RU2702900C1 - Method for quantitative determination of antibodies to benzo[a]pyrene in human biological fluids - Google Patents
Method for quantitative determination of antibodies to benzo[a]pyrene in human biological fluids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702900C1 RU2702900C1 RU2018142585A RU2018142585A RU2702900C1 RU 2702900 C1 RU2702900 C1 RU 2702900C1 RU 2018142585 A RU2018142585 A RU 2018142585A RU 2018142585 A RU2018142585 A RU 2018142585A RU 2702900 C1 RU2702900 C1 RU 2702900C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antibodies
- human
- microspheres
- pyrene
- benzo
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
- G01N33/54326—Magnetic particles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области иммунологии, биотехнологии и клинической лабораторной диагностики и может найти применение для определения индивидуальных рисков возникновения заболеваний, связанных с воздействием химических канцерогенов окружающей среды: злокачественных опухолей, врожденных пороков развития, аутоиммунных и других.The invention relates to the field of immunology, biotechnology and clinical laboratory diagnostics and can be used to determine individual risks of diseases associated with exposure to environmental chemical carcinogens: malignant tumors, congenital malformations, autoimmune and others.
Известно достаточно много аналогичных решений, но все они на наш взгляд имеют те или иные недостатки. Все найденые нами аналоги разбираются ниже. В литературе и базах данных не описан количественный мультплексный способ определения антител к полициклическим ароматическим углеводоролам в биологических жидкостях с использованием рекомбинантных идиотипичеких и антиидиотипичеких человеческих антител, предлагаемый нами.A lot of similar solutions are known, but all of them, in our opinion, have certain disadvantages. All analogues we found are dealt with below. The literature and databases do not describe the quantitative multiplex method for the determination of antibodies to polycyclic aromatic carbohydrates in biological fluids using recombinant idiotypic and anti-idiotypic human antibodies, proposed by us.
Одним из известных подходов к решению определения индивидуальных онкорисков является анализ антител, специфических к химическим канцерогенам, в биологических жидкостях человека. Ранее были обнаружены ассоциации антител к химическим канцерогенам с канцерогенной нагрузкой окружающей среды и с онкологическими заболеваниями (Galati R. et al., 2001; Pauk N. et al, 2013; Glushkov A. et al, 2016).One of the well-known approaches to solving the definition of individual cancer risks is the analysis of antibodies specific for chemical carcinogens in human biological fluids. Previously, associations of antibodies to chemical carcinogens with environmental carcinogens and oncological diseases were discovered (Galati R. et al., 2001; Pauk N. et al, 2013; Glushkov A. et al, 2016).
Однако эти известные исследования были выполнены с помощью качественных, либо полуколичественных методов иммуноферментного анализа антител с использованием конъюгатов химических канцерогенов и их метаболитов с ДНК или белком. Качественные методы не дают точной оценки специфической иммунной реакции организма на химические канцерогены, которая необходима для дальнейшей разработки перспективной стратегии иммунопрофилактики рака у человека с помощью антиканцерогенных вакцин (Silbart L. et al, 1999; De Buck S. and Mullerc C., 2005; Schellenberger M. et al, 2011). Кроме того, наличие канцерогенов или их метаболитов в составе аналитических тест-систем представляет собой угрозу здоровью для пользователей и исследователей.However, these well-known studies were performed using qualitative or semi-quantitative methods of enzyme-linked immunosorbent assay of antibodies using conjugates of chemical carcinogens and their metabolites with DNA or protein. Qualitative methods do not accurately assess the specific immune response of an organism to chemical carcinogens, which is necessary for the further development of a promising cancer immunoprophylaxis strategy in humans with anticarcinogenic vaccines (Silbart L. et al, 1999; De Buck S. and Mullerc C., 2005; Schellenberger M. et al, 2011). In addition, the presence of carcinogens or their metabolites in analytical test systems poses a health hazard to users and researchers.
Аналогами заявляемого изобретения являются способы количественного определения антител в биологических жидкостях человека (например, патенты РФ: G01N33/531, G01N33/68, G01N33/577, G01N33/53, CN108196061 (A), CN108226460 (A), CN107677810 (A); другие патенты: US8383350 (B1), WO2005108989 (A2), US5219730 (A), US4910131 (A), WO9901477 (A1), WO9006515 (A1), CN105785030 (A), CN105203750 (A), UA78419 (U)), основанных на использовании твердофазного иммуноферментного анализа, который является аналогом изобретения. Традиционный твердофазный иммуноферментный анализ включает связывание антигена с поверхностью микропланшета с последующим помещением биологической жидкости, содержащей антитела, на микропланшет, инкубирование, проведение цветной реакции и спектрофотометрическую оценку показателей цветной реакции. Для определения концентраций антител в биологических жидкостях используется калибровочная кривая – стандартный препарат антител соответствующей специфичности с известной концентрацией. Другой пример, использование твердофазного носителя – гранулированный аэросил (патент РФ SU1513403, дата публикации 07.10.1989, класс МПК G01N33/53), который обрабатывают эритроцитами барана, инкубируют с исследуемой сывороткой и затем десорбируют белок с поверхности аэросила. Затем определяют концентрацию белка, а количество специфических антител определяют по разнице между количеством белка в комплексе антиген-антитело и количеством белка сорбированных на эритроцитах барана.Analogues of the claimed invention are methods for the quantitative determination of antibodies in human biological fluids (for example, RF patents: G01N33 / 531, G01N33 / 68, G01N33 / 577, G01N33 / 53, CN108196061 (A), CN108226460 (A), CN107677810 (A); others patents: US8383350 (B1), WO2005108989 (A2), US5219730 (A), US4910131 (A), WO9901477 (A1), WO9006515 (A1), CN105785030 (A), CN105203750 (A), UA78419 (U)) based using enzyme-linked immunosorbent assay, which is an analogue of the invention. Conventional enzyme-linked immunosorbent assay involves binding of the antigen to the surface of the microplate, followed by placing the biological fluid containing antibodies on the microplate, incubation, color reaction and spectrophotometric evaluation of the color reaction. To determine the concentration of antibodies in biological fluids, a calibration curve is used - a standard preparation of antibodies of appropriate specificity with a known concentration. Another example, the use of a solid-phase carrier is granular aerosil (RF patent SU1513403,
Однако аналог (твердофазный иммуноферментный анализ) имеет свои недостатки, препятствующие его использованию в качестве количественного метода определения антител в биологических жидкостях:However, the analogue (enzyme-linked immunosorbent assay) has its drawbacks that prevent its use as a quantitative method for determining antibodies in biological fluids:
1) воспроизводимость метода составляет около 30%;1) the reproducibility of the method is about 30%;
2) невысокая чувствительность метода;2) low sensitivity of the method;
3) трудоемкость проведения анализа; 3) the complexity of the analysis;
4) невозможность проведения мультиплексного анализа антител в одном образце исследуемой биологической жидкости.4) the impossibility of conducting multiplex analysis of antibodies in one sample of the studied biological fluid.
Используя иммуноферментный анализ в патентах: US8383350 (B1), WO2005108989 (A2), US5219730 (A), US4910131 (A), WO9901477 (A1), WO9006515 (A1) было предложено использовать антиидиотипичекие антитела для детекции идиотипических антител в биологических жидкостях человека.Using enzyme immunoassay in the patents: US8383350 (B1), WO2005108989 (A2), US5219730 (A), US4910131 (A), WO9901477 (A1), WO9006515 (A1), it was proposed to use anti-idiotypic antibodies for the detection of idiotypic antibodies in human biological fluids.
Признаками известного технического решения, совпадающего с существенными признаками заявляемого изобретения являются: 1) определение антител в биологических жидкостях человека (в сыворотке крови человека); 2) использование адсорбированного антиидиотипичекого антитела в лунках иммунологического планшета или в представляемом патенте – иммобилизованного на поверхность магнитных микросфер; 3) инкубация разведенной исследуемой биологической жидкости человека в лунках планшета или, в представляемом патенте – с магнитными микросферами; 4) определение связавшихся антител из биологической жидкости человека по интенсивности цветной ферментативной реакции или в представляемом патенте – по интенсивности флюоресцентности биотин-стрептавидинового комплекса.Signs of a known technical solution that coincides with the essential features of the claimed invention are: 1) determination of antibodies in human biological fluids (in human serum); 2) the use of an adsorbed anti-idiotypic antibody in the wells of an immunological tablet or in the patent presented — immobilized onto the surface of magnetic microspheres; 3) incubation of the diluted test human biological fluid in the wells of the tablet or, in the present patent, with magnetic microspheres; 4) the determination of bound antibodies from human biological fluid by the intensity of the color enzymatic reaction or in the present patent - by the intensity of the fluorescence of the biotin-streptavidin complex.
При помощи этих ранее предложенных методов: 1) определяют качественное, но не количественные уровни антител в биологических жидкостях человека; 2) было предложено использовать моноклональные антитела. Кроме того, из-за сложности их получения эти запатентованные методы очень трудоемки; 3) моноклональные антитела производятся мышиными клетками, т.е. они являются мышиными, а не человеческими антителами; 4) не было предложено использовать антиидиотипичекие антитела против полициклических ароматических углеводородов.Using these previously proposed methods: 1) determine the qualitative, but not quantitative levels of antibodies in human biological fluids; 2) it was proposed to use monoclonal antibodies. In addition, due to the complexity of their preparation, these patented methods are very laborious; 3) monoclonal antibodies are produced by mouse cells, i.e. they are murine, not human antibodies; 4) it was not proposed to use anti-idiotypic antibodies against polycyclic aromatic hydrocarbons.
Еще одним аналогом заявляемого изобретения является метод, запатентованный ранее с использованием липосом в качестве иммуносорбента антиидиотипических антител для определения идиотипических антител в биологических жидкостях человека (WO8806293 (A2)).Another analogue of the claimed invention is a method previously patented using liposomes as an immunosorbent of anti-idiotypic antibodies to determine idiotypic antibodies in human biological fluids (WO8806293 (A2)).
Другим аналогом заявляемого изобретения является метод, запатентованный ранее (патент RU 2124731 G01N33/573, дата п убликации 10.01.1999). Согласно этому методу предлагается использовать твердофазный иммуноферментный анализ, где конъюгат фторметилбензантрила уксусной кислоты с человеческим сывороточным альбумином адсорбирован на стенках лунок иммунологического планшета. Затем инкубируют исследуемую биологическую жидкость с адсорбированным антигеном. Проявляют связавшиеся с антигеном антитела с помощью анти-антител, меченых ферментом.Another analogue of the claimed invention is a method previously patented (patent RU 2124731 G01N33 / 573, date of publication of 01.10.1999). According to this method, it is proposed to use enzyme-linked immunosorbent assay, where the conjugate of fluoromethylbenzantryl acetic acid with human serum albumin is adsorbed on the walls of the wells of the immunological tablet. Then the test biological fluid with the adsorbed antigen is incubated. Antibodies bound to the antigen are shown using anti-enzyme labeled antibodies.
Недостатками известного способа являются: 1) качественное, но не количественное определение антител против полициклических ароматических углеводородов в биологических жидкостях человека; 2) низкая чувствительность метода; 3) низкая воспроизводимость; 4) использование конъюгата модифицированных полициклических ароматических углеводородов для определения идиотипических антител против полициклических ароматических углеводородов, что может привести неточному определению идиотипических антител в биологической жидкости человека; 5) использование конъюгата фторметилбензантрила уксусной кислоты с человеческим сывороточным альбумином в качестве антигена может сопровождаться в ряде случаев высоким неспецифическим связыванием антител исследуемой биологической жидкости человека не с антигеном, а с белком-носителем, что существенно ограничивает возможность метода; 6) невозможность проведения комплексного (мультиплексного) анализа антител в одном образце биологической жидкости человека.The disadvantages of this method are: 1) qualitative, but not quantitative determination of antibodies against polycyclic aromatic hydrocarbons in human biological fluids; 2) low sensitivity of the method; 3) low reproducibility; 4) the use of a conjugate of modified polycyclic aromatic hydrocarbons to determine idiotypic antibodies against polycyclic aromatic hydrocarbons, which may lead to inaccurate determination of idiotypic antibodies in human biological fluid; 5) the use of conjugate of fluoromethylbenzantryl acetic acid with human serum albumin as an antigen can be accompanied in some cases by high nonspecific binding of antibodies of the studied human biological fluid not to the antigen, but to a carrier protein, which significantly limits the possibility of the method; 6) the impossibility of conducting a comprehensive (multiplex) analysis of antibodies in one sample of human biological fluid.
Известным аналогом заявляемого изобретения является метод, запатентованный ранее, с использованием микрочипов (патенты: KR20180006092 (A), CN107064493 (A)), когда на микрочип иммобилизуют антитела для количественного определения антигенов в биологических жидкостях человека.A well-known analogue of the claimed invention is a method previously patented using microarrays (patents: KR20180006092 (A), CN107064493 (A)), when antibodies are immobilized on a microchip to quantify antigens in human biological fluids.
Недостатками запатентованного способа являются: 1) было предложено использовать моноклональные антитела. Из-за сложности и дороговизны их получения эти запатентованные методы очень трудоемки и нерентабельны; 2) моноклональные антитела производятся мышиными клетками, т.е. они являются мышиными, а не человеческими антителами; 3) определение антигенов, а не антител в образцах биологической жидкости человека.The disadvantages of the patented method are: 1) it was proposed to use monoclonal antibodies. Due to the complexity and cost of obtaining them, these patented methods are very laborious and unprofitable; 2) monoclonal antibodies are produced by mouse cells, i.e. they are murine, not human antibodies; 3) determination of antigens, and not antibodies, in human biological fluid samples.
Также было предложено использовать биологические микрочипы (еще один аналог, предлагаемого изобретения), содержащие гидрогелевые элементы с иммобилизованными антителами к белковым онкомаркерам, гидрогелевые элементы с иммобилизованными гликанами, гидрогелевые элементы с иммобилизованными антителами против иммуноглобулинов человека классов А, G и М, где изменение концентрации анализируемых маркеров по сравнению с контрольным образцом, полученным от здорового человека, свидетельствует о колоректальном раке (патент RU 2625018). Таким образом, способ, предлагаемый в настоящем изобретении, позволяет проводить диагностику колоректального рака, основанную на одновременном количественном определении онкомаркеров белковой природы, антител к гликанам, иммуноглобулинов А, G и M в крови человека.It was also proposed to use biological microchips (another analogue of the present invention) containing hydrogel elements with immobilized antibodies to protein tumor markers, hydrogel elements with immobilized glycans, hydrogel elements with immobilized antibodies against human immunoglobulins of classes A, G and M, where the concentration of the analyzed markers compared with a control sample obtained from a healthy person, indicates colorectal cancer (patent RU 2625018). Thus, the method proposed in the present invention allows the diagnosis of colorectal cancer, based on the simultaneous quantitative determination of tumor markers of protein nature, antibodies to glycans, immunoglobulins A, G and M in human blood.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
1) было предложено использовать моноклональные антитела. Из-за сложности и дороговизны их получения эти запатентованные методы очень трудоемки и нерентабельны;1) it was proposed to use monoclonal antibodies. Due to the complexity and cost of obtaining them, these patented methods are very laborious and unprofitable;
2) моноклональные антитела производятся мышиными клетками, т.е. они являются мышиными, а не человеческими антителами; 2) monoclonal antibodies are produced by mouse cells, i.e. they are murine, not human antibodies;
3) определение антигенов, а не антител в образцах биологической жидкости человека; 3) determination of antigens, and not antibodies, in samples of human biological fluid;
4) невозможность мультиплексного анализа в одном образце исследуемой биологической жидкости человека, т.е. для мультиплексирования используется весь гидрогелиевый чип через который пропускается один образец биологической жидкости, в отличие от предлагаемого метода с использованием магнитных микросфер, где в один образец биологической жидкости добавляется целый набор магнитных микросфер с одновременной и отдельной детекцией каждого вида микросфер.4) the impossibility of multiplex analysis in one sample of the studied human biological fluid, i.e. For multiplexing, the entire hydrogel chip is used through which one sample of biological fluid is passed, in contrast to the proposed method using magnetic microspheres, where a whole set of magnetic microspheres is added to one sample of biological fluid with simultaneous and separate detection of each type of microspheres.
Известен запатентованный ранее метод (аналог данного изобретения), с использованием стрипов с иммобилизованными на них антителами для детекции антигенов в биологических жидкостях человека (CN108020666 (A)).Known previously patented method (analogue of the present invention), using strips with antibodies immobilized on them for the detection of antigens in human biological fluids (CN108020666 (A)).
Недостатками этого метода являются:The disadvantages of this method are:
1) было предложено использовать моноклональные антитела. Из-за сложности и дороговизны их получения эти запатентованные методы очень трудоемки и нерентабельны;1) it was proposed to use monoclonal antibodies. Due to the complexity and cost of obtaining them, these patented methods are very laborious and unprofitable;
2) моноклональные антитела производятся мышиными клетками, т.е. они являются мышиными, а не человеческими антителами;2) monoclonal antibodies are produced by mouse cells, i.e. they are murine, not human antibodies;
3) определение антигенов, а не антител в образцах биологической жидкости человека;3) determination of antigens, and not antibodies, in samples of human biological fluid;
4) невозможность мультиплексного анализа в одном образце исследуемой биологической жидкости человека, в отличие от предлагаемого метода с использованием магнитных микросфер, где в один образец биологической жидкости добавляется целый набор магнитных микросфер с одновременной и отдельной детекцией каждого вида микросфер;4) the impossibility of multiplex analysis in one sample of the studied human biological fluid, in contrast to the proposed method using magnetic microspheres, where a whole set of magnetic microspheres is added to one sample of biological fluid with simultaneous and separate detection of each type of microspheres;
5) качественное, но не количественное определение аналитов в биологической жидкости; 5) qualitative, but not quantitative determination of analytes in biological fluid;
6) низкая чувствительность метода.6) low sensitivity of the method.
Аналогом заявляемого изобретения также является метод, запатентованный ранее количественный метод определения антител и антигенов в биологических жидкостях человека с использованием магнитных микросфер, на которые иммобилизуют идиотипические антитела для определения антигенов в биологических жидкостях человека: KR101807871 (B1), CN105259344 (A), US2014170767 (A1), CN106290867 (A), CN106366197 (A), CN103278521 (A); иммобилизованные анти-IgE для определения IgE в сыворотке крови человека: CN101696973 (A); иммобилизованный антиген для определения IgE в сыворотке крови человека: CN105785030 (A); комбинация из стрипов и магнитных микросфер с комбинацией иммобилизованных антител и антигенов для полуколичественного определения пневмонии: CN107748252 (A) и простатита CN107271666 (A).An analogue of the claimed invention is also a method, a previously patented quantitative method for determining antibodies and antigens in human biological fluids using magnetic microspheres onto which idiotypic antibodies are immobilized to determine antigens in human biological fluids: KR101807871 (B1), CN105259344 (A), US2014170767 (A1 ), CN106290867 (A), CN106366197 (A), CN103278521 (A); immobilized anti-IgE for determination of IgE in human serum: CN101696973 (A); immobilized antigen for determination of IgE in human serum: CN105785030 (A); a combination of strips and magnetic microspheres with a combination of immobilized antibodies and antigens for the semiquantitative determination of pneumonia: CN107748252 (A) and prostatitis CN107271666 (A).
За прототип принято изобретение CN107271666 (дата публикации 20.10.2017, класс МПК G01N33/558).The invention adopted CN107271666 as the prototype (
Признаками прототипа, совпадающего с существенными признаками заявляемого изобретения являются: 1) определение аналитов в биологических жидкостях человека (в сыворотке крови человека); 2) использование иммобилизованного антигена или антитела на поверхность магнитных микросфер; 3) инкубация разведенной исследуемой биологической жидкости с магнитными микросферами; 4) определение связавшихся аналитов из биологической жидкости человека по интенсивности флюоресцентности биотин-стрептавидинового комплекса. 4) количественный анализ аналитов в биологических жидкостях человека (в сыворотке крови человека); 5) высокая чувствительность, точность и воспроизводимость методов.Signs of a prototype that coincides with the essential features of the claimed invention are: 1) determination of analytes in human biological fluids (in human serum); 2) the use of immobilized antigen or antibody on the surface of magnetic microspheres; 3) incubation of the diluted test biological fluid with magnetic microspheres; 4) determination of bound analytes from human biological fluid by the intensity of the fluorescence of the biotin-streptavidin complex. 4) quantitative analysis of analytes in human biological fluids (in human serum); 5) high sensitivity, accuracy and reproducibility of methods.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
1) было предложено использовать моноклональные антитела. Из-за сложности и дороговизны их получения эти запатентованные методы очень трудоемки и нерентабельны; 1) it was proposed to use monoclonal antibodies. Due to the complexity and cost of obtaining them, these patented methods are very laborious and unprofitable;
2) моноклональные антитела производятся мышиными клетками, т.е. они являются мышиными, а не человеческими антителами; 2) monoclonal antibodies are produced by mouse cells, i.e. they are murine, not human antibodies;
3) не было предложено использовать идиотипические и антиидиотипичекие антитела против полициклических ароматических углеводородов.3) it was not proposed to use idiotypic and anti-idiotypic antibodies against polycyclic aromatic hydrocarbons.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности, чувствительности и воспроизводимости метода по сравнению с иммуноферментным анализом за счет проведения мультиплексного анализа (множественного определения) антител в одном образце биологической жидкости человека, и при этом снижение канцерогенной опасности для здоровья исследователя и изготовителя тест-систем, снижение неспецифического связывания антител исследуемой биологической жидкости человека.The technical result of the invention is to increase the accuracy, sensitivity and reproducibility of the method compared to enzyme-linked immunosorbent assay by conducting multiplex analysis (multiple determination) of antibodies in one sample of human biological fluid, while reducing the carcinogenic hazard to the health of the researcher and manufacturer of test systems, reducing non-specific binding of antibodies of the studied human biological fluid.
Предлагается способ количественного определения антител к химическим канцерогенам группы полициклических ароматических углеводородов, включающий забор и подготовку донорской крови, иммобилизацию человеческих рекомбинантных антиидиотипических антител к бензо[а]пирену на магнитные микросферы.A method is proposed for the quantitative determination of antibodies to chemical carcinogens of the polycyclic aromatic hydrocarbon group, including the collection and preparation of donor blood, immobilization of human recombinant anti-idiotypic antibodies to benzo [a] pyrene on magnetic microspheres.
Отличием является то, что подают разведенную сыворотку крови человека, разбавленную фосфатным буферным раствором PBS в соотношении 1:100, инкубацию проводят с биотинилированными идиотипическими антителами (в количестве 20 нг/мкл) в качестве конкурента с сывороткой крови человека за связывание с магнитными микросферами, инкубацию микросфер 1 час осуществляют при комнатной температуре, детекцию связывания антител с микросферами и анализ количества связанных антител с микросферами определяют по калибровочной кривой.The difference is that diluted human blood serum is diluted with PBS phosphate buffer solution in a ratio of 1: 100, incubation is carried out with biotinylated idiotypic antibodies (in the amount of 20 ng / μl) as a competitor with human blood serum for binding to magnetic microspheres,
Сущность предлагаемого изобретения показана на фиг.1 и фиг.2, где на фиг.1 показана калибровочная кривая конкурентного связывания БТ72 (10 нг/мкл) и Т72 (от 1 нг/мкл до 32 нг/мкл) с МВ5, а на фиг.2 – концентрации антител против бензо[a]пирена в сыворотке крови человека.The essence of the invention is shown in figure 1 and figure 2, where figure 1 shows the calibration curve of competitive binding of BT72 (10 ng / μl) and T72 (from 1 ng / μl to 32 ng / μl) with MV5, and in Fig. .2 - concentrations of antibodies against benzo [a] pyrene in human serum.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:The proposed method is as follows:
1. Для осуществления способа использовались сыворотки крови 10 доноров. Все исследования были проведены с согласия доноров крови.1. To implement the method used blood serum of 10 donors. All studies were conducted with the consent of blood donors.
2. Антитела по изобретению известны и подробно описаны в Ustinov et al, 2015 и Arnst et al, 2017. Использовались: человеческое рекомбинантное идиотипическое антитело против бензо[a]пирена – Т72, и человеческое рекомбинантное антиидиотипическое антитело против бензо[a]пирена – В5. Все антитела были экспрессированы и выделены из E.coli.2. The antibodies of the invention are known and described in detail in Ustinov et al, 2015 and Arnst et al, 2017. The following were used: human recombinant idiotypic anti-benzo [a] pyrene antibody T72, and human recombinant anti-idiotypic anti-benzo [a] pyrene antibody B5 . All antibodies were expressed and isolated from E. coli.
3. Иммобилизация В5 на магнитные микросферы проводилась по аминогруппам с использованием набора для иммобилизации Bio-Plex фирмы Bio-Rad (США).3. B5 immobilization on magnetic microspheres was carried out by amino groups using a Bio-Plex immobilization kit from Bio-Rad (USA).
4. Биотинилирование T72 было проводилось набором Силекс (Россия).4. Biotinylation of T72 was performed using Sileks kit (Russia).
5. Для анализа количественного антител против бензо[a]пирена в сыворотке крови человека 100 мкл фосфатного буферного раствора of PBS с 0,5% БСА были добавлены в лунки непрозрачного иммунологического планшета для уменьшения неспецифичного связывания. Затем в каждую лунку были добавлены сначала по 6000 магнитных микросфер с иммобилизованными на них В5 (МВ5), затем по 50 мкл биотинилированного Т72 (БТ72) с концентрациями от 34,827 пг/мкл до 16 пг/мкл. Стрептовидин-фикоэритрин фирмы Bio-Rad (США) использовался для детекции МВ5-БТ72 комплекса. В качестве контроля фонового связывания использовались 6000 магнитных микросфер без добавления к ним БТ72. Значения фонового связывания использовались вычитались из значения всех остальных точек связывания. Половинная концентрация БТ72 от максимального связывания БТ72 с МВ5 составляла 10 нг/мкл. Эта концентрация использовалась в дальнейшем.5. For the analysis of quantitative anti-benzo [a] pyrene antibodies in human blood serum, 100 μl of PBS phosphate buffer solution with 0.5% BSA were added to the wells of an opaque immunological plate to reduce non-specific binding. Then, at first 6,000 magnetic microspheres with B5 (MB5) immobilized on them were added to each well, then 50 μl of biotinylated T72 (BT72) with concentrations from 34.827 pg / μl to 16 pg / μl. Streptovidin-phycoerythrin company Bio-Rad (USA) was used to detect the MV5-BT72 complex. As control of background binding, 6000 magnetic microspheres were used without adding BT72 to them. Background binding values used were subtracted from the values of all other binding points. The half concentration of BT72 from the maximum binding of BT72 to MB5 was 10 ng / μl. This concentration was used later.
6. Калибровочная кривая строилась на основе конкуренции БТ72 и Т72 за связывание с МВ5 следующим образом: БТ72 в концентрации 10 нг/мкл добавлялся во все лунки непрозрачного иммунологического планшета. Затем в те же лунки добавлялся Т72 с двойным шагом разведения от концентрации 1 до 32 нг/мкл. Максимальная флюоресценция составляла 15410. Чувствительность калибровочной кривой (минимальное связывание и, как следствие, чувствительность определения антител в сыворотке крови человека) находилась в диапазоне меньше чем от 1 нг/мкл. Калибровочная кривая представлена на фиг.1.6. The calibration curve was constructed on the basis of competition between BT72 and T72 for binding to MB5 as follows: BT72 at a concentration of 10 ng / μl was added to all wells of an opaque immunological plate. Then T72 was added to the same wells with a double dilution step from a concentration of 1 to 32 ng / μl. The maximum fluorescence was 15410. The sensitivity of the calibration curve (minimum binding and, as a consequence, the sensitivity of the determination of antibodies in human serum) was in the range of less than 1 ng / μl. The calibration curve is presented in figure 1.
7. Для количественного определения антитела против бензо[a]пирена в сыворотке крови человека образцы сывороток были разбавлены фосфатным буферным раствором PBS в соотношении 1:100. Затем разбавленная сыворотка человека была добавлена в реакцию связывания (см. п. 5 данного раздела) вместо Т72 в качестве конкурента с БТ72 (20 нг/мкл) за связывание с МВ5. Конечный объем реакционной смеси составлял 50 мкл в каждой лунке иммунологического непрозрачного планшета (половина на половину от объема разбавленной сыворотки человека и БТ72). Затем иммунологический планшет инкубировался 1 час при комнатной температуре. В качестве отрицательного контроля на неспецифическое связывание использовалась инкубационная смесь MB5 с сывороткой человека, но без БТ72. Этот контроль проходил все стадии данной методики. Неспецифическое связывание составляло 120 единиц флюоресценции, которое вычиталось как фон из всех остальных значений флюоресценции. Концентрации антител против бензо[a]пирена в сыворотке крови человека составляли от 8620 пг/мкл до 17768 пг/мкл (среднее значение 12946,5 (9671.0:15469,0) пг/мкл) (фиг.2). Причем нижняя граница концентрации находилась в центре калибровочной кривой (фиг.1).7. For the quantification of antibodies against benzo [a] pyrene in human serum, serum samples were diluted with phosphate buffered PBS in a ratio of 1: 100. Then, diluted human serum was added to the binding reaction (see
Изобретение предлагается использовать для осуществления количественного метода иммуноанализа антител против полициклических ароматических углеводородов в биологических жидкостях человека конкурентным методом иммуноанализа, в котором в качестве антигена – человеческие рекомбинантные антиидиотипические антитела к полициклическим ароматическим углеводородам, иммобилизованные на магнитах микросферах, а в качестве стандартных антител – человеческие рекомбинантные идиотипические антитела против полициклических ароматических углеводородов. The invention is proposed to be used for the quantitative method of immunoassay of antibodies against polycyclic aromatic hydrocarbons in human biological fluids by the competitive method of immunoassay, in which human recombinant anti-idiotypic antibodies to polycyclic aromatic hydrocarbons immobilized on magnets microspheres are used as antigen, and human recombinant and standard recombinant anti-polycyclic aromatic antibodies levodorodov.
К подготовленным микросферам добавляется биотинилированные идиотипические антитела в постоянной концентрации и небиотинилированные идиотипические антитела в возрастающих концентрациях, которые конкурируют с биотинилированными идиотипическими антителами за связывание с иммобилизованными антиидиотипическими. К связавшимся биотинилированным идиотипическим антителам добавляется конъюгат стрептовидин-фикоэритрин. Степень конкуренции оценивается по степени флюоресценции фикоэритрина в комплексе стрептовидин-биотин на приборе Bio-Plex 200 или на других аналитических приборах. В отдельных пробах к микросферам вместе с биотинилированными идиотипическими антителами добавляется образец биологической жидкости человека и содержащиеся в ней антитела против полициклических ароматических углеводородов конкурируют с биотинилированными идиотипическими антителами за связывание с иммобилизованными антиидиотипическими антителами, после чего в пробу добавляется комплекс стрептовидин-фикоэритрин. Степень подавления флуоресценции под действием искомых антител в биологической жидкости человека сопоставляется с таковой под действием небиотинилированных идиотипических антител и количество искомых антител в биологической жидкости человека приравнивается к количеству небиотинилированных идиотипических антител с таким же уровнем флуоресценции.Biotinylated idiotypic antibodies in constant concentration and non-biotinylated idiotypic antibodies in increasing concentrations, which compete with biotinylated idiotypic antibodies for binding to immobilized anti-idiotypic ones, are added to the prepared microspheres. Streptovidin-phycoerythrin conjugate is added to the bound biotinylated idiotypic antibodies. The degree of competition is assessed by the degree of fluorescence of phycoerythrin in the streptovidin-biotin complex on a Bio-Plex 200 instrument or other analytical instruments. In separate samples, a sample of human biological fluid is added to the microspheres along with biotinylated idiotypic antibodies and the antibodies against polycyclic aromatic hydrocarbons contained in it compete with biotinylated idiotypic antibodies for binding to immobilized anti-idiotypic antibodies, after which a streptovidin-phycoerythrin complex is added to the sample. The degree of suppression of fluorescence under the action of the desired antibodies in the human biological fluid is compared with that under the action of non-biotinylated idiotypic antibodies and the amount of the desired antibodies in the human biological fluid is equal to the number of non-biotinylated idiotypic antibodies with the same fluorescence level.
В то же время, нами получены рекомбинантные антитела человека, специфичные к наиболее распространенным канцерогенам окружающей среды – полициклическим ароматическим углеводородам (в частности, к бензо[а]пирену), которые можно использовать в качестве стандарта, а также соответствующие антиидиотипические рекомбинантные антитела человека (в частности, к бензо[а]пирену), которые можно использовать в качестве антигена при разработке безопасного для здоровья количественного метода иммуноанализа антител против химических канцерогенов в биологических жидкостях человека.At the same time, we obtained recombinant human antibodies specific for the most common environmental carcinogens - polycyclic aromatic hydrocarbons (in particular, benzo [a] pyrene), which can be used as a standard, as well as the corresponding anti-idiotypic recombinant human antibodies (in in particular, to benzo [a] pyrene), which can be used as an antigen in the development of a health-friendly quantitative method for the immunoassay of antibodies against chemical carcinogens in bi biological human fluids.
Таким образом, значимость и причинно-следственная связь с заявленным техническим результатом разработки предлагаемого способа количественного определения антител к полициклическим ароматическим углеводородам в биологических жидкостях человека обусловлена следующим:Thus, the significance and causal relationship with the claimed technical result of the development of the proposed method for the quantitative determination of antibodies to polycyclic aromatic hydrocarbons in human biological fluids is due to the following:
– доказанным канцерогенным эффектом полициклических ароматических углеводородов окружающей среды;- the proven carcinogenic effect of polycyclic aromatic hydrocarbons in the environment;
– возможностью выявления неизвестных ранее иммунологических механизмов адаптации человека к полициклическим ароматическим углеводородам и особенностей их нарушения при онкологических заболеваниях;- the ability to identify previously unknown immunological mechanisms of human adaptation to polycyclic aromatic hydrocarbons and the features of their violation in cancer;
– практической важностью создания информативного и безопасного для здоровья метода оценки индивидуальных онкологических рисков для последующей профилактики рака.- The practical importance of creating an informative and safe method for assessing individual cancer risks for subsequent cancer prevention.
Причинно-следственная связь с заявленным техническим результатом достигается за счет:A causal relationship with the claimed technical result is achieved due to:
1. Использования в качестве антигена не конъюгаты нативных полициклических ароматических углеводородов с белком, а антиидиотипические антитела, несущие иммунологический слепок антигена.1. The use as an antigen is not conjugates of native polycyclic aromatic hydrocarbons with protein, but anti-idiotypic antibodies that carry an immunological cast of antigen.
2. Использования конкурентный метод анализа, при котором для калибровочной кривой применяется конкуренция между биотинилированным и небиотинилированным идиотипическими антителами, а для определения концентрации идиотипических антител в биологичекой жидкости человека конкуренция между биотинилированным идиотипическими антителами и самой биологической жидкостью.2. Use a competitive analysis method in which competition between biotinylated and non-biotinylated idiotypic antibodies is used for the calibration curve, and competition between biotinylated idiotypic antibodies and the biological fluid itself is used to determine the concentration of idiotypic antibodies in a human biological fluid.
3. Для повышения точности, чувствительности и воспроизводимости метода, множественного определения антител в одном образце биологической жидкости человека, уменьшения количества образца биологической жидкости человека, способности обрабатывать сразу большое количество образцов биологической жидкости человека и более легкому в исполнении количественному методу определения антител используется мультиплексная система с использованием флуоресцентных магнитных микросфер.3. To increase the accuracy, sensitivity and reproducibility of the method, multiple determination of antibodies in one sample of human biological fluid, reducing the number of samples of human biological fluid, the ability to process a large number of samples of human biological fluid at once and a more convenient quantitative method for determining antibodies is used multiplex system using fluorescent magnetic microspheres.
Предлагаемый способ актуален, осуществим и позволяет достигать заявленный технический результат, отличается от известных аналогов и имеет явные преимущества перед ними.The proposed method is relevant, feasible and allows to achieve the claimed technical result, differs from known analogues and has clear advantages over them.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142585A RU2702900C1 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Method for quantitative determination of antibodies to benzo[a]pyrene in human biological fluids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142585A RU2702900C1 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Method for quantitative determination of antibodies to benzo[a]pyrene in human biological fluids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2702900C1 true RU2702900C1 (en) | 2019-10-14 |
Family
ID=68280257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018142585A RU2702900C1 (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | Method for quantitative determination of antibodies to benzo[a]pyrene in human biological fluids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2702900C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2124731C1 (en) * | 1994-06-01 | 1999-01-10 | Андрей Николаевич Глушков | Method of immunoenzymatic analysis of antibodies raised to chemical carcinogens of polycyclic aromatic hydrocarbon group |
CN107271666A (en) * | 2017-07-31 | 2017-10-20 | 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) | Detect test strips of PSA and its preparation method and application in seminal fluid |
-
2018
- 2018-12-03 RU RU2018142585A patent/RU2702900C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2124731C1 (en) * | 1994-06-01 | 1999-01-10 | Андрей Николаевич Глушков | Method of immunoenzymatic analysis of antibodies raised to chemical carcinogens of polycyclic aromatic hydrocarbon group |
CN107271666A (en) * | 2017-07-31 | 2017-10-20 | 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) | Detect test strips of PSA and its preparation method and application in seminal fluid |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
KIM J.S. et al. Multiplexed magnetic microsphere immunoassays for detection of pathogens in foods // Sens. Instrum. Food Qual. Saf., 2010, v.4, pp.73-81. * |
KIM J.S. et al. Multiplexed magnetic microsphere immunoassays for detection of pathogens in foods // Sens. Instrum. Food Qual. Saf., 2010, v.4, pp.73-81. МАЗУНИНА Е.П. ПРОТОКОЛ РАЗРАБОТКИ СКРИНИНГОВОЙ ТЕСТ-СИСТЕМЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ К ВАКЦИНОУПРАВЛЯЕМЫМ ИНФЕКЦИЯМ: ОДНОВРЕМЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТРА АНТИТЕЛ К КОРИ, ПАРОТИТУ, КРАСНУХЕ И ГЕПАТИТУ В // Вестник РГМУ, 2017, т.5, стр.45-57. * |
МАЗУНИНА Е.П. ПРОТОКОЛ РАЗРАБОТКИ СКРИНИНГОВОЙ ТЕСТ-СИСТЕМЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ К ВАКЦИНОУПРАВЛЯЕМЫМ ИНФЕКЦИЯМ: ОДНОВРЕМЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТРА АНТИТЕЛ К КОРИ, ПАРОТИТУ, КРАСНУХЕ И ГЕПАТИТУ В // Вестник РГМУ, 2017, т.5, стр.45-57. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hayrapetyan et al. | Enzyme-linked immunosorbent assay: types and applications | |
JP6452718B2 (en) | Peptides, reagents and methods for detecting food allergies | |
Keustermans et al. | Cytokine assays: an assessment of the preparation and treatment of blood and tissue samples | |
RU2594066C2 (en) | Enzyme immunoassay | |
GB2548978B (en) | A chemiluminescent protein chip seroglycoid fucosylations index assay comprising AFP specific antibodies and Lens culinaris lectin | |
US8956823B2 (en) | Anti-antibody reagent | |
JP6756611B2 (en) | Competitive ligand binding assay to detect neutralizing antibodies | |
TWI698639B (en) | Prostate antigen standards and uses thereof | |
WO2006128362A1 (en) | Method and its kit for quantitatively detecting specific analyte with single capturing agent | |
JP7334989B2 (en) | ANALYTE DETECTION AND METHOD THEREOF | |
JP2021119355A (en) | Method and composition for assaying vitamin d | |
Feyzkhanova et al. | Development of hydrogel biochip for in vitro allergy diagnostics | |
Liu et al. | Magnetic microbead-based enzyme-linked immunoassay for detection of Schistosoma japonicum antibody in human serum | |
KR101866844B1 (en) | Co-coupling to control reactivity of reagents in immunoassays | |
CN110716050A (en) | Application of antigen combination in preparation of kit for detecting lung cancer related autoantibody, corresponding kit and detection method | |
CN109725158A (en) | Application of the polypeptide SLE2018-V001 in diagnostic system lupus erythematosus kit | |
Zheng et al. | Microfluidic system for high-throughput immunoglobulin-E analysis from clinical serum samples | |
Sauer et al. | Critical role of the sample matrix in a point-of-care protein chip for sepsis | |
RU2702900C1 (en) | Method for quantitative determination of antibodies to benzo[a]pyrene in human biological fluids | |
Ayling et al. | The application of protein microarray assays in psychoneuroimmunology | |
Huang et al. | Establishment of a bead‐based duplex assay for the simultaneous quantitative detection of neuropilin‐1 and neuropilin‐2 using xMAP technology and its clinical application | |
RU2741382C1 (en) | Method for immunoenzymometric analysis of idiotypic and anti-idiotypic antibodies to benzo[a]pyrene in human biological fluids | |
US20050074902A1 (en) | Method for obtaining a unique calibration system applied to multi-parametric doses of biological samples, immunologicaLreagent prepared for that purpose, and dosage method | |
Yang et al. | Development of a novel parallel determination platform: a feasibility study tested on a chemiluminescence device | |
RU2303266C1 (en) | Method for predicting atrial fibrillation in cardiac ischemia patients |