聚電解質多層膜基片電泳流動型ELISA系統的研究

《聚電解質多層膜基片電泳流動型ELISA系統的研究》是依託北京化工大學，由申鶴雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：聚電解質多層膜基片電泳流動型ELISA系統的研究
• 依託單位：北京化工大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：申鶴雲

項目摘要

利用多功能的聚電解質多層膜（polyelectrolyte multilayers: PEMs）修飾基片，通過電泳技術作為運輸檢測液體的驅動力，創製靈敏、快速、簡便的流動型酶聯免疫吸附試驗（ELISA）系統。解決常規ELISA系統中檢測分子（抗原）及非抗原分子的非特異性吸附導致的低靈敏度問題、及其抗原分子的自由擴散反應的低檢測效率問題。利用層層自組裝的方法，將PEMs修飾於多孔膜表面及內部，研究其表面的第一抗體的物理吸附或化學結合能力及抑制蛋白質的非特異性吸附程度。電泳電場使不同種類蛋白質分子依次透過多孔膜基片，在時間與空間上分離抗原，並且在短時間的流動過程中使抗原局部濃縮到多孔膜（即第一抗體）近旁，在其他蛋白質的少干擾環境中完成靈敏、快速的抗原-抗體反應。研究C反應蛋白與小分子蛋白β2-微球蛋白在血清溶液中的定量檢測，並且研究分離與檢測同步法進行β2-微球蛋白的定量檢測。

結題摘要

酶聯免疫吸附試驗（ELISA）作為金本位的少量蛋白質檢測和定量試驗，廣泛地套用於食品、工業、環境檢測和臨床醫學等領域。本研究利用多功能的聚電解質多層膜（polyelectrolyte multilayers: PEMs）修飾基片，通過電泳技術作為運輸檢測液體的驅動力，創製靈敏、快速、簡便的流動型ELISA系統。解決了常規ELISA系統中檢測分子（抗原）及非抗原分子的非特異性吸附導致的低靈敏度問題、及其抗原分子的自由擴散反應的低檢測效率問題。利用層層自組裝的方法，將PEMs修飾於多孔膜表面及內部，研究了其表面的第一抗體的物理吸附或化學結合能力及抑制蛋白質的非特異性吸附程度。電泳電場使不同種類蛋白質分子依次透過多孔膜基片，在時間與空間上分離抗原，並且在短時間的流動過程中使抗原局部濃縮到多孔膜（即第一抗體）近旁，在其他蛋白質的少干擾環境中完成靈敏、快速的抗原-抗體反應。 本研究的電泳ELISA檢測體系的主要結果如下：抗體抗原反應的孵育時間僅為2 min，是常規ELISA的1/30，並且C反應蛋白即使在血清蛋白的干擾條件下，同樣能達到高檢測靈敏度（33 pM），同時具有較寬的線性檢測範圍0.013至50 nM。另外結合了電泳驅動，微球信號放大與ELISA檢測體系優勢，構建了一種雙重電泳驅動抗原-抗體反應的快速、靈敏的ELISA新方法。雙重電泳驅動，即抗原，第二抗體修飾微球在電泳驅動下，分別迅速流動到第一抗體固定的多孔膜周圍，形成抗原、第二抗體的局部濃縮，實現快速檢測。兩步驟的檢測時間都僅為2分鐘，所以比常規ELISA檢測時間縮短了近兩個小時。另外，利用抗體修飾微球檢測，不僅大幅度放大了檢測信號，而且由於電泳檢測縮短了抗體與抗原的反應時間，也同時大大降低了噪音信號（非特異性吸附）。其檢測靈敏度達到130 fM，檢測範圍為0.13至130 pM。以上結果表明，新型電泳ELISA檢測系統能夠廣泛套用於快速、靈敏、簡便的免疫檢測體系，為分離檢測同步完成體系提供了強有力的理論依據。