第二检测带设置于同一检测试纸上,两条检测带平行设置,避免了两种单克隆抗体之间存在协同影响,在检测过程中只会出现相同的误差,比如同时出现正的误差或同时出现负的误差,在计算比值的时候,该误差就基本可以相抵,从而计算PGI/PGII比值结果更准确。
3、由于胃蛋白原II含量较低,如果先测试胃蛋白原I,容易使得胃蛋白原II因含量太少,无法被吸附到检测带,故出现检测效果上的误差。
4、在本发明中,所述高分子纳米微球涂层含有铕离子,含有所述铕离子的所述高分子纳米微球涂层的设置减少了稀土离子在样品溶液的猝灭,提高了稀土离子发出的荧光强度,因此不仅提高了检测的精确度,而且便于检测结果的显示和操作者的观察。
5、本发明对所述高分子纳米微球涂层上喷涂的微球浓度进行了特定的限定,提高了检测的精确度,减少了误差。
6、在本发明中,带有外壳的所述试纸卡不仅便于存放和携带,还便于操作过程中的检测操作。
7、在本发明中,所述底座设为塑料底座,所述卡盖设为塑料卡盖,使得该试纸卡重量轻,且制作成本低。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1是实施例1中试纸条沿长度方向的剖面示意图;
图2是实施例1中试纸条平面示意图;
图3是实施例3中试纸卡平面示意图;
图4是实施例4中胃蛋白酶I的标准曲线;
图5是实施例4中胃蛋白酶II的标准曲线。
图中附图标记表示为:1-底板,2-硝酸纤维素膜,3-吸水纸,4-样品垫,5-结合垫,6-质控带,7-第一检测带,8-第二检测带,9-卡盖,10-加样口,11-观察口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明可以以许多不同的形式实施,而不应该被理解为仅限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例,使得本发明公开将是彻底和完整的,并且将把本发明的技术方案充分传达给本领域技术人员。在附图中,为了清晰起见,会放大层和区域的尺寸和相对尺寸。
实施例1
如图1和2所示,本实施例的一种检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸条,包括底板1,以及沿所述底板1长度方向顺次粘覆于所述底板1上的吸水纸3、硝酸纤维素膜2、结合垫5以及样品垫4;其中,所述硝酸纤维素膜2粘覆于所述底板1的中间部位,所述吸水纸3、所述硝酸纤维素膜2、所述结合垫5以及所述样品垫4之间,依次与且仅与相邻部位相接触且部分重叠;所述硝酸纤维素膜2上设有相间隔的喷涂有胃蛋白酶原I单克隆抗体I的第一检测带7、胃蛋白酶原II单克隆抗体II的第二检测带8以及喷涂有兔抗鼠多克隆抗体的质控带6,所述结合垫5处喷涂有表面修饰了胃蛋白酶原I单克隆抗体I和胃蛋白酶原II单克隆抗体II的且含有稀土离子的高分子纳米微球涂层;其中,所述第一检测带7和所述第二检测带8靠近所述结合垫5设置,所述质控带6靠近所述吸水纸3设置。本实施例中,该试纸条将时间分辨荧光免疫技术、双抗体夹心测抗原与具体试纸结构相结合,形成了一种可同时检测胃蛋白酶原Ⅰ和II含量的试纸条,解决了现有技术中胃蛋白酶原试纸盒无法同时检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的问题,采用该种试纸条对胃蛋白酶原I和胃蛋白酶原II,可以保证同一样品液体中的胃蛋白酶原I和胃蛋白酶原II的检测检测结果精确度高、误差小,为临床使用提供了极大便利。
具体地,优选所述高分子纳米微球涂层含有铕离子,含有所述铕离子的所述高分子纳米微球涂层的设置减少了稀土离子在样品溶液的猝灭,提高了稀土离子发出的荧光强度,因此不仅提高了检测的精确度,而且便于检测结果的显示和操作者的观察。
本实施例中,所述高分子纳米微球的直径为200nm,在使用过程中一般也可以根据实际需要将所述高分子纳米微球的直径设为10-500nm,即所述高分子纳米微球的直径可设为10nm,也可以设为500nm,当然也可以设为这两个数值之间的其他任意值。
进一步,所述质控带6、所述第一检测带7和所述第二检测带8平行设置;其中,所述质控带6到所述第一检测带7或第二检测带8的最小距离为0.3cm,所述质控带6到所述第一检测带7或第二检测带8的最大距离为0.7cm。也就是说,在本实施例中,上述三者都相互平行设置,所述第二检测带8与所述结合垫5相邻;所述第一检测带7位于所述第二检测带8和质控带6之间,相隔距离为0.45cm。
在上述实施例的基础上,所述吸水纸3设于所述硝酸纤维素膜2的上方,且所述吸水纸3与所述硝酸纤维素膜2相重叠的部分在所述底板1长度方向的长度为2mm。所述结合垫5位于所述硝酸纤维素膜2的上方,且所述结合垫5与所述硝酸纤维素膜2相重叠的部分在所述底板1长度方向的长度为2mm;所述样品垫4设于所述结合垫5的上方,且所述样品垫4与所述结合垫5相重叠的部分沿所述底板1长度方向的长度为2mm;其中,为了保证该试纸条的顺利使用,所述结合垫5沿所述底板1长度方向的长度大于4mm,也就是说,结合垫5的长度要大于样品垫4与结合垫5重叠部分沿所述底板11长度方向的长度和结合垫5与硝酸纤维素膜2重叠部分沿所述底板11长度方向的长度之和。
实施例2
在实施例1的基础上,本实施例进一步提供实施例1所述试纸条的制备方法,包括如下步骤:
(1)抗体的预处理:选用商品化的胃蛋白酶原I单克隆抗体I和胃蛋白酶原II单克隆抗体II,用0.05mol/L,pH为7.2-7.6的磷酸盐缓冲液在4℃下透析过夜。
(2)结合垫5的制备:在高分子纳米微球溶液中加入碳二亚胺(EDC)(终浓度为20mmol)和预处理过的胃蛋白酶原I单克隆抗体I(微球质量:抗体质量=50:1),室温反应2小时,离心,去除上清液后,加入样品稀释液(含有1%BSA的0.05mol/L,pH为7.2的磷酸盐缓冲液)至微球浓度为1.0mg/ml,待用。在高分子纳米微球溶液中加入碳二亚胺(EDC)(终浓度为20mmol)和预处理过的胃蛋白酶原II单克隆抗体I(微球质量:抗体质量=50:1),室温反应2小时,离心,去除上清液后,加入样品稀释液至微球浓度为1.0mg/ml,待用。各取标记微球,混合后,用定量喷膜仪以3ul/cm-5ul/cm的量将制备好的微球喷涂于聚酯膜形成的结合垫5上,避光的条件下于35-38℃烘干1小时,加入干燥剂封存备用。
(3)硝酸纤维素膜2的制备:使用含1%蔗糖的0.02mol/L,pH为7.4的磷酸盐缓冲液,分别将透析过的识别不同抗原表位的胃蛋白酶原I单克隆抗体I、识别不同抗原表位的胃蛋白酶原II单克隆抗体II和兔抗鼠多克隆抗体稀释到1mg/ml的浓度,使用定量喷膜仪以1ul/cm的量将三者以一定的间隔喷于硝酸纤维素膜上,35-38℃烘干1h,加入干燥剂封存备用。
(4)试纸条的组装:在底板中间先铺设硝酸纤维素膜2,然后在与质控线相临近的一端铺吸水纸3,使吸水纸3与硝酸纤维素膜2部分重叠;在与第二检测线相临近的一端铺结合垫5,使硝酸纤维素膜2与结合垫5;最后贴样品垫4。用斩切机切按0.4cm宽度斩切后,装入塑料卡壳中。
实施例3
如图3所示,在实施例1的基础上,本实施例进一步提供一种检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的试纸卡,其包括实施例1中所述的试纸条以及包覆所述试纸条的外壳;所述外壳包括底座和卡盖9,所述卡盖9上设置有用于露出所述试纸条的局部区域观察口11和加样口10;其中,所述加样口10设于所述样品垫4上方,以露出部分或全部所述样品垫4区域,所述观察口11设于所述硝酸纤维素膜2上部,以露出所述第一检测带7、所述第二检测带8和所述质控带6。本实施例中,带有外壳的所述试纸卡不仅便于存放和携带,还便于操作过程中的检测操作;且所述加样口10的设置便于在操作过程中加入样品液体,所述观察口11的设置便于观察检测结果。
本实施例中,优选所述底座设为塑料底座,所述卡盖9设为塑料卡盖9;使得该试纸卡重量轻,且制作成本低。
实施例4
本实施例提供了一种利用实施例所述的纸条对检测胃蛋白酶原Ⅰ和II的定量检测方法,包括如下步骤:
(1)绘制标准曲线:
以胃蛋白酶原I标准品作为样品,进行检测,检测结果如表1所示。检测结果以荧光信号值为纵坐标,标准品浓度为横坐标,建立方程并拟合标准曲线(详见图4)。胃蛋白酶原I标准品(取6个不同的浓度,分别为0ug/L、10ug/L、50ug/L、100ug/L、200ug/L、300ug/L,每个浓度做5个平行样)。
表1 胃蛋白酶原I标准品的检测结果
以胃蛋白酶原II标准品作为样品,进行检测,检测结果如表2所示。检测结果以荧光信号值为纵坐标,标准品浓度为横坐标,建立方程并拟合标准曲线(详见图5)。胃蛋白酶原II标准品(取6个不同的浓度,分别为0ug/L、5ug/L、10ug/L、20ug/L、30ug/L、50ug/L,每个浓度做5个平行样),如表2所示。
表2 胃蛋白酶原II标准品的检测结果
(2)样品检测:
<1>准备:a打开仪器电源开关,预热30分钟;
b试纸、样品稀释液、样品室温平衡;
<2>检测:a)取20ul样品滴加在权利要求1-9所述的试纸条的加样孔中,再加入50ul样品稀释液,等待15min后立即检测;
b)荧光扫描所述质控线(6),分别测定所述所述质控线(6)区域的荧光强度,若所述质控线(6)区域出现荧光发射峰,则表明该试纸条有效,反之则无效。
<3>数值分析与整理。
(3)与市售胃蛋白酶原检测试剂盒的比较
取试纸和市售的胃蛋白酶原时间分辨免疫荧光试剂盒(TRF),分别测试同一样品,重复三次,验证试纸的检测结果正确性。
说明:用该试纸和市售试剂盒检测的误差均小于10%,该试剂的检测结果准确可靠。
实验例
实验例1
单独进行胃蛋白酶原Ⅰ检测的试纸条和胃蛋白酶原II检测的试纸条与同时检测的差别(本实验例同时检测组所用试纸条为实施例1所述试纸条):
1、样品液的配制
含有1%%BSA,0.1%NaN3的0.05mol/L,pH 7.2的磷酸盐缓冲液。
2、检测方法
(除使用的检测试纸不同,单独检测PGI组、单独PGII组与同时检测组的检测步骤相同):
(1)测前准备:a打开仪器电源开关,预热30分钟;
b试纸、样品稀释液、样品均在室温下平衡静置处理。
(2)检测:取20ul样品滴加在纸条加样孔中,再加入50ul样品稀释液,等待15min后立即进行检测;
(3)对检测结果进行数值分析与整理。
3、测试结果:
测试结果如表3所述
表3 单独检测与同时检测的误差对比表格
从上面的数据可以看到,当PGI和PGII检测的误差都在10%以内时,由于单独检测的PGI和PGII的误差可以是正误差,也有可能是负误差,两者是随机的,PGI和PGII结果有可能都是同方向的误差,也有可能是不同方向的误差,当PGI和PGII结果产生不同方向的误差时,其比值的误差就会放大。但同时检测的试剂条只会同时是正误差或负误差,这样单独检测后得到PGI/PGII的误差有可能大于10%,而同时检测后的PGI/PGII误差还是在10%以内,而且抵消了一些PGI和PGII的误差,结果更为准确。
实验例2
胃蛋白酶原Ⅰ和II检测带的间距对检测结果的影响
1、样品液的配制
含有1%%BSA,0.1%NaN3的0.05mol/L,pH 7.2的磷酸盐缓冲液
2、检测方法
(1)准备:a打开仪器电源开关,预热30分钟;
b试纸、样品稀释液、样品室温平衡;
(2)检测:取20ul样品滴加在纸条加样孔中,再加入50ul样品稀释液,等待15min后立即检测;
(3)数值分析与整理。
3、测试结果:
测试结果如表4所示
表4 胃蛋白酶原Ⅰ和II检测带之间的间距对检测结果的影响
如上表可知,从上面的数据可以看到当胃蛋白酶原Ⅰ和II检测带之间的间距在0.4~0.5之间的时候,误差小于10%;如果间距过大或过小时,PGI或PGII或PGI/PGII会有较大的误差。
实验例3
胃蛋白酶原Ⅰ和II检测带先后顺序对检测结果的影响
1、样品液的配制
含有1%%BSA,0.1%NaN3的0.05mol/L,pH 7.2的磷酸盐缓冲液
2、检测方法
(1)准备:a打开仪器电源开关,预热30分钟;
b试纸、样品稀释液、样品室温平衡;
(2)检测:取20ul样品滴加在纸条加样孔中,再加入50ul样品稀释液,等待15min后立即检测;
(3)数值分析与整理。
3、测试结果:
测试结果如表5所述
表5 胃蛋白酶原Ⅰ和II检测带先后顺序对检测结果的影响
如上表可知,从上面的数据可以看到:胃蛋白酶原Ⅰ在前,胃蛋白酶原II在后模式的检测误差均小于10%,比胃蛋白酶原Ⅰ在后,胃蛋白酶原II在前模式好。
实验例4
高分子纳米微球涂层上喷涂的微球浓度的不同对检测结果的影响
1、样品液的配制
将微球用含有1%%BSA,0.1%NaN3的0.05mol/L,pH 7.2的磷酸盐缓冲液稀释到0.125mg/ml,0.25mg/ml,0.5mg/ml,1.0mg/ml等不同的浓度,并进行喷涂等处理,然后按以下方法检测。
2、检测方法
(1)准备:a打开仪器电源开关,预热30分钟;
b试纸、样品稀释液、样品室温平衡;
(2)检测:取20ul样品滴加在纸条加样孔中,再加入50ul样品稀释液,等待15min后立即检测;
(3)数值分析与整理。
3、测试结果:
测试结果如表6所述
表6 微球浓度的不同对检测结果的影响
如上表可知,从上面的数据可以看到,喷涂不同的微球浓度,检测结果误差不同。当微球浓度较低时,标记抗体量不足,导致检测结果偏低,误差过大。当喷涂浓度为0.5mg/ml或以上时,误差降低,可控制在10%以内,从生产成本角度考虑,0.5mg/ml的浓度最为合适。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。