基本信息
- 项目名称：
- 多壁碳纳米管磷光标记试剂测定人绒毛膜促性腺激素和人体疾病的诊断
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 为了建立新的固体基质室温磷光免疫法，实现人绒毛膜促性腺激素的测定及人体疾病的诊断，本文基于过氧化苯甲酰的强氧化性对多壁碳纳米管末端的切割效应, 制备了水溶性多壁碳纳米管（MWNTs’），在增敏效应下以水溶性PA-MWNTs’磷光试剂标记HCG - -C-末端肽单克隆抗体的AbHCG-MWNTs’-PA ，标记产物与HCG 发生定量的特异性免疫反应，从而建立了SSRTPIA 测定HCG的新方法。
- 详细介绍：
- 人绒毛膜促性腺激素（HCG）大量存在于孕妇血液和尿液中。HCG具有免疫交叉反应，HCG的β亚基为特异性链，可与AbHCG发生免疫反应而被检测。人们利用HCG与AbHCG之间的特异性而建立起来的测定HCG的免疫分析法共振散射光谱法、放射免疫法、化学发光免疫法、荧光免疫法等具有一定局限性。因此，探讨高灵敏、准确、快速测定HCG的新方法，具有较高的学术研究价值与重要意义，同时，对人体重大疾病的预警与防治有广阔应用前景。 将SSRTP的高灵敏性与生物反应的高特异性相结合，建立起来的SSRTPIA，仅需微升量级试样，在多种基质上即可完成点样、洗涤、干燥、磷光测量等各种操作，与广泛使用的酶联免疫分析操作基本一致，简便易行，具有很好的发展前景。SSRTPIA发展很大程度上取决于磷光标记试剂的开发。MWNTs是近年来材料科学研究的热点之一，其独特的力学和电化学性能吸引了众多研究者的兴趣。研究发现，当MWNTs发生断裂时，其断口的碳原子具有很高的活性，容易被氧化成羧基基团。用H2SO4-H2O2处理过的MWNTs已被用于痕量铅的测定。 本文基于MWNTs’-PA标记AbHCG的产物AbHCG-MWNTs’-PA与HCG之间的特异性免疫反应，成功实现了用SSRTPIA法测定人血清中HCG含量及人体重大疾病的预报。鲜见(C6H5CO)2O2切割MWNTs的末端技术及其产物MWNTs’-PA标记AbHCG测定HCG的文献报道。本研究不仅开辟了MWNTs在SSRTPIA的应用，为MWNTs的表面改性及其与生物活性物质的相容性提供了新的技术；而且讨论了MWNTs’-PA标记AbHCG及测定HCG的反应机理，在SSRTP与IA的方法学取得新的突破。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：为了建立新的固体基质室温磷光免疫法，实现人绒毛膜促性腺激素的测定及人体疾病的诊断。基于过氧化苯甲酰的强氧化性对多壁碳纳米管末端的切割效应, 制备了水溶性多壁碳纳米管（MWNTs’），在增敏效应下以水溶性PA-MWNTs’磷光试剂标记HCG - -C-末端肽单克隆抗体的AbHCG-MWNTs’-PA ，标记产物与HCG 发生定量的特异性免疫反应，从而建立了SSRTPIA 测定HCG的新方法。
科学性、先进性及独特之处
- 利用HCG 含量和人体疾病的相关性，实现对血清中HCG 的测定与人体疾病的预报和诊断，具有较好的可行性与科学性。PA-MWNTs’磷光标记试剂、SSRTPIA 测定HCG 含量、人体疾病的预报和诊断与标记AbHCG 及测定HCG 的反应机理未见文献报道。新建立的SSRTPIA 仅需微升量级试样、灵敏度高、无放射性污染，适用于人体血清中HCG 含量的测定。
应用价值和现实意义
- 本法已用于测定漳州市医院的临床检验和早期妊娠、异位妊娠和绒癌的诊断，展示了其应用价值，在临床检验学和疾病的治疗中具有实际意义。
学术论文摘要
- 基于过氧化苯甲酰的强氧化性对多壁碳纳米管（MWNTs）末端的切割效应, 得到水溶性MWNTs’，利用聚丙烯酰胺（PA）对MWNTs’室温磷光的增敏效应，首次开发了水溶性PA-MWNTs’磷光标记试剂。以其标记人绒毛膜促性腺激素- -C- 末端肽单克隆抗体（AbHCG），获得可保持MWNTs’的室温磷光优良特性AbHCG-MWNTs’-PA 标记产物。该标记产物不仅能与人绒毛膜促性腺激素（HCG）发生定量的特异性免疫反应，而且免疫反应产物HCG-AbHCG-MWNTs’-PA 能发射更强的室温磷光信号，据此建立了固体基质室温磷光免疫法测定HCG的新方法。此法线性范围为0.040-20.0 pg HCG spot–1（样品体积0.40 μLspot–1，对应浓度0.10-50.0 ng mL–1），检出限为0.023 pg spot–1（447/61nm，单抗直接法）和0.017 pg spot–1（447/613 nm，双抗夹心法）。该方法灵敏、准确、精密度好，用于人血清中HCG 含量的测定及人体疾病的诊断，结果与漳州市医院的化学发光免疫法相吻合。
获奖情况
- 本作品在2010 年漳州师范学院大学生科技文化节立项，并编入漳州师范学院《2010 年大学生科技文化节科研立项成果选编》
鉴定结果
- 经漳州市医院的临床检验实践，已被临床应用。
参考文献
- [1] 林敏. 人绒毛膜促性腺激素检测及临床应用[J]. 检验医学与临 床,2009(6)4:281-283. [2]郎江明.临床免疫诊断学[M].广州:广东科学技术出版社,2003: 497-498. [3]Yang TL, Liu ZB, Liu JM, Liu HZ, Huang YH, Liu JQ, Chen XB, Zhao YB. Solid substrate-room temperature phosphorimetry for the determination of trace lead using p-nitro-phenyl-fluorone-multi-wall carbon nanotubes–Tween-80 micellae compound and diagnosis about human diseases[J]. Spectrochimica Acta Part A,2009,72:156-164 [4]刘安森.人绒毛膜促性腺激素检测在妇产科的应用[J] .昆明医学院学 报,2009,(30)2B:64-67 [5]郝亮, 杜建修, 田蕾蕾.偶合反应化学发光法测定过氧化苯甲酰[J]. 分析试验室, 2007, 26 (5): 80-83. [6]Liu JM, Lu QM, Wang Y, Shan-shan Xua, Xiao-mei Lina, Long-Di Lib,Shao-QinLin. Solid-substrate room-temperature phosphorescence immunoassay based on an antibody labeled with nanoparticles containing dibromofluorescein luminescent molecules and analytical application[J]. J. Immunol. Methods,2005,307:34-40.
同类课题研究水平概述
- 人体血清中人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotrophin，HCG）含量主要用于早期妊娠、流产危险性的预测、异位妊娠和绒癌的诊断以及对其治疗效果的监测。HCG的 亚基为特异性链，可与AbHCG发生免疫反应而被检测，人们根据HCG与AbHCG之间的特异性而建立起来的测定HCG的免疫分析法有、放射免疫法、化学发光免疫法、荧光免疫法、电化学免疫法、胶体金标记分光光度法等。然而，上述方法具有一定局限性: 共振散射光谱法选择性较差、抗干扰能力不足；放射免疫法由于各实验室使用的标准不同，其结果差异性大，且存在试剂稳定性差、有效期短、操作复杂、有放射性污染等缺点。胶体金标记分光光度法的灵敏度低，且易存在假阴性结果；化学发光免疫法孵化时间长；荧光免疫法再生毛细管费时且易影响抗体活性；电化学免疫法的信噪比较低。因此，这些方法难以面对HCG临床检测与人体重大疾病诊断的挑战，探讨高灵敏、准确、快速测定HCG的新方法，具有较高的学术研究价值与重要意义，同时，对人体重大疾病的预警与防治有广阔应用前景。 MWNTs是近年来材料科学研究的热点之一，其独特的力学和电化学性能吸引了众多研究者的兴趣。研究发现，当MWNTs发生断裂时，其断口的碳原子具有很高的活性，容易被氧化成羧基基团。在MWNTs上引入羧基等化学官能团的试剂有浓HNO3、H2SO4-HNO3和H2SO4-H2O2等，其中用H2SO4-H2O2处理过的MWNTs已被用于痕量铅的测定。本文基于MWNTs’-PA标记AbHCG的产物AbHCG-MWNTs’-PA与HCG之间的特异性免疫反应，成功实现了用SSRTPIA法测定人血清中HCG含量及人体重大疾病的预报。鲜见过氧化苯甲酰切割MWNTs的末端技术及其产物MWNTs’-PA标记AbHCG测定HCG的文献报道。 本研究不仅开辟了MWNTs在SSRTPIA的应用，为MWNTs的表面改性及其与生物活性物质的相容性提供了新的技术；而且讨论了MWNTs’-PA标记AbHCG及测定HCG的反应机理，在SSRTP与IA的方法学取得新的突破。
