纳米颗粒在免疫层析技术中的应用

量子点免疫层析检测技术方兴未艾免疫层析技术是一种快速、简便、灵敏、直观、价格低廉、可真正实现现场检测的检测方法。

具有很多气相色谱、高效液相色谱、气质联用色谱、液质联用色谱、毛细管电泳等仪器检测方法以及其他传统方法无法企及的优点。

在检测领域中处于特殊重要的地位，同时也是传统检测和仪器检测的良好补充。

尤其在经济高速发展，生活水平提高的今天，人类重大疾病，环境污染，食品安全等问题日益受到极大的关注，让免疫层析检测技术更具有巨大的潜力和蓬勃的生命力。

目前，免疫层析产品主要为胶体金免疫层析试纸条，其最早应用于医学检验，在早孕检测中的应用取得了极大的成功，随后在各个领域迅速渗透漫延，其在毒品检测、环境检测、以及食品安全检测领域得到了迅速的发展，但是又出现新的问题，在很多方面，尤其是食品安全检测领域，有些农兽药残留限度极度苛刻，甚至要求0.1 ng/ml的检测限度，同时食品类物质如肉类、禽类、果蔬、谷物等成分复杂，前处理难度也很大，造成胶体金免疫层析检测灵敏度无法胜任。

除了进一步提高前处理方法以外，寻求高灵敏度的免疫层析方法也显得尤为重要。

量子点是近20 年来发展起来的半导体纳米晶材料，因为它的优良特性，受到了很大的关注，并且已经显示出一定的潜力，近几年来从细胞标记等应用已逐渐开始向多个领域的检测与诊断方向渗透。

一、量子点特性量子点(简称QDs,又称半导体纳米粒子)是由Ⅱ～Ⅵ族或Ⅲ～V族元素组成的，半径小于或接近于激光玻尔半径，能够接受激发光产生荧光的一类半导体纳米颗粒，其中研究较多的主要是CdX(x=S、Se、Te)，直径约为2nm-6nm。

量子点由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应，从而使它具有常规材料所不具备的光吸收特性，使其应用领域越来越广泛，特别是其在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在的应用价值，已引起了广大科学工作者的极大关注，发光量子点作为荧光试剂探针标记生物大分子，正是近年来迅速发展的纳米材料在生物分析领域的重要应用之一。

动物医学进展,021,2(2):117121ProgressinVeterinary Medicine免疫层析技术研究及应用刘畅，杨琳燕，王艺霞，张伟，李道稳，李留安，李存*（天津农学院动物科学与动物医学学院/天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室，天津300392）摘要：免疫层析技术（ICA）是一种将色谱原理和抗原抗体反应相结合的快速检测技术，在兽药残留检测、环境监测、疾病诊断等多个方面都有应用。

为提高传统胶体金方法的灵敏度，荧光材料、磁性纳米颗粒等新型的标记材料逐渐应用到ICA中，生物素-亲和素系统、贵金属也有信号放大的作用，有助于降低检测限。

定量分析仪器的应用促使ICA的结果判定方式发生改进，可以进一步满足定量检测的需要。

标记材料的变化和分析仪器的应用推动ICA方法向高灵敏度和定量检测的方向发展。

论文就ICA标记材料的变化和发展趋势以及该技术在兽药残留检测、食品安全、动物疾病诊断方面的应用进行概述。

关键词：免疫层析技术；标记材料；发展趋势；应用中图分类号：S854.43；S852.43文献标识码:A文章编号：1007-5038（2021）02-0117-05免疫层析技术（immunochromatographic analy­sis,ICA、始于20世纪后期，是一种将色谱层析和免疫技术相结合的快速检测技术［1］。

由于检测周期短、成本低、对仪器设备和人员没有特殊要求，ICA 在即时检测（point-ofcare testing,POCT）方面发挥着不可替代的作用,发展前景广阔，其中最经典的一种标记检测技术是胶体金ICA2。

随着纳米技术的发展和新材料的应用，ICA技术不断创新变革，将具有更广泛的应用范围和更广阔的开发前景。

1ICA技术简介1.1ICA技术原理以胶体金为例，ICA以胶体金标记抗原或抗体,层析过程中，胶体金标记物随样品溶液通过毛细作用在试纸条上移动，与测试线（test line,T线）上相应的受体结合，聚集后显红棕色［］。

胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用【摘要】本文主要介绍了胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用。

首先解释了该技术的原理，接着分析了其在食品安全快速检测中的优势。

然后详细描述了在食品安全现场检测中的具体操作步骤，并提供了多个应用案例。

最后展望了该技术在食品安全领域的未来发展，并总结了其在食品安全现场快速检测中的潜力和重要性，以及在食品行业推广的前景。

通过本文的介绍，读者可以更全面地了解胶体金免疫层析技术在食品安全现场的应用情况，以及其对食品安全保障的重要性，为食品行业的安全监测提供了新的思路和方法。

【关键词】胶体金免疫层析技术、食品安全、现场快速检测、原理、优势、操作步骤、应用案例、发展、潜力、重要性、推广前景1. 引言1.1 胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用胶体金免疫层析技术是一种基于抗原与抗体特异性结合原理的生物分析技术，具有高灵敏度、快速性和简便操作等优点，广泛应用于食品安全现场快速检测中。

通过该技术，可以快速准确地检测食品中的有害物质或符合性指标，为食品安全保障提供了重要手段。

在食品安全领域，胶体金免疫层析技术被广泛应用于检测食品中的农药残留、添加剂、重金属污染等问题。

其高灵敏度和快速性使得可以在现场迅速检测出食品中的有害物质，及时采取相应措施，保障消费者的健康。

通过不断的技术改进和优化，胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用范围和效率将得到进一步提升，为食品行业的发展和食品安全保障贡献更大的力量。

相信随着技术的不断发展，胶体金免疫层析技术在食品安全现场快速检测中的应用将会更加广泛和深入。

2. 正文2.1 胶体金免疫层析技术的原理胶体金免疫层析技术是一种基于抗原抗体反应原理的检测方法，其原理主要包括抗原抗体反应、胶体金信号放大和光学检测三个部分。

当目标物质（抗原）存在于样品中时，它会与特定的抗体结合形成抗原抗体复合物。

这个复合物具有高度的特异性和亲和性，可以保证检测的准确性。

侧流免疫层析实验实验报告侧流免疫层析是一种基于抗原、抗体免疫反应的经典床旁检测技术。

最初，研究人员采用纳米金制备层析试纸条，用于尿人绒毛膜促性腺激素检测，即我们熟知的胶体金。

但检测结果依赖人工判读，且检测灵敏度低、假阴性率高。

随后，一些对层析膜进行简单图像采集、处理的仪器相继出现，LFIA结果判读实现自动、半定量化。

近年来，LFIA不断发展，检测性能得到很大提升，已逐步向定量检测过渡，其可检测样品多样（如全血、血浆、汗液、唾液，尿液等），并且能对核酸进行检测。

本文综述了LFIA检测系统的研究进展以及LFIA的商品化应用现状，以期为相关领域提供参考。

一、LFIA结构及定量检测侧流免疫层析试纸条由样品垫、结合垫、层析膜、吸水纸和聚氯乙烯底板五部分组成。

单克隆抗体和二抗被预先固定在层析膜上以形成测试线或对照线，加入含待测物的样品后，待测物与结合垫上的标记抗体结合，随层析作用进一步被固定在T线上的单抗捕获。

过量的标记抗体被C线上的二抗捕获，通过特定检测仪器读取T/C线上的标记物信号强度，并代入预先绘制的标准曲线，在保留LFIA优点的同时实现了LFIA对待测物的定量分析。

对于完整的LFIA定量检测系统而言，标记物、层析膜、检测仪是保障定量结果快速、灵敏、准确的基础。

在近十年里，已研发出不同信号类型的灵敏标记物以及多种新型层析膜材料，还设计了一系列价格合理、结构紧凑的检测设备用于免疫层析结果的记录和量化。

特别地，为保证定量结果溯源性，对试验中所使用的标记物、耗材、试剂、仪器及检测程序均可开展量值溯源工作，以使LFIA产品的检测结果溯源至国家或国际标准。

可用经典的蛋白和分子检测方法，作为验证LFIA诊断效能的参比方法，如酶联免疫吸附试验和聚合酶链反应等。

LFIA实现定量检测使得检测结果不受主观因素制约，大大提高了其在即时检测领域的应用深度与广度。

下文就实现LFIA定量检测的三个重要组成部件即标记物、检测仪器、层析膜以及取得的应用进展进行详细阐述。

量子点免疫层析检测技术方兴未艾免疫层析技术是一种快速、简便、灵敏、直观、价格低廉、可真正实现现场检测的检测方法。

具有很多气相色谱、高效液相色谱、气质联用色谱、液质联用色谱、毛细管电泳等仪器检测方法以及其他传统方法无法企及的优点。

在检测领域中处于特殊重要的地位，同时也是传统检测和仪器检测的良好补充。

尤其在经济高速发展，生活水平提高的今天，人类重大疾病，环境污染，食品安全等问题日益受到极大的关注，让免疫层析检测技术更具有巨大的潜力和蓬勃的生命力。

目前，免疫层析产品主要为胶体金免疫层析试纸条，其最早应用于医学检验，在早孕检测中的应用取得了极大的成功，随后在各个领域迅速渗透漫延，其在毒品检测、环境检测、以及食品安全检测领域得到了迅速的发展，但是又出现新的问题，在很多方面，尤其是食品安全检测领域，有些农兽药残留限度极度苛刻，甚至要求0.1ng/ml的检测限度，同时食品类物质如肉类、禽类、果蔬、谷物等成分复杂，前处理难度也很大，造成胶体金免疫层析检测灵敏度无法胜任。

除了进一步提高前处理方法以外，寻求高灵敏度的免疫层析方法也显得尤为重要。

量子点是近20年来发展起来的半导体纳米晶材料，因为它的优良特性，受到了很大的关注，并且已经显示出一定的潜力，近几年来从细胞标记等应用已逐渐开始向多个领域的检测与诊断方向渗透。

一、量子点特性量子点（简称QDs,又称半导体纳米粒子）是由II〜切族或III〜V族元素组成的，半径小于或接近于激光玻尔半径，能够接受激发光产生荧光的一类半导体纳米颗粒，其中研究较多的主要是CdX（x=S、Se、Te）,直径约为2nm-6nm。

量子点由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应，从而使它具有常规材料所不具备的光吸收特性，使其应用领域越来越广泛，特别是其在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在的应用价值，已引起了广大科学工作者的极大关注，发光量子点作为荧光试剂探针标记生物大分子，正是近年来迅速发展的纳米材料在生物分析领域的重要应用之一。

上海交通大学硕士学位论文基于纳米磁性微球的免疫层析定量检测技术研究姓名：刘辉荣申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：古宏晨;徐宏20080201基于纳米磁性微球的免疫层析定量检测技术研究摘要免疫层析技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型免疫检测技术。

具有快速、简便、单人份检测、经济的优点，已经广泛应用于医学检测、食品质量监测、环境监测、农业和畜牧业、出入境检验检疫、法医定案等领域。

目前，免疫层析技术朝着定量、提高灵敏度、多元检测、层析系统集成化等方向发展，然而以胶体金或者乳胶微球为标记的光学定量免疫层析检测技术是通过检测硝化纤维膜表面标记物的光反射信号的密度，其定量检测的灵敏度较低；因此，目前基于磁信号的检测成为近两年定量免疫层析技术的研究热点。

本文采用EDC/NHS活化本实验室专利技术制备得到的高饱和磁化强度、分散稳定性好的羧基磁珠，在此基础上偶联抗β-hCG抗体，制备得到直径259 nm、分散良好的免疫磁珠。

以hCG为模式检测蛋白，用免疫磁珠代替免疫胶体金构建免疫层析试纸条，实现了对hCG的定量检测。

在试纸条构建过程中，考察了试纸条的特异性和灵敏度；以及一些效用物质（表面活性剂、盐离子、高聚物）对特异性与灵敏度的影响；最终实现了试纸条的较高特异性和较高灵敏度。

通过用磁信号阅读仪检测不同浓度hCG试纸条的T线和C线上的磁信号，得到hCG浓度和对应磁信号线性曲线，检测线性范围从0~5000mIU/ml，检测时间小于20min。

另外，老化试验证明免疫磁珠试纸条的免疫活性保存期高于免疫胶体金试纸条。

关键词：磁珠，免疫磁珠，免疫层析，定量，检测RESEARCH OF QUANTITATIVE LATERAL FLOWTEST BASED ON IMMUNOMAGNETIC BEADSABSTRACTLateral flow test is a new kind of immunoassay developed from 1990s.With the advantages of rapidness、simplicity、single-test、economy, lateral flow has been used in the following field : medical test、quality monitor of food、supervision of environment、agriculture and stockbreeding、test and quarantine in custom、legal medical verdict. Nowadays lateral flow test was developed towards for quantitative test、sensitivity improvement、multiplex detection、change of lateral flow system. Optical quantitative lateral flow test with the colloidal gold and colored latex as signal material was based on the detection of light intensity reflected from the signal material on the surface of the nitromembrane. The sensitivity of the quantitative lateral flow test based on colliodal was low. So the quantitative lateral flow test based on immunomagnetic nanobeads has become the research hot recently.In this paper , the well dispersed immunomagnetic beads whose diameter was 259nm were prepared by the reactionbetween the aminos of the anti-β-hCG antibodies and the carboxyl on the surface of magnetic beads whose carboxyl groups were catalyzed by EDC/NHS. Immunomagnetic beads were used in lateral flow strips as substitute for colloidal gold. HCG was quantitative tested as model protein by lateral flow strips of immunomagnetic beads. During of the construction of lateral flow strips ,effect of some material(surfactant、ion、polymer) on the specificity and sensitivity was observed. Magnetic signal on the test line and control line of hCG in different concentration were measured by magnetic signal reader. So the hCG concentration can be quantitative tested by measure the magnetic signal of the lateral flow strip. Diameter of immunomagnetic nanobeads(250nm) are far bigger than that of the colloidal gold(40nm), lateral flow strips with immunomagnetic nanobeads substituted for colloidal gold can test quantitatively and improve sensitivity and accuracy.KEY WORDS: magnetic nanobeads, immunomagnetic nanobe- ads, lateral flow, quantitative, test上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

免疫诊断中常见的纳米颗粒纳米颗粒是指人工制造的、大小不超过100nm的微型颗粒。

纳米颗粒具有很重要的科学研究价值，它搭起了大块物质和原子、分子之间的桥梁，因此也越来越得到广泛应用。

在免疫诊断方面，常见的纳米颗粒主要有胶体金、胶体硒、乳胶颗粒等。

（一）常见的纳米颗粒1.胶体金）在还原剂如柠檬酸钠、白磷、扛作为常用的示踪物，是由氯金酸（HAuCl4坏血酸等作用下，聚合成一定大小的金颗粒，由于静电作用成为一种稳定的胶体状态，形成带负电的疏水胶溶液，由于静电作用而形成稳定的胶体状态，故称为胶体金。

通过还原剂的加入量可以将氯金酸金粒子还原成不同粒径的金颗粒。

2.胶体硒是另一种应用于免疫检测试剂中的示踪标志物，是由亚硒酸在还原剂作用下制备。

免疫检测试剂中使用的胶体硒粒径一般在40-80nm。

于胶体金法一样，具有操作简单、检测快速、结果准确等特点，且比胶体金更容易制备、更易标记、成本更低。

3.乳胶微球常见的乳胶微球有聚苯乙烯微球、荧光微球以及磁性微球等。

（1）聚苯乙烯微球：是常见的乳胶微球，常用于免疫比浊试剂。

彩色微球是通过在聚苯乙烯微球基质或表面上结合发色基团，通过不同的生产工艺，可上产出具有氨基、羧基等带有不同官能团的彩色微球。

彩色微球具有色彩鲜艳，性能稳定性，粒径分布窄等特性，可广泛应用于显微测定、免疫检测、凝集反应等各种检测中。

（2）荧光微球：其本质同彩色微球一样，是将有机荧光分子掺入或包被乳胶微球而制成。

荧光微球标记方便，既可通过物理吸附，也可通过化学交联，且灵敏度高、可用于定性、定量检测。

（3）磁性微球：是由磁性材料与高分子材料组成的微球颗粒。

构成磁性微球的磁性颗粒多为Fe、Co和Ni等金属及其氧化物，其中以Fe及其氧化物最为常见。

组成磁性微球骨架材料通常高分子材料如聚苯乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇和硅烷等或无机材料如氧化硅等。

4.量子点指半径小于或接近于激发波尔半径的半导体纳米晶粒（1-10nm）。

提高免疫层析试纸条检测灵敏度的策略1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：免疫层析试纸条是一种常见的快速诊断工具，它可以用于检测人体内各种特定的抗体或抗原。

由于其简单易用、迅速便捷的特点，免疫层析试纸条在临床医学、生物学研究和食品安全等领域得到了广泛的应用。

然而，当前的免疫层析试纸条在某些情况下可能存在灵敏度不高的问题。

低灵敏度可能导致误判、漏诊等问题，降低了其在临床和实验室中的应用价值。

因此，提高免疫层析试纸条的灵敏度成为了当前研究的一个重要方向。

本文旨在探讨提高免疫层析试纸条检测灵敏度的策略。

首先，我们将对当前免疫层析试纸条的原理和常见的灵敏度限制因素进行介绍。

然后，我们将提出一些可能有效的策略，包括改进抗体和抗原的选择、优化试纸条构造、改善信号放大方法等。

通过这些策略的探讨，我们希望能够为提高免疫层析试纸条的灵敏度提供一些有益的思路和方法。

最后，我们将总结本文的主要内容，并展望未来对于免疫层析试纸条检测灵敏度提高的研究方向和前景。

通过提高免疫层析试纸条的灵敏度，我们相信将能够更好地满足临床和实验室检测的需求，为疾病的早期诊断和治疗提供更可靠的手段。

1.2文章结构2. 正文:本文将介绍提高免疫层析试纸条检测灵敏度的策略。

在免疫层析试纸条检测中，灵敏度是一个非常重要的指标，它能够直接影响到检测结果的准确性和可靠性。

因此，研究人员一直致力于开发新的策略来提高试纸条检测的灵敏度。

在本文中，我们将介绍两种策略来提高免疫层析试纸条的检测灵敏度。

策略一是通过改进试纸条的反应步骤，优化反应条件，从而提高检测的灵敏度。

我们将探索不同的反应温度、反应时间以及反应物浓度等因素对试纸条检测的影响，并利用实验证据来支持我们的研究结果。

策略二是通过改进试纸条的设计和制备工艺来提高其灵敏度。

我们将尝试使用新型材料或改进传统材料，以提高试纸条的吸附能力和信号放大效应，从而提高灵敏度。

此外，我们还将探索不同层析材料的组合和配比，以寻找最佳的试纸条结构和性能。

金纳米粒子快速检测应用实例(一)：层析检测2016-06-14 12:31来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部层析快速检测示意图层析检测常采用两种颗粒：染色乳胶和胶体金。

许多最近开发的层析检测，包括Phadia AB公司(瑞典，Uppsala)的Immunocap Rapid 快速试验和Merck KgGA公司(德国，Darmstadt)为检测食源性病原体开发的Singlepath和Duopath试验，都选用纳米金作为标记物。

颗粒大小用于层析检测中纳米金颗粒要比胶乳颗粒小，用于检测中硝酸纤维素膜的孔径为8-10微米，可一次容纳大量纳米颗粒。

这种检测形式的敏感性取决于颗粒和被分析物在沿着膜向吸附线移动时的混合程度。

而另一个重要的因素就是小颗粒在吸附线上紧密堆集从而更易识辨。

IDV制造商必须从声誉良好的供应商处购买胶体金以确保满足严格的质控标准使得颗粒的大小和尺寸均一，这些也是保持诊断产品能自由凝集及稳定储存的主要因素。

胶体金是一种均质的颗粒溶液，颗粒具有均一的表面积和电荷，满足了蛋白附着的两个主要标准。

用于层析检测的胶体金颗粒的大小范围为5-200nm.颗粒尺寸的范围使得其可应用于不同领域。

较小的颗粒可应用于生命科学领域。

为了利用层析检测应用中大颗粒的强可识辨特征，颗粒的均一性是关键的。

优质的胶体金颗粒必须是单分散性的、球形的，而且形状不均一的粒子数应少于5%。

其他规格的胶体金会使得实验结果不佳，并造成时间和资源的浪费。

而优质的胶体金每升可以产生更多的实验结果。

可辨识性范围在20-120nm的胶体金可散发绿光因而可出现鲜红色。

即使颗粒小于透射光波长由于表面等离子共振作用它仍可以发光。

被散发出的可视光波长因颗粒尺寸的大小而异。

蛋白结不同于用于胶乳中的共价结合，蛋白质如抗体是被动结合于胶体金上的。

这种结合是一种相对简单的过程无需使用其他试剂。

有三种常用的金颗粒结合模式存在。

标准的胶体金颗粒被一层负电离子包被着，在离子结合过程中，所有蛋白质上的正离子可以牢牢结合在颗粒的表面。