CN111198264A - 一种定量检测重金属镉系统及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种定量检测重金属镉系统，所述系统包括扣卡、荧光免疫层析试纸条和样品稀释缓冲液，扣卡为荧光免疫层析试纸条的外部壳结构，设有加样孔和观察窗；荧光免疫层析试纸条包括样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板；标记垫上同时固定有荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子；定量检测线上固定有重金属镉螯合剂半抗原，半抗原与固定在标记垫上的荧光染料修饰重金属镉特异性抗体特异性结合；以及所述质控线上固定有能与质控分子特异性结合的生物分子；和待检测样品在检测之前，用所述样品稀释缓冲液处理。为了能够检测样品中的重金属镉，待检测样品在检测之前，用所述样品稀释缓冲液处理，所述样品稀释包括有与重金属镉结合形成重金属镉螯合剂半抗原的螯合剂；如果不使用本发明的样品稀释缓冲液处理样品，将样品直接进行检测，样品中的重金属镉则不能够被检测，本发明的样品稀释缓冲液存在对于实现样品镉的检测至关重要。

Description

一种定量检测重金属镉系统及其制备方法
技术领域
本发明涉及医学检验、环境检测及食品安全领域中的重金属免疫诊断系统领域，具体涉及一种定量检测重金属镉系统及其制备方法。
背景技术
近几十年来，全球经济迅速发展，金属行业类似金属冶炼、电镀等行业高速发展，伴随而来的也有其在创造经济价值时排放的工作废水，在这等行业的废水造成的污染中，重金属污染占到其中很大的一部分比例，重金属的本义是密度大于4.59每立方厘米的金属，在原子序数1-90中，有54种金属元素从密度的角度讲都属于重金属，但是在工业上真正划人重金属的只有镍、钻、铜、汞、锡、铅、锌、锑、镉和铋10种金属元素。这10种重金属并无共性，对环境和人体的损害方式也各不相同。
镉不是人体的必需元素，人体内的镉元素全部是从外界获得，镉通过食物、水和空气进入人体，并积蓄起来。镉的吸收分为两种，一种是主动吸收，如吸烟；一种是被动吸收，通过呼吸和饮水吸收了食物和空气中残留的镉。
目前食品中镉污染来源主要是土壤污染和水污染，镉对土壤的污染主要通过工业废气随风扩散后自然沉降对土壤造成污染以及工业废水灌溉农田，使土壤受到镉的污染。镉作为炼锌业的副产品，主要用在电池、燃料或者塑胶稳定剂，近年来也用于工业合金等。相较于其他重金属更加容易被农作物吸附，进而通过食物进入人体。铅锌矿、有色金属冶炼和用镉化合物做原料的工厂是镉污染的重灾区。
因此，工业比较发达的地区镉污染相对较重，例如浙江温州、沈阳张士灌、江西大余等地。镉具有在生物体内蓄积的特点，因此不同食品被镉污染的程度差异非常大，在海产品、稻谷类、动物内脏与食用菌等食物中镉的含量较高。在水果蔬菜中的含量相对低一些。研究表示，酸性土壤中的镉要比碱性土壤中的镉易于吸收、植物性食品镉含量相对较低。
在自然界中，重金属可以通过食物链产生富集效应，对食物链上层的生物例如人类和人类食用的动物产生很大的毒性,对环境的稳定和人类的生命健康产生很大威胁。在这一背景下，为了监和控制水中重金属的含量，如何准确经济的检测水中重金属的含量变成关系到环境保护和人类健康的关键问题。
目前，重金属检测的常用方法主要有原子吸收光谱法、电感祸合等离子体原子发射光谱法、溶出伏安法以及新出现的纳米金比色法等。以上这些方法分析灵敏度高，但是操作复杂，反应时间长，仪器及检测成本高昂。无法满足基层医院、基层环境监测机构和食品检测机构的需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中重金属镉(Cd)存在不足，提供一种基层医院到、基层环境检测机构和食品安全检测机构均适用的、灵敏度高、线性范围宽，准确性强、操作简便、能够快速检测重金属镉(Cd)一种检测系统。
在一种实施方式中，本发明提供一种定量检测重金属镉系统，所述系统包括扣卡、荧光免疫层析试纸条和样品稀释缓冲液；所述扣卡为荧光免疫层析试纸条的外部壳结构，设有加样孔和观察窗；所述荧光免疫层析试纸条包括样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板，所述样品垫、标记垫、层析膜和吸水垫搭载于底板之上，所述样品垫位于所述加样孔的下方，且连接于所述标记垫，标记垫连接于所述层析膜，所述层析膜连接于吸水垫，所述层析膜上固定有一条定量检测线和一条质控线，所述检测线和质控线位于所述观察窗的下方；所述标记垫上同时固定有荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子，修饰重金属镉特异性抗体的荧光染料的发射波长与修饰质控分子的荧光染料的发射波长相同，波长范围为300-1300nm；所述定量检测线上固定有重金属镉螯合剂半抗原，所述半抗原与固定在标记垫上的荧光染料修饰重金属镉特异性抗体特异性结合；以及所述质控线上固定有能与质控分子特异性结合的生物分子；和待检测样品在检测之前，用所述样品稀释缓冲液处理，所述样品稀释包括有与重金属镉结合形成重金属镉螯合剂半抗原的螯合剂。
在一种实施方式中，所述荧光免疫层析试纸条还包括颗粒物分离膜，其设置在所述标记垫和所述层析膜之间，此时标记垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于层析膜；或者设置在样品垫和标记垫之间，此时样品垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于标记垫；或者直接与样品垫合并为同一结构。
在一种实施方式中，所述荧光染料为有机荧光染料或稀土元素荧光微球染料，发射波长为550-800nm，优选665nm。
在一种实施方式中，所述层析膜、底板和扣卡在大于550nm时荧光很弱或不含有荧光剂，优选底板为白色，表面附有不干胶，且两者均不含荧光剂。
在一种实施方式中，所述样品稀释缓冲液包含牛血清白蛋白、蔗糖、表面活性剂、HEPES和螯合剂，pH值为7.0-8.0，其中，牛血清白蛋白的浓度为0.05～2％，蔗糖的浓度为1～15％，表面活性剂的浓度为0.05～2％，螯合剂EDTA浓度为0.01～0.4M。优选地，pH值为7.5，缓冲系统为20mM的HEPES，牛血清白蛋白浓度为1％、蔗糖浓度为5％、EDTA浓度为0.1M和表面活性剂曲拉通X-100浓度为0.8％。
在一种实施方式中，本发明提供上述定量检测重金属镉系统的方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：用化学交联或生物分子间特异性作用分别将荧光染料偶联到重金属镉特异性抗体和质控分子的表面，分别得到荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子；步骤2：将步骤1得到的荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子均固定到标记垫上；步骤3：在所述层析膜上分别设置一条定量检测线和一条质控线，其中，质控线上固定有能与质控分子特异性结合的生物分子，定量检测线上固定有重金属镉螯合剂抗原，且该抗原决与固定在标记垫上的荧光染料修饰的重金属镉(Cd)特异性抗体竞争性结合；步骤4：将样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板构建成荧光免疫层析试纸条；步骤5：将荧光免疫层析试纸条装卡；和，步骤6：将样品稀释缓冲液处理待测样品，所述样品稀释包括有与重金属镉结合形成重金属镉螯合剂半抗原的螯合剂。
在一种实施方式中，还包括设置颗粒物分离膜的步骤，所述颗粒物分离膜设置在标记垫和层析膜之间，此时所述标记垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于层析膜；或者设置在样品垫和标记垫之间，此时样品垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于标记垫；或者直接与样品垫合并为同一结构。
本发明采用化学交联或生物分子间特异性作用将荧光染料偶联到重金属镉特异性抗体的表面或质控分子的表面，分别得到荧光染料修饰的重金属镉(Cd)特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子。在本发明中，当荧光染料表面存在活性基团时，可将其直接与特异性抗体反应，不需用化学交联剂；反之，则需通过化学交联剂将荧光染料与重金属镉特异性抗体或质控分子相偶联。其中，化学交联剂包括1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)及戊二醛等。
在本发明中，采用有活性基团的荧光染料修饰重金属镉特异性抗体或质控分子，步骤为：将纯化后的荧光染料溶解，然后加入一定量的重金属镉特异性抗体或质控分子，以缓冲液作为反应介质，反应2-4小时，加入盐酸羟胺终止反应，用色谱、层析柱或超滤离心等方式纯化，得到荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体或质控分子。
为了提高信号与背景的区分度，本发明中荧光染料的波长范围为
Figure BDA0002383134450000041
Figure BDA0002383134450000042
优选为550-800nm。这是因为，在紫外照射下，层析膜、底板和扣卡的荧光强度在550nm以下会远强于550nm以上，从而会对低浓度重金属镉的检测产生一定的影响，故优选发射波长大于550nm的荧光染料；此外，层析膜、底板和扣卡一般在近红外区域
Figure BDA0002383134450000043
荧光强度极弱，因此，优选波长范围为550-800nm的荧光染料以进一步提高灵敏度，更优选荧光染料发射波长为665nm。
本发明的荧光染料包括有机荧光染料和稀土元素荧光染料。本发明的荧光染料可以偶联到是胶乳微球上，变成了荧光微球的形式。本发明的荧光染料可以是单一化合物的荧光染料或者由几种化合物组成的复合荧光染料，但优选单一化合物荧光染料、且优选具有较强的光稳定性的荧光染料。本发明的荧光染料例如Alexa Fluro系列的荧光素。
本发明的重金属镉特异性抗体为单克隆抗体或多克隆抗体。质控分子例如兔IgG，与质控分子特异性结合的生物分子例如羊抗兔IgG。
为了降低对荧光染料荧光信号的影响，本发明采用弱荧光的层析膜、底板以及扣卡，其荧光噪声在大于550nm是会很弱，从而保证获得高荧光信背比，能良好区分信号与背景，进而提高检测灵敏度。优选底板为白色，表面附有不干胶，且扣卡、层析膜、底板及不干胶均不含有荧光剂。
本发明中，待测样品可以是血清或血浆、水和食品提取物，此时荧光免疫层析试纸条不包括颗粒物分离膜。待测样品也可以是食品提取物，此时荧光免疫层析试纸条还包括颗粒物分离膜，用于过滤颗粒物。颗粒物分离膜可设置在标记垫和层析膜之间，分别与标记垫和层析膜直接毛细作用接触，或者设置在样品垫和标记垫之间，分别与样品垫和标记垫直接毛细作用接触，也可直接与样品垫合并为同一结构，从而样品垫同时具有样品收集、释放及过滤的作用。
本发明的荧光免疫层析系统对待测样品中的重金属镉进行定量检测。检测时，将待测样品通过加样孔加入到样品垫中，样品沿层析膜向吸水垫方向层析运动。样品层析时间通常为8-25分钟，优选15分钟。
本发明的检测用荧光定量仪包含激发光源模块、滤光模块、光电转换模块、控制分析模块以及软件系统。其中激发光源模块包含光源及聚光装置，该光源为发光二极管或激光二极管，且波长位于
Figure BDA0002383134450000051
之间。滤光模块包含滤光片轮，该滤光片轮包含不同种滤光片，以获取相应的荧光信号。光电转换模块包括图像传感器或者光电倍增管。
层析结束后，在光源激发下，试纸条产生的荧光信号经滤光模块滤除杂散光及背景荧光，到达光电转换模块，获得数字信号，质控线获得的荧光信号强度与检测线获得的荧光信号强度具有相关性：如果质控线荧光信号强度超出荧光定量仪内部设定的可接受值，说明检测结果无效；在检测结果有效前提下，检测线获得的荧光信号强度与质控线荧光信号强度的比值越高，表示样品中目标检测物的浓度越低，反之越高。
本发明采用荧光定量仪检测一系列不同浓度的标准品，绘制标准曲线。其中标准曲线为标准品系列浓度(X)与所对应的荧光信号强度(Y)的关系曲线，为Logistic曲线；荧光信号强度为Y＝检测线峰面积/质控线峰面积，然后检测样品，依据标准曲线获得待测样品中重金属镉(Cd)的浓度。
本发明的荧光免疫层析系统的工作原理为：采用荧光免疫层析技术及竞争法原理定量检测样品(血清或血浆、水或食品提取物)中的重金属镉(Cd)的含量。检测时，将样品滴加到加样孔中，样品流经标记垫时与荧光染料标记物相结合，并沿着层析膜向吸水垫方向毛细运动，分别流经层析膜上的定量带及质控带。若样品中含有重金属镉(Cd)，则与被荧光染料修饰的重金属镉(Cd)抗体相结合，当层析至检测线时，会被预先包被于该条带的抗原所竞争性结合，从而抗体-镉螯合剂抗原复合物。在光源激发下，采用荧光定量仪可获取检测线和质控线的荧光信号强度，依据荧光检测仪获取的标准曲线，进而可分析出样品中含有重金属镉(Cd)的浓度。
本发明的主要优点如下：
1)本发明采有机用荧光染料或稀土元素荧光染料作为特异性抗体的荧光标记物，与其他荧光染料相比，具有发光强度高、激发光谱宽、发射光谱窄、荧光寿命长、表面修饰多功能化及稳定性好等优势。
2)为了能够检测样品中的重金属镉，待检测样品在检测之前，用所述样品稀释缓冲液处理，所述样品稀释包括有与重金属镉结合形成重金属镉螯合剂半抗原的螯合剂；如果不使用本发明的样品稀释缓冲液处理样品，将样品直接进行检测，样品中的重金属镉则不能够被检测，本发明的样品稀释缓冲液存在对于实现样品镉的检测至关重要。
3)本发明系统组成部件中的扣卡、底板以及层析膜在大于550nm时均具有低的荧光特性，可以减少对荧光染料荧光信号获取的影响，从而保证获得高的荧光信背比，进而达到提高灵敏度的目的。
4)本发明所述的定量检测重金属镉(Cd)的荧光免疫层析方法为荧光免疫层析技术，稀释液可减少非特异性吸附，降低荧光本底，增强特异性结合，进而提高检测灵敏度，有利于样品中重金属镉(Cd)含量极低时的准确定量。
5)本发明方法与常规原子吸收光谱仪相比，具有体积小便携、线性范围宽、操作简便快速、成本低廉、能够现场及时检测等优势。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的荧光免疫层析试纸条样品测试示意图，以及利用该系统测试样品得到的检测峰和质控峰；
图2为荧光免疫层析试纸条的组装示意图，其中1为样品垫，2为结合垫，3为颗粒物分离膜，4为检测线，5为质控线，6为层析膜，7为吸水垫，8为底板；
图3为荧光免疫层析系统示意图，其中11为扣卡，9为加样孔，10为观察窗，4为检测线，5为质控线；和
图4为实施例2中荧光免疫层析系统的标准曲线，以重金属镉(Cd)浓度为横坐标，以荧光强度(检测峰面积比质控峰面积比值)为纵坐标。
具体实施方式
为了使本领域技术领域人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合下面结合实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1本发明的定量检测重金属镉系统及其制备
如图1-3所示，本发明的定量检测重金属镉系统包括扣卡12、荧光免疫层析试纸条9和稀释缓冲液，其中，扣卡12为荧光免疫层析试纸条的外部壳结构，包括加样孔10和观察窗11。
荧光免疫层析试纸条结构如图1和图2所示，包括样品垫1、标记垫2、层析膜6、吸水垫7和底板8。当进行颗粒物较多的样品品检测时，试纸条还包括颗粒物分离膜3。其中，样品垫1、标记垫2、颗粒物分离膜3、层析膜6和吸水垫7搭载于底板8之上，样品垫1位于加样孔9的下方，且连接于标记垫2，标记垫2连接于层析膜6，层析膜6连接于吸水垫7，其上固定有一条定量检测线4和一条质控线5，优选二者距离3mm～8mm，并位于观察窗10的下方。在包括颗粒物分离膜3的情况下，颗粒物分离膜3设置在标记垫2和层析膜6之间，此时标记垫2连接于颗粒物分离膜3，颗粒物分离膜3连接于层析膜6，或者颗粒物分离膜3设置在样品垫1和标记垫2之间，此时样品垫1连接于颗粒物分离膜3，颗粒物分离膜3连接于标记垫2，或者颗粒物分离膜3直接与样品垫1合并为同一结构。
标记垫2上同时固定有荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体，和荧光染料修饰的质控分子，修饰重金属镉(Cd)的荧光染料的发射波长与修饰质控分子的荧光染料的发射波长相同，波长范围为300-1300nm。
定量检测线4上固定有重金属镉(Cd)螯合剂抗原，该抗原与固定在标记垫(2)上的荧光染料修饰的重金属镉(Cd)特异性抗体竞争性结合。质控线5上固定有能与质控分子特异性结合的生物分子。
制备上述定量检测重金属镉系统，其包括如下步骤：
步骤1：用化学交联或生物分子间特异性作用分别将荧光染料偶联到重金属镉(Cd)特异性抗体和质控分子的表面，分别得到荧光染料修饰的重金属镉(Cd)特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子，修饰所述质控分子的荧光染料的发射波长与修饰重金属镉(Cd)特异性抗体的荧光染料的发射波长相同，波长范围为300～1300nm；
步骤2：将步骤1得到的荧光染料修饰的重金属镉(Cd)特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子均固定到标记垫2上；
步骤3：在层析膜6上分别设置一条定量检测线4和一条质控线5。
步骤4：将样品垫1、标记垫2、层析膜6、吸水垫7和底板8构建成荧光免疫层析试纸条，当进行样品检测时，试纸条还包括颗粒物分离膜3；
步骤5：将荧光免疫层析试纸条装卡；和
步骤6：将样品稀释缓冲液处理待测样品，所述样品稀释包括有与重金属镉结合形成重金属镉螯合剂半抗原的螯合剂。
实施例2：本发明的定量检测重金属镉系统对重金属镉的定量检测
1.荧光染料与抗体的偶联
将发射波长为665nm的荧光染料罗丹明与l mg/ml的重金属镉(Cd)单克隆抗体混合，室温反应3h，加入1mol/L盐酸羟胺终止反应，并用色谱柱或层析柱分离纯化，得到荧光染料修饰的重金属镉(Cd)单克隆抗体。同理得到荧光染料罗丹明修饰的兔IgG(质控分子)。其中重金属镉(Cd)抗体的荧光染料的荧光发射波长与修饰兔IgG的荧光染料的荧光发射波长均为665nm。
2.系统构建
a)结合垫制备
以1:1的比例混合两种荧光染料标记物，并加入牛血清白蛋白(含量为1％)、蔗糖(含量为10％)以及表面活性剂曲拉通X-100(含量为0.8％)，随后均匀喷涂在标记垫上，40℃干燥后密封，室温下保存。
b)包被膜制备
将重金属镉抗原用包被抗体稀释液(20％稳定剂+0.1MPB,pH7.4)稀释至0.5mg/mL稀释，羊抗兔IgG用包被抗体稀释液(20％稳定剂+0.1MPB,pH7.4)稀释至1mg/mL；将上述稀释好的重金属镉抗原和羊抗兔IgG按照33ul/板的量用划膜仪划膜，然后，40℃干燥后密封，室温下保存。
c)组装
如图1所示，将颗样品垫1、标记垫2、颗粒物分离膜3、层析膜6、吸水垫7组成，顺次粘贴于白色底板8上。其中，样品垫为孔状隔膜，选择玻璃纤维，为待测样品收集区；结合垫中含有荧光染料修饰的重金属镉(Cd)特异性抗体及荧光染料修饰的兔IgG；层析膜上固定有定量检测线(4)和质控线(5)，检测线和质控线的间隔为5mm，且检测线4固定有镉(Cd)螯合剂抗原，质控线5固定有羊抗兔抗体。
组装好后，按照要求切割为4mm宽度，并置于扣卡11内，如图2所示，加入干燥剂，将铝箔袋封装，封装好的铝箔袋单测试剂与样本缓冲液共同构建为本发明的定量检测重金属镉系统。
3)样品的检测
a)将重金属镉(Cd)标准品用稀释液分别配制为0ng/mL和200ng/mL浓度；
b)将步骤a)中两种浓度的镉(Cd)标准品溶液依次按照1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128比例进行混合；
c)分别将步骤b)中配制的标准溶液(100μL)滴加于加样孔(9)中，正向层析反应10min；
d)配制样本稀释缓冲液，pH值为7.5，缓冲系统为20mM的HEPES，加入牛血清白蛋白(浓度为1％)、蔗糖(浓度为5％)、EDTA(浓度为0.1M)及表面活性剂曲拉通X-100(浓度为0.8％)。
e)置于荧光定量仪中获取荧光信号强度，并绘制相应的标准曲线，请参见图4；
f)样本处理及加样：
血液样本：用移液器或定量取样管取全血、血清或血浆100ul，加样本稀释液100ul，震荡混合1-3分钟，用移液器或定量取样管取混合样本100ul，加到加样孔中，仪器自动定时15分钟，测量，输出检测报告。
环境水样：用移液器或定量取样管取水样，加样本稀释液100ul，震荡混合1-3分钟，用移液器或定量取样管取混合样本100ul，加到加样孔中，仪器自动定时15分钟，测量，输出检测报告。
食品样本：取固体样本，粉粹机粉碎，取1g粉碎样本加2ml样本稀释液，震荡1-3分钟，静置5-10分钟或4000g离心力离心3分钟，取上清液100ul，加到加样孔中，仪器自动定时15分钟，测量，输出检测报告。
g)输出检测报告
4)结果分析
结果表明，本发明的检测系统其最低检测限为0.5ng/mL，最低定量限为1.0ng/mL，且批内与批间重复性均较好，相关系数R2>0.99，对镉(Cd)快速检测具有参考价值。
依照上述相同方法试验，其它组分保持不变，如果样品直接加样，不使用样本稀释缓冲液处理，则无法实现样品中镉的检测。
依照上述相同方法试验，其它组分保持不变，如果将样本稀释缓冲液中EDTA去掉，同样无法实现样品中镉的检测。
依照上述相同方法试验，其它组分保持不变，如果将样本稀释缓冲液中牛血清白蛋白去掉，本发明的检测系统其最低检测限为50ng/mL。
依照上述相同方法试验，其它组分保持不变，如果将样本稀释缓冲液中蔗糖去掉，本发明的检测系统其最低检测限为100ng/mL。
依照上述相同方法试验，如果将样本稀释缓冲液中蔗糖和牛血清白蛋白都去掉，其它组分保持不变，本发明的检测系统其最低检测限为1000ng/mL。
依照上述相同方法试验，如果将样本稀释缓冲液中蔗糖浓度0.1％和牛血清白蛋白浓度3％，其它组分保持不变，本发明的检测系统其最低检测限为500ng/mL。
依照上述相同方法试验，如果将样本稀释缓冲液中螯合剂EDTA浓度为1M，其它组分保持不变，本发明的检测系统其最低检测限为250ng/mL。
应该理解到披露的本发明不仅仅限于描述的特定的方法、方案和物质，因为这些均可变化。还应理解这里所用的术语仅仅是为了描述特定的实施方式方案的目的，而不是意欲限制本发明的范围，本发明的范围仅受限于所附的权利要求。
本领域的技术人员还将认识到，或者能够确认使用不超过常规实验，在本文中所述的本发明的具体的实施方案的许多等价物。这些等价物也包含在所附的权利要求中。

Claims (10)

1.一种定量检测重金属镉系统，其特征在于，所述系统包括扣卡、荧光免疫层析试纸条和样品稀释缓冲液；
所述扣卡为荧光免疫层析试纸条的外部壳结构，设有加样孔和观察窗；
所述荧光免疫层析试纸条包括样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板，所述样品垫、标记垫、层析膜和吸水垫搭载于底板之上，所述样品垫位于所述加样孔的下方，且连接于所述标记垫，标记垫连接于所述层析膜，所述层析膜连接于吸水垫，所述层析膜上固定有一条定量检测线和一条质控线，所述检测线和质控线位于所述观察窗的下方；
所述标记垫上同时固定有荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子，修饰重金属镉特异性抗体的荧光染料的发射波长与修饰质控分子的荧光染料的发射波长相同，波长范围为300-1300nm；
所述定量检测线上固定有重金属镉螯合剂半抗原，所述半抗原与固定在标记垫上的荧光染料修饰重金属镉特异性抗体特异性结合；以及所述质控线上固定有能与质控分子特异性结合的生物分子；和
待检测样品在检测之前，用所述样品稀释缓冲液处理，所述样品稀释包括有与重金属镉结合形成重金属镉螯合剂半抗原的螯合剂。
2.根据权利要求1所述的定量检测重金属镉系统，其特征在于，所述荧光免疫层析试纸条还包括颗粒物分离膜，其设置在所述标记垫和所述层析膜之间，此时标记垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于层析膜；或者设置在样品垫和标记垫之间，此时样品垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于标记垫；或者直接与样品垫合并为同一结构。
3.根据权利要求1所述的定量检测重金属镉系统，其特征在于，所述荧光染料为有机荧光染料或稀土元素荧光微球染料，发射波长为550-800nm，优选665nm。
4.根据权利要求1所述的定量检测重金属镉系统，其特征在于，所述层析膜、底板和扣卡在大于550nm时荧光很弱或不含有荧光剂，优选底板为白色，表面附有不干胶，且两者均不含荧光剂。
5.根据权利要求1所述的定量检测重金属镉系统，其特征在于，所述样品稀释缓冲液包含牛血清白蛋白、蔗糖、表面活性剂、HEPES和螯合剂，pH值为7.0-8.0，其中，牛血清白蛋白的浓度为0.05～2％，蔗糖的浓度为1～15％，表面活性剂的浓度为0.05～2％，螯合剂EDTA浓度为0.01～0.4M，优选地，pH值为7.5，缓冲系统为20mM的HEPES，牛血清白蛋白浓度为1％、蔗糖浓度为5％、EDTA浓度为0.1M和表面活性剂曲拉通X-100浓度为0.8％。
6.一种制备权利要求1-5任一所述的定量检测重金属镉系统的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1：用化学交联或生物分子间特异性作用分别将荧光染料偶联到重金属镉特异性抗体和质控分子的表面，分别得到荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子；
步骤2：将步骤1得到的荧光染料修饰的重金属镉特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子均固定到标记垫上；
步骤3：在所述层析膜上分别设置一条定量检测线和一条质控线，其中，质控线上固定有能与质控分子特异性结合的生物分子，定量检测线上固定有重金属镉螯合剂抗原，且该抗原决与固定在标记垫上的荧光染料修饰的重金属镉(Cd)特异性抗体竞争性结合；
步骤4：将样品垫、标记垫、层析膜、吸水垫和底板构建成荧光免疫层析试纸条；
步骤5：将荧光免疫层析试纸条装卡；和
步骤6：将样品稀释缓冲液处理待测样品，所述样品稀释包括有与重金属镉结合形成重金属镉螯合剂半抗原的螯合剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括设置颗粒物分离膜的步骤，所述颗粒物分离膜设置在标记垫和层析膜之间，此时所述标记垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于层析膜；或者设置在样品垫和标记垫之间，此时样品垫连接于颗粒物分离膜，颗粒物分离膜连接于标记垫；或者直接与样品垫合并为同一结构。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述荧光染料为有机荧光染料或稀土元素微球荧光染料，发射波长为550-800nm，优选665nm。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述层析膜、底板和扣卡在大于550nm时荧光很弱或不含有荧光剂，优选底板为白色，表面附有不干胶，且两者均不含荧光剂。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述样品稀释缓冲液包含牛血清白蛋白、蔗糖和表面活性剂，pH值为7.0-8.0，其中，牛血清白蛋白的浓度为0.05～2％，蔗糖的浓度为1～15％，表面活性剂的浓度为0.05～2％，螯合剂EDTA浓度为0.01～0.5M；优选地，pH值为7.5，缓冲系统为20mM的HEPES，牛血清白蛋白浓度为1％、蔗糖浓度为5％、EDTA浓度为0.1M和表面活性剂曲拉通X-100浓度为0.8％。
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