CN113391066A - 一种用于检测新型冠状病毒抗体的试剂盒及其应用 - Google Patents
一种用于检测新型冠状病毒抗体的试剂盒及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于检测新型冠状病毒抗体的试剂盒以及应用。所述试剂盒包括受体试剂和捕获试剂,所述受体试剂包含能够与活性氧反应产生可检测的化学发光信号的受体微球,所述受体微球的内部填充有化学发光剂;所述捕获试剂包含特异性配对成员中的一员;其中,所述受体微球与特异性配对成员中的一员各自分别与新型冠状病毒抗原及动物抗人抗体中的一种相连接;且所述新型冠状病毒抗原及动物抗人抗体能同时与待测新型冠状病毒抗体特异性结合。采用所述试剂盒检测新型冠状病毒抗体时操作简便、精密性和特异性好,且检测速度快、检测通量大,同时有助于判断感染周期。
Description
技术领域
本发明属于免疫检测技术领域,具体涉及一种用于检测新型冠状病毒抗体的 试剂盒及其应用。
背景技术
冠状病毒是一组有包膜的正义单链RNA病毒,属巢病毒目(Nidovirales)、冠 状病毒科、冠状病毒亚科,已知26种,并根据不同的抗原交叉反应和遗传组成 被分为4个属(α、β、γ和δ),其中只有α-属和β-属含有对人致病的毒株。长 期以来,冠状病毒作为重要的动物病原体,可引发哺乳动物和鸟类的呼吸道及肠 道疾病。已知冠状病毒中,有6种可引发人类疾病,包括:HCoV-229E、 HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV。其中,前 4种为局部流行性疾病,主要引起轻度自限性疾病,而后两种可引发重症。2002 年和2012年发现的SARS-CoV和MERS-CoV属于β-冠状病毒,并由于其对人类 的高威胁性被列入WHO高威胁清单。冠状病毒引发的高患病率对人类健康构成 持续威胁。新型冠状病毒(2019-nCoV)成为第七个能够引发人类疾病的离散冠 状病毒种属,表征为β-冠状病毒。
目前,2019-nCoV病毒感染在中国尚未得到全面控制,核酸检测(PCR)作 为唯一的确认感染的金标准得到广泛的应用。然而,由于2019-nCoV分布于下呼 吸道分泌物中,在采集咽拭子标本时需要受试者深咳才能获得理想的标本,采集 过程对于医护人员暴露风险极大。此外,医护人员获得标本后需要立即送检分离 核酸进行检测。核酸检测采用多聚酶链式反应(PCR)技术,技术的复杂性远高 于免疫学检测方法,核酸检测不易在一般实验室开展。
而针对2019-nCoV总抗体的检测不助于对感染周期判断。因此,目前临床实 验室亟需要提供一种针对2019-nCoV抗体的血清学检测的体外诊断试剂盒。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种用于检测新型冠状病毒抗体的试剂 盒及其应用,采用所述试剂盒检测新型冠状病毒抗体时操作简便、精密性和特异 性好,且检测速度快、检测通量大,同时有助于判断感染周期。
为此,本发明第一方面提供了一种用于检测新型冠状病毒抗体的试剂盒,其 包括受体试剂和捕获试剂,
所述受体试剂包含能够与活性氧反应产生可检测的化学发光信号的受体微 球,所述受体微球的内部填充有化学发光剂;
所述捕获试剂包含特异性配对成员中的一员;
其中,所述受体微球与特异性配对成员中的一员各自分别与新型冠状病毒抗 原及动物抗人抗体中的一种相连接;且所述新型冠状病毒抗原及动物抗人抗体能 同时与待测新型冠状病毒抗体特异性结合。
在本发明的一些实施方式中,所述受体微球的表面不包被多糖。
在本发明的另一些实施方式中,所述受体微球的表面包被有多糖,所述新型 冠状病毒抗原或动物抗人抗体与多糖相连,且每毫克所述受体微球的总糖含量不 低于25微克;优选地,每毫克所述受体微球的总糖含量不低于25.1微克;进一 步优选地,每毫克所述受体微球的总糖含量不低于36.3微克;更进一步优选地, 每毫克所述受体微球的总糖含量不低于46.2微克。
在本发明的一些实施方式中,所述总糖含量是通过蒽酮法检测的;
优选地,所述糖选自含有三个或更多个未修饰或修饰的单糖单元的碳水化合 物,优选选自葡聚糖、淀粉、糖原、菊粉、果聚糖、甘露聚糖、琼脂糖、半乳聚 糖、羧基葡聚糖和氨基葡聚糖;更优选选自葡聚糖、淀粉、糖原和聚核糖。 在本发明的另一些实施方式中,所述受体微球在受体试剂中的Zeta电位在-5mV 至-60.2mV电位之间,优选在-5.1mV至-44.9mV电位之间;更优选在-25.4mv至 -44.9mv电位之间;最优选在-25.4mv至-32.3mv电位之间。
在本发明的一些实施方式中,所述新型冠状病毒抗原选自N抗原、S抗原和 N+S融合抗原中的至少一种;优选选自N抗原、S抗原和N+S融合抗原中的一种; 更优为N抗原。
在本发明的另一些实施方式中,所述N抗原、S抗原和N+S融合抗原为相应 抗原的全长片段或部分片段。
在本发明的一些实施方式中,所述S抗原包括S1蛋白、S1-RBD蛋白和S2 蛋白。
在本发明的一些具体实施方式中,所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒 IgG抗体或新型冠状病毒IgM抗体。
在本发明的一些实施方式中,当所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒IgG 抗体时,所述动物抗人抗体为动物抗人IgG抗体;
当所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒IgM抗体时,所述动物抗人抗体为 动物抗人IgM抗体。
在本发明的一些实施方式中,所述动物抗人抗体为不同种属的二抗;优选选 自鼠抗人抗体、羊抗人抗体、兔抗抗体和驴抗人抗体中的至少一种;更优选为鼠 抗人抗体。
在本发明的一些实施方式中,所述特异性配对成员选自抗体、抗体片段、配 体、寡核苷酸、寡核苷酸结合蛋白、凝集素、半抗原、抗原、免疫球蛋白结合蛋 白、抗生物素蛋白、亲和素或生物素组成的一对物质;优选地,所述特异性配对 成员为生物素-亲和素。
在本发明的一些具体实施方式中,所述生物素选自带有不同活化基团的生物 素,优选选自能与氨基反应的带NHS活化基团的生物素,更优选为NHS-LC-LC- 生物素。
本发明第二方面提供了一种利用如本发明第一方面所述的试剂盒检测待测 样本中新型冠状病毒抗体的方法,其包括:首先利制备包括受体微球-新型冠状病 毒抗原-新型冠状病毒抗体-动物抗人抗体-供体微球的复合物或者制备包括受体 微球-动物抗人抗体-新型冠状病毒抗体-新型冠状病毒抗原-供体微球的复合物;然 后利用能量或者活性化合物处理上述复合物,激发供体微球产生活性氧,受体微 球与接收到的活性氧反应生成可检测的化学发光信号;最后分析所述化学发光信 号情况,判断待测样本中是否存在新型冠状病毒抗体以及新型冠状病毒抗体的含 量。
在本发明的一些实施方式中,当所述化学发光信号的值≥定性参考样品的化 学发光信号值时,则待测样本为阳性样本;当所述化学发光信号的值<定性参考 样品的化学物发光信号值时,则待测样本为阴性样本。
本发明的有益效果为:核酸检测因取样手法等原因,容易造成假阴性,本发 明含有所述受体微球的试剂盒利用血液检测,检测结果比较稳定。当本发明所述 试剂盒用于检测IgG抗体,避免特异性IgM抗体和非特异性IgG抗体造成的干扰; 因感染新型冠状病毒后,其IgG抗体会长期在体内存在,检测IgG抗体有助于流 行病学研究,判断是否感染过新型冠状病毒。当本发明所述试剂盒于检测IgM抗 体,避免特异性IgG造成干扰;由于IgM抗体通常在感染早期或二次感染时出现, 检测新型冠状病毒IgM抗体可以有效的区分急性感染或既往感染,有助于判断感 染周期。同时本发明所述试剂盒检测新型冠状病毒抗体(如IgG抗体或IgM抗体) 时,检测精密度和特异性较好,且检测结果快,30min以内报告结果;检测通量大,可达到200-500测试/小时,适合于大规模样本检测,同时可采用500 系统进行检测,免清洗,一次性TIP头,无需污水处理,减少高危病毒的污染。
具体实施方式
为使本发明容易理解,下面将详细说明本发明。但在详细描述本发明前,应 当理解本发明不限于描述的具体实施方式。还应当理解,本文中使用的术语仅为 了描述具体实施方式,而并不表示限制性的。
在提供了数值范围的情况下,应当理解所述范围的上限和下限和所述规定范 围中的任何其他规定或居间数值之间的每个居间数值均涵盖在本发明内。这些较 小范围的上限和下限可以独立包括在较小的范围中,并且也涵盖在本发明内,服 从规定范围中任何明确排除的限度。在规定的范围包含一个或两个限度的情况 下,排除那些包括的限度之任一或两者的范围也包含在本发明中。
除非另有定义,本文中使用的所有术语与本发明所属领域的普通技术人员的 通常理解具有相同的意义。虽然与本文中描述的方法和材料类似或等同的任何方 法和材料也可以在本发明的实施或测试中使用,但是现在描述了优选的方法和材 料。
下面将详细说明本发明。
本发明所述试剂盒通过间接法或捕获法进而均相化学发光检测新型冠状病 毒抗体。光激化学发光属于均相化学发光,其是由光激发诱导的一个连续的化学 反应和发光反应过程,供体微球和受体微球之间可借助抗原-抗体结合相互靠近, 为能量传递创造条件,在激光照射情况下产生光信号。相反,如未发生抗原-抗体 结合,供体微球和受体微球之间有一定距离,受体微球不满足接受能量诱导发光 的条件,故不产生光信号。因此,在不分离洗涤的情况下,直接检测光信号,光 信号强度与抗原-抗体结合呈正相关。光激化学发光分析是一种均相发光免疫分 析,基于光激化学发光和抗原-抗体结合的原理而建立的微量物质定量分析技术。 全程无分离洗涤过程,简单快速,特点是采用“双球”和“双标“独特方式,固相微 球的悬浮性能好,更利于微球均匀扩散,以及微球表面抗原或抗体分子与待检抗体或抗原的相互碰撞结合。
通过间接法进行检测的本发明的试剂盒中,首先选择特异性抗原包被发光微 球(FG-Ag),选择动物抗人抗体标记生物素(Bio-动物抗人抗体),分别为受 体试剂(R1)和捕获试剂(R2);用亲和素包被供体微球,作为通用溶液(供体 试剂)。其次,于微孔内分别加入R1和R2,以及待检样品和质控品,启动第一 阶段温浴后,于受体微球表面形成抗原-抗体-动物抗人抗体的复合物;无需洗涤 直接加入通用溶液,启动第二阶段温浴,生物素结合亲和素,两种微球相互靠近; 此时,用激光束激发,诱导光激化学发光反应产生光信号。
通过捕获法进行检测的本发明的试剂盒中,首先选择动物抗人抗体包被发 光微球(FG-动物抗人抗体),选择特异性抗原标记生物素(Bio-Ag),分别为 受体试剂(R1)和捕获试剂(R2);用亲和素包被供体微球,作为通用溶液(供 体试剂)。其次,于微孔内分别加入R1和R2,以及待检样品和质控品,启动第 一阶段温浴后,于受体微球表面形成动物抗抗体-抗体-抗原的复合物;无需洗涤 直接加入通用溶液,启动第二阶段温浴,生物素结合亲和素,两种微球相互靠近; 此时,用激光束激发,诱导光激化学发光反应产生光信号。
因此,本发明第一方面所涉及的用于检测新型冠状病毒抗体的试剂盒,其包 括受体试剂和捕获试剂,
所述受体试剂包含能够与活性氧反应产生可检测的化学发光信号的受体微 球,所述受体微球的内部填充有化学发光剂;
所述捕获试剂包含特异性配对成员中的一员;
其中,所述受体微球与特异性配对成员中的一员各自分别与新型冠状病毒抗 原及动物抗人抗体中的一种相连接;且所述新型冠状病毒抗原及动物抗人抗体能 同时与待测新型冠状病毒抗体特异性结合。
本发明中“所述受体微球与特异性配对成员中的一员各自分别与新型冠状病 毒抗原及动物抗人抗体中的一种相连接”具体指的是,当所述受体微球与新型冠 状病毒抗原连接时,所述特异性配对成员中的一员与动物抗人抗体相连,此时形 成的试剂盒可以通过间接法检测新型冠状病毒抗体;当所述受体微球与动物抗人 抗体连接时,所述特异性配对成员中的一员与新型冠状病毒抗原相连,此时形成 的试剂盒可以通过捕获法法检测新型冠状病毒抗体。优选地,所述受体微球与新 型冠状病毒抗原连接时,所述特异性配对成员中的一员与动物抗人抗体相连,此 时可以更有效的避免非特异性抗体的干扰。
本发明所述用语“受体微球”是指含有能够与活性氧反应可以产生可检测信 号的化合物的微球。供体微球被能量或者活性化合物诱导激活并释放高能态的活 性氧,该高能态的活性氧被近距离的受体颗粒俘获,从而传递能量以激活所述受 体微球。所述受体微球可以选择不同官能团,如醛基、羧基、氨基等,优选可以 和蛋白质游离氨基偶联的醛基受体微球和羧基受体微球,更优选醛基受体微球。 所述受体微球本身可以不包糖或包糖,优选包被多糖涂层的受体微球,更优选包 被有至少两个连续多糖涂层的受体微球。
本发明所述用语“活性氧”是指机体内或者自然环境中由氧组成,含氧并且 性质活泼的物质的总称,主要为一种激发态的氧分子,包括氧的一电子还原产物 超氧阴离子(O2·-)、二电子还原产物过氧化氢(H2O2)、三电子还原产物羟基自由 基(·OH)以及一氧化氮和单线态氧(1O2)等。在本发明的一些具体实施方式中, 所述活性氧为单线态氧。
在本发明的一些实施方式中,所述受体微球的表面不包被多糖。
在本发明的另一些实施方式中,所述受体微球的表面包被有多糖,所述新型 冠状病毒抗原或动物抗人抗体与多糖相连,且每毫克所述受体微球的总糖含量不 低于25微克;优选地,每毫克所述受体微球的总糖含量不低于25.1微克;进一 步优选地,每毫克所述受体微球的总糖含量不低于36.3微克;更进一步优选地, 每毫克所述受体微球的总糖含量不低于46.2微克。
在本发明的一些具体实施方式中,每毫克所述受体微球的总糖含量可以为25 微克、25.1微克、30微克、35微克、36.3微克、40微克、46.2微克、49微克、 50微克、80微克、100微克、150微克或200微克。
在本发明的一些实施方式中,所述总糖含量是通过蒽酮法检测的;
优选地,所述糖选自含有三个或更多个未修饰或修饰的单糖单元的碳水化合 物,优选选自葡聚糖、淀粉、糖原、菊粉、果聚糖、甘露聚糖、琼脂糖、半乳聚 糖、羧基葡聚糖和氨基葡聚糖;更优选选自葡聚糖、淀粉、糖原和聚核糖。
在本发明的另一些实施方式中,所述受体微球在受体试剂中的Zeta电位在 -5mV至-60.2mV电位之间,优选在-5.1mV至-44.9mV电位之间;更优选在 -25.4mv至-44.9mv电位之间;最优选在-25.4mv至-32.3mv电位之间。。
在本发明的一些具体实施方式中,所述受体微球在受体试剂中的Zeta电位为 -5mV、-5.1mV、-10mV、-15mV、-20mV、-25.4mv、-30mV、-32.3mv、-40mV、 -44.9mv、-50mV或-60.2mV。本申请的发明人发现,精确控制受体微球在受体 试剂中的Zeta电位在合适范围内,能够使试剂盒具有抗干扰能力强、测试性能佳 的优点。
本发明所述的Zeta电位值是指受体微球在PH为6~9的分散体系中的电位 值。微球的Zeta电位(Zeta potential)是指微球在剪切面处的电位;即连续相与 附着在微球上的流体稳定层之间的电势差。由于分散粒子表面带有电荷而吸引周 围的反号离子,这些反号离子在两相界面呈扩散状态分布而形成扩散双电层。根 据Stern双电层理论可将双电层分为两部分,即Stern层和扩散层。Stern层定义 为吸附在电极表面的一层离子(IHP orOHP)电荷中心组成的一个平面层,此平 面层相对远离界面的流体中的某点的电位称为Stern电位。稳定层(Stationary layer) (包括Stern层和滑动面slipping plane以内的部分扩散层)与扩散层内分散介质 (dispersion medium)发生相对移动时的界面是滑动面(slipping plane),该处对远离 界面的流体中的某点的电位称为Zeta电位或电动电位(ζ-电位),即Zeta电位是 连续相与附着在分散粒子上的流体稳定层之间的电势差。它可以通过电动现象直 接测定。目前测量Zeta电位的方法主要有电泳法、电渗法、流动电位法以及超声 波法,其中以电泳法应用最广。
在本发明的一些实施方式中,所述新型冠状病毒抗原选自N抗原、S抗原和 N+S融合抗原中的至少一种;优选选自N抗原、S抗原和N+S融合抗原中的一种; 更优为N抗原。当受体微球上连接新型冠状病毒抗原时,可以采用几种抗原共同 包被受体微球或将不同抗原包被的受体微球混合作为受体试剂。当生物素生连接 新型冠状病毒抗原时,可以采用不同抗原标记生物素作为捕获试剂。
在本发明的另一些实施方式中,所述N抗原、S抗原和N+S融合抗原为相应 抗原的全长片段或部分片段。
在本发明的一些实施方式中,所述S抗原包括S1蛋白、S1-RBD蛋白和S2 蛋白。
本发明所述用语“N抗原”为新型冠状病毒核衣壳蛋白(Nucleocapsid),是 冠状病毒中含量最丰富的蛋白。在病毒体组装过程中,N蛋白与病毒RNA结合 并导致螺旋核衣壳的形成。核衣壳蛋白是一种高度免疫原性的磷蛋白,与病毒基 因组复制和调节细胞信号通路有关。由于N蛋白的序列保守性(与SARS同源性 94%)和强大的免疫原性,N蛋白常被作为冠状病毒诊断检测工具。本发明所述 用语“S抗原”为新型冠状病毒棘突蛋白(Spikeprotein),是冠状病毒最重要的 表面膜蛋白,含有两个亚基(subunit),S1和S2。其中S1主要包含有受体结合 区(receptorbinding domain,RBD),负责识别细胞的受体。S2含有膜融合过程 所需的基本元件。S蛋白与SARS同源性约75%(S1同源性68%,S2同源性94%)。 因N抗原免疫原性较强且产量较大,检测其抗体具有较高的敏感性,但因其序列 较为保守,其特异性相对较差。S抗原(尤其S1蛋白),因其序列同源性较低, 具有较好的特异性。
在本发明的一些实施方式中,所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒IgG抗 体或新型冠状病毒IgM抗体。
在本发明的一些具体实施方式中,当所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒 IgG抗体时,所述动物抗人抗体为动物抗人IgG抗体;
当所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒IgM抗体时,所述动物抗人抗体为 动物抗人IgM抗体。
在本发明的一些实施方式中,所述动物抗人抗体可以为不同种属的二抗;优 选选自鼠抗人抗体、羊抗人抗体、兔抗人抗体和驴抗人抗体中的至少一种;更优 选为鼠抗人抗体。
在本发明的一些具体实施方式中,所述试剂盒还可以包括供体试剂,所述供 体试剂包括供体微球,所述供体微球能够在激发状态下生成活性氧;优选地,所 述供体试剂与特异性配对成员中的另一员结合。
本发明所述用语“供体微球”是指含有通过能量或者活性化合物的激活后能 够产生与受体微球反应的诸如活性氧的活性中间体的敏化剂的微球。供体微球可 以是光活化的(如染料和芳香化合物)或者化学活化的(如酶、金属盐等)。在 本发明一些具体实施例中,所述供体微球为填充有光敏剂的高分子微球,所述光 敏剂可以是本领域已知的光敏剂,优选相对光稳定且不与单线态氧有效反应的化 合物,其非限定性的例子包括例如美国专利US5709994(该专利文献在此全文引 为参考)公开的亚甲基蓝、玫瑰红、卟啉、酞菁和叶绿素等化合物,以及这些化 合物的具有1-50个原子取代基的衍生物,所述取代基用于使得这些化合物更具有 亲脂性或更具有亲水性、和/或作为连接至特异性结合配对成员的连接基团。本领 域技术人员已知的其他光敏剂的例子也可以在本发明中使用,例如美国专利US6406913中记载的内容,该专利文献并入本文以供参考。
本发明所述用语“特异性配对成员”是指能够相互特异性结合的一对物质。
本发明所述用语“特异性结合”,是指两种物质之间的相互辨别和选择性结 合反应,从立体结构角度上说就是相应的反应物之间构象的对应性。
在本发明的一些实施方式中,所述特异性配对成员选自抗体、抗体片段、配 体、寡核苷酸、寡核苷酸结合蛋白、凝集素、半抗原、抗原、免疫球蛋白结合蛋 白、抗生物素蛋白、亲和素或生物素组成的一对物质;优选地,所述特异性配对 成员为生物素-亲和素。
在本发明的一些实施方式中,所述生物素选自带有不同活化基团的生物素, 优选选自能与氨基反应的带NHS活化基团的生物素,更优选为NHS-LC-LC-生物 素。
本发明所述用语“生物素”广泛存在于动植物组织中,其分子上有两个环状 结构,分别为咪唑酮环和噻吩环,其中咪唑酮环是与链霉亲和素结合的主要部位。 活化的生物素可以在蛋白质交联剂的介导下,与已知的几乎所有生物大分子偶 联,包括蛋白质、核酸、多糖和脂类等。“亲和素”分子由4条相同的肽链组成, 其中每条肽链都能结合一个生物素。因此每个抗原或抗体可同时偶联多个生物素 分子,从而产生“触手效应”提高分析灵敏度。
本发明所述试剂盒除了包含上述试剂外,还可以任选地包括阴性对照:去激 素人血清,阳性对照:含人源化2019-nCoV-Ab的去激素人血清,以及参考样品 (质控品):含人源化2019-nCoV-Ab的去激素人血清。
本发明第二方面涉及一种利用如本发明第一方面所述的试剂盒检测待测样 本中新型冠状病毒抗体的方法,其包括:首先利制备包括受体微球-新型冠状病毒 抗原-新型冠状病毒IgG抗体-动物抗人抗体-供体微球的复合物或者制备包括受体 微球-动物抗人抗体-新型冠状病毒IgG抗体-新型冠状病毒抗原-供体微球的复合 物;然后利用能量或者活性化合物处理上述复合物,激发供体微球产生活性氧, 受体微球与接收到的活性氧反应生成可检测的化学发光信号;最后分析所述化学 发光信号情况,判断待测样本中是否存在新型冠状病毒抗体以及新型冠状病毒抗 体的含量。
在本发明的一些实施方式中,当所述化学发光信号的值≥定性参考样品的化 学发光信号值时,则待测样本为阳性样本;当所述化学发光信号的值<定性参考 样品的化学物发光信号值时,则待测样本为阴性样本。本发明中,检测待测样本 时形成的化学发光信号的值可以表示为S,定性参考样品的化学物发光信号值可 以表示为CO,因此当S/CO≥1判定为有反应性(即待测样本为阳性样本),S/CO <1判定为无反应性(即待测样本为阴性样本)。
本发明所述用语“定性参考样品”是指临界阳性样品,根据其发光信号值判 断待测样本是否为阳性样品。当待测样本的发光信号值不低于定性参考样品的发 光信号值时,待测样本为阳性样本。相反,当待测样本的发光信号值低于定性参 考样品的发光信号值时,待测样本为阴性样本。
本发明中,制备包括受体微球-动物抗人抗体-新型冠状病毒抗体-新型冠状病 毒抗原-供体微球的复合物或者制备包括受体微球-动物抗人抗体-新型冠状病毒 抗体-新型冠状病毒抗原-供体微球的复合物所采用的试剂盒为如本发明第一方面 所述的试剂盒。
在本发明的一些实施方式中,所述方法具体包括以下步骤:
S1,将待测样本、受体试剂和捕获试剂混合,得到第一混合物;
S2,将供体试剂与第一混合物混合,得到第二混合物;
S3,用能量或者活性化合物处理第二混合物,激发供体微球产生活性氧,受 体与活性氧反应生成可检测的化学发光信号;
S4,分析所述化学发光信号情况,判断待测样本中是否存在新型冠状病毒抗 体以及新型冠状病毒抗体的含量。
上述受体试剂、捕获试剂和供体试剂为如本发明第一方面所述试剂盒中的受 体试剂、捕获试剂和供体试剂。
本发明所述方法中,所述试剂混合后均可以根据需要进行温育。具体地,所 述温育的温度可以是35-40℃,时间可以是10-20min;优选地,所述温育的温度 可以选自36℃、37℃、38℃、39℃或40℃;温育的时间可以选自10min、12min、 15min、18min或20min;更优选的所述温育的温度为37℃,步骤S1的温育时间 为15min,步骤S2的温育时间为10min。
本发明中,所述待测样本的加样量可以为5-15uL。在本发明的一些具体实施 方式中,所述待测样本的加样量可以为5uL、8uL、10uL、12uL或15uL等。优 选地,所述待测样本与受体试剂以及捕获试剂混合前预先用稀释液进行稀释;进 一步优选地,所述待测样本与稀释液的体积比为1:(5~15)。在本发明的一些具 体实施方式中,所述待测样本与稀释液的体积比为1:5、1:8、1:10、1:11、1:12 或1:15等。在本发明更具体的一些实施方式中,所述待测样本的加样量为10uL, 加入的稀释液的体积为100uL。
本发明中,所述受体试剂和捕获试剂的加样量各自独立地为15-35uL;优选 地,所述受体试剂和捕获试剂的加样量各自独立地为15uL、18uL、20uL、22uL、 25uL、28uL、30uL或35uL。更优选地,所述受体试剂和捕获试剂的加样量均为 25uL。
实施例
为使本发明更加容易理解,下面将结合实施例来进一步详细说明本发明,这 些实施例仅起说明性作用,并不局限于本发明的应用范围。本发明中所使用的原 料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。
下述实施例中采用的原料分别如下:
原料组1:
Ag:北京义翘神州:2019-nCoV棘突蛋白(S1亚基,His tag);
二抗:菲鹏:鼠抗人IgG抗体,抗U6#(鼠抗人IgM抗体)。
原料组2:
Ag:Genscript:2019-nCoV核衣壳蛋白;
二抗:菲鹏:鼠抗人IgG抗体,抗U6#(鼠抗人IgM抗体)。
实施例1:受体微球的制备
1.1聚苯乙烯乳胶微球的合成
准备100mL的三口烧瓶,加入40mmol苯乙烯、3mmol甲基丙烯酸、10mL 水,搅拌10min后通N2 30min;
1)称取0.11g过硫酸铵和0.2g氯化钠,溶于40mL水中配制成水溶液。将该 水溶液加入到步骤1)的反应体系中,继续通N2 30min;
2)将反应体系升温至70℃,反应15小时;
3)将反应完成后的乳液冷却至室温,用合适的滤布过滤。得到的乳液用去 离子水多次离心沉降清洗,直至离心初的上清液的电导率接近去离子水,然后用 水稀释,以乳液形式保存。
1.2.化学发光剂的填充过程
1)准备25mL的圆底烧瓶,加入0.1g二甲基噻吩衍生物和0.1g铕(Ⅲ)配 合物(MTTA-EU3+),10mL 95%乙醇,磁力搅拌,水浴升温至70℃,获得配合 物溶液;
2)准备100mL的三口烧瓶,加入10mL95%乙醇、10mL水和10mL浓度为 10%、步骤1.1中获得的聚苯乙烯乳胶微球,磁力搅拌,水浴升温至70℃;
3)将步骤1)中的配合物溶液缓慢滴加至步骤2)中的三口烧瓶中,70℃反 应2小时后停止搅拌,自然冷却;
4)将上述乳液离心1小时,30000G,离心后弃去上清液,得到填充有化学 发光剂的羧基聚苯乙烯微球,即受体微球。用20mM HEPES缓冲液定容,使其 终浓度为20mg/mL。
实施例2:试剂盒1的制备
2.1受体试剂的制备
1)抗原处理:将2019-nCoV抗原进行透析,更换为包被缓冲液,并测定蛋 白浓度;
2)受体微球处理:将实施例1制备的受体微球通过离心,超声等过程更换 为包被缓冲液;
3)偶联:将处理好的受体微球及处理后的2019-nCoV抗原混合反应,经还 原,封闭等过程后,得到受体微球-2019-nCoV抗原,使用保存液进行定容并保存, 获得受体试剂1。
2.2捕获试剂的制备
1)抗体处理:将鼠抗人IgG抗体进行透析,更换为标记缓冲液,并测定蛋 白浓度;
2)标记反应:将处理好的鼠抗人IgG抗体与活化生物素混合反应,进行标 记;
3)透析:将标记后的生物素-鼠抗人IgG抗体进行透析,以去除未标记的游 离生物素;
4)保存:将透析后的生物素-鼠抗人IgG抗体测定蛋白浓度,加入甘油后保 存,获得捕获试剂1。
实施例3:试剂盒2的制备
3.1受体试剂的制备
1)抗体处理:将鼠抗人IgM抗体(抗U6#)进行透析,更换为包被缓冲液, 并测定蛋白浓度;
2)受体微球处理:将实施例1制备的受体微球通过离心,超声等过程更换 为包被缓冲液;
3)偶联:将处理好的受体微球及处理后的鼠抗人IgM抗体(抗U6#)混合 反应,经还原,封闭等过程后,得到受体微球-鼠抗人IgM抗体,使用保存液进 行定容并保存,获得受体试剂2。
3.2捕获试剂的制备
1)抗原处理:将2019-nCoV抗原进行透析,更换为标记缓冲液,并测定蛋 白浓度;
2)标记反应:将处理好的2019-nCoV抗原与活化生物素混合反应,进行标 记;
3)透析:将标记后的生物素-2019-nCoV抗原进行透析,以去除未标记的游 离生物素;
4)保存:将透析后的生物素-2019-nCoV抗原测定蛋白浓度,加入甘油后保 存,获得捕获试剂2。
实施例4:试剂盒3的制备
4.1受体试剂的制备
1)抗原处理:将2019-nCoV抗原进行透析,更换为包被缓冲液,并测定蛋 白浓度;
2)受体微球处理:将实施例1制备的受体微球通过离心,超声等过程更换 为包被缓冲液;
3)偶联:将处理好的受体微球及处理后的2019-nCoV抗原混合反应,经还 原,封闭等过程后,得到受体微球-2019-nCoV抗原,使用保存液进行定容并保存, 获得受体试剂3。
4.2捕获试剂的制备
1)抗体处理:将鼠抗人IgM抗体(抗U6#)进行透析,更换为标记缓冲液, 并测定蛋白浓度;
2)标记反应:将处理好的鼠抗人IgM抗体(抗U6#)与活化生物素混合反 应,进行标记;
3)透析:将标记后的生物素-鼠抗人IgM抗体进行透析,以去除未标记的游 离生物素;
4)保存:将透析后的生物素-鼠抗人IgM抗体测定蛋白浓度,加入甘油后保 存,获得捕获试剂3。
实施例5:利用蒽酮法检测糖含量
5.1微球样品预处理:
分别取实施例2、3、4中含有1mg受体微球的受体试剂在20000G离心40min, 倒去上层清液后用纯化水超声分散,重复离心分散三次后各自用纯化水定容至 1mg/mL作为待检样品。
5.2葡萄糖标准溶液的配制:
用纯化水将1mg/mL葡萄糖储备液配制成0mg/mL、0.025mg/mL、 0.05mg/mL、0.075mg/mL、0.10mg/mL、0.15mg/mL的标准溶液曲线。
5.3蒽酮溶液的配置:用80%硫酸溶液配制成2mg/mL。
5.4向离心管分别加入0.1mL各浓度的葡萄糖标准溶液及待测样本,每管各 加1mL蒽酮试液。
5.5 85摄氏度孵育30min。
5.6将样品反应管15000g离心40min,移液器枪头从管底吸取澄清液体进行 吸光度的测定,避免将上部悬浮物吸出。
5.7恢复至室温,测量620nm的吸光度。
5.8以标准品浓度为X值,吸光度为Y值,进行一次直线回归,得到如表1 所示的标准曲线吸光度数值,并以此检测实施例2中每毫克受体微球的糖含 量为50μg,实施例3和4中每毫克受体微球的糖含量为49μg。
表1
序号 | 浓度mg/mL | 吸光度A | 吸光度B | 吸光度均值 |
1 | 0.15 | 0.415 | 0.411 | 0.4130 |
2 | 0.1 | 0.293 | 0.302 | 0.2975 |
3 | 0.075 | 0.214 | 0.227 | 0.2205 |
4 | 0.05 | 0.146 | 0.153 | 0.1495 |
5 | 0.025 | 0.101 | 0.098 | 0.0995 |
6 | 0 | 0.032 | 0.031 | 0.0315 |
实施例6:本发明所述试剂盒的使用方法
1.将实施例2、3、4中制备的受体试剂和捕获试剂分别使用缓冲液稀释至 50μg/mL和3μg/mL,制备得试剂R1和R2;
2)向微孔板中分别加入10μL待测样本,100μL样本稀释液,25μL试剂R1 和25μL试剂R2溶液,37℃温育15min;
实施例7:实施例2中所制备的试剂盒中受体微球不同糖含量对上机检测信号水平影响测试
按照前述实施例中给出的方法,制备一系列包含不同糖含量的受体微球的试 剂盒(如下表所示),然后采用实施例6所示方法检测实施例2中所制备的包含 上述受体微球的各试剂盒针对同一批样本,在博阳生物科技(上海)有限公司生 产的 HT光激化学发光仪器上比较信号水平,结果如表2所示。
表2
测试结果显示,试剂盒中每毫克所述受体微球中的糖含量≥25μg时,上机检 测信号水平较高。
实施例8:实施例3中所制备的试剂盒的受体试剂中受体微球的ZETA电位对上 机检测信号水平影响测试
用NICOMP 380Z3000仪器,先经标准品标定后,对受体试剂进行ZETA电 位的测定,制备一系列不同ZETA电位的受体试剂,然后利用实施例6中所示方 法检测实施例2中所制备的包含上述受体试剂的各试剂盒针对同一批样本,在博 阳生物科技(上海)有限公司生产的 HT光激化学发光仪器上比较信号水 平,结果如表3所示。
表3
结果显示,所述受体微球在受体试剂中的ZETA电位在-5mV至-60.2mV电 位之间时上机检测信号平均水平较高。
实施例9:本发明所述试剂盒的性能检测
采用如实施例6所示的方法,并使用实施例2中所述的试剂盒对新型冠状病 毒IgG抗体进行检测的结果见表4:
表4:检测IgG抗体
将1mg/mL人源化的2019-nCoV单抗使用阴性血清进行梯度稀释,使用上述 试剂盒进行检测。结果显示,稀释比例达到1:4k时,依然可以检测为有反应性。
采用如实施例6所示的方法,并使用实施例3或4中所述的试剂盒对新型冠 状病毒IgM抗体进行检测的结果见表5。
表5:检测IgM抗体
将1mg/mL 2019-nCoV单抗与人免疫球蛋白M使用双功能交联剂进行偶 联,将偶联后的单抗使用阴性血清进行梯度稀释,使用上述试剂盒进行检测。
结果显示,稀释比例达到1:4k时,依然可以检测为有反应性。
使用上述实施例2中的试剂盒对85份正常阴性血清进行检测,检测结果见 表6:
表6:正常阴性血清检测结果
表6结果显示,85例阴性血清及9例其他抗体干扰血清中,检测2019-nCoV 的IgG抗体,未出现假阳性结果,特异性为100%(95%CI:95.1%-100%),说 明试剂盒有较好的特异性。
采用如实施例6所示的方法,并使用上述实施例3或4中的试剂盒对85份正 常阴性血清进行检测,检测结果见表7:
表7:正常阴性血清检测结果
表7结果显示,85例阴性血清及9例其他抗体干扰血清中,检测2019-nCoV IgM抗体,未出现假阳性结果,特异性为100%(95%CI:95.1%-100%),说 明试剂盒有较好的特异性。
采用如实施例6所示的方法,并使用上述实施例2中的试剂盒对低高值质 控进行检测,以测试试剂盒的精密性,检测结果见表8。
表8:精密性检测结果
从表8可知,本发明所述试剂盒对低高值质控的CV分别为3.12%和2.77%, 具有较好的精密度。
采用如实施例6所示的方法,并使用上述实施例3或4中的试剂盒对低高值 质控进行检测,以测试试剂盒的精密性,检测结果见表9。
表9:精密性检测结果
从表9可知,本发明所述试剂盒对低高值质控的CV分别为2.49%和2.74%,
具有较好的精密度。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的 任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的 词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求 的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行 修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着 本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的 方法和应用。
Claims (15)
1.一种用于检测新型冠状病毒抗体的试剂盒,其包括受体试剂和捕获试剂,
所述受体试剂包含能够与活性氧反应产生可检测的化学发光信号的受体微球,所述受体微球的内部填充有化学发光剂;
所述捕获试剂包含特异性配对成员中的一员;
其中,所述受体微球与特异性配对成员中的一员各自分别与新型冠状病毒抗原及动物抗人抗体中的一种相连接;且所述新型冠状病毒抗原及动物抗人抗体能同时与待测新型冠状病毒抗体特异性结合。
2.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述受体微球的表面不包被多糖。
3.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述受体微球的表面包被有多糖,所述新型冠状病毒抗原或动物抗人抗体与多糖相连,且每毫克所述受体微球的总糖含量不低于25微克;优选地,每毫克所述受体微球的总糖含量不低于25.1微克;进一步优选地,每毫克所述受体微球的总糖含量不低于36.3微克;更进一步优选地,每毫克所述受体微球的总糖含量不低于46.2微克。
4.根据权利要求3所述的试剂盒,其特征在于,所述总糖含量是通过蒽酮法检测的;
优选地,所述糖选自含有三个或更多个未修饰或修饰的单糖单元的碳水化合物,优选选自葡聚糖、淀粉、糖原、菊粉、果聚糖、甘露聚糖、琼脂糖、半乳聚糖、羧基葡聚糖和氨基葡聚糖;更优选选自葡聚糖、淀粉、糖原和聚核糖。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的试剂盒,其特征在于,所述受体微球在受体试剂中的Zeta电位在-5mV至-60.2mV电位之间,优选在-5.1mV至-44.9mV电位之间;更优选在-25.4mv至-44.9mv电位之间;最优选在-25.4mv至-32.3mv电位之间。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的试剂盒,其特征在于,所述新型冠状病毒抗原选自N抗原、S抗原和N+S融合抗原中的至少一种;优选选自N抗原、S抗原和N+S融合抗原中的一种;更优为N抗原。
7.根据权利要求6所述的试剂盒,其特征在于,所述N抗原、S抗原和N+S融合抗原为相应抗原的全长片段或部分片段。
8.根据权利要求6或7所述的试剂盒,其特征在于,所述S抗原包括S1蛋白、S1-RBD蛋白和S2蛋白。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的试剂盒,其特征在于,所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒IgG抗体或新型冠状病毒IgM抗体。
10.根据权利要求9所述的试剂盒,其特征在于,当所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒IgG抗体时,所述动物抗人抗体为动物抗人IgG抗体;
当所述新型冠状病毒抗体为新型冠状病毒IgM抗体时,所述动物抗人抗体为动物抗人IgM抗体。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的试剂盒,其特征在于,所述动物抗人抗体为不同种属的二抗;优选选自鼠抗人抗体、羊抗人抗体、兔抗人抗体和驴抗人抗体中的至少一种;更优选为鼠抗人抗体。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的试剂盒,其特征在于,所述特异性配对成员选自抗体、抗体片段、配体、寡核苷酸、寡核苷酸结合蛋白、凝集素、半抗原、抗原、免疫球蛋白结合蛋白、抗生物素蛋白、亲和素或生物素组成的一对物质;优选地,所述特异性配对成员为生物素-亲和素。
13.根据权利要求12所述的试剂盒,其特征在于,所述生物素选自带有不同活化基团的生物素,优选选自能与氨基反应的带NHS活化基团的生物素,更优选为NHS-LC-LC-生物素。
14.一种利用如权利要求1-13中任意一项所述的试剂盒检测待测样本中新型冠状病毒抗体的方法,其包括:首先利制备包括受体微球-新型冠状病毒抗原-新型冠状病毒抗体-动物抗人抗体-供体微球的复合物或者制备包括受体微球-动物抗人抗体-新型冠状病毒抗体-新型冠状病毒抗原-供体微球的复合物;然后利用能量或者活性化合物处理上述复合物,激发供体微球产生活性氧,受体微球与接收到的活性氧反应生成可检测的化学发光信号;最后分析所述化学发光信号情况,判断待测样本中是否存在新型冠状病毒抗体以及新型冠状病毒抗体的含量。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,当所述化学发光信号的值≥定性参考样品的化学发光信号值时,则待测样本为阳性样本;当所述化学发光信号的值<定性参考样品的化学物发光信号值时,则待测样本为阴性样本。
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