硝酸纖維素膜(nitrocellulose filter membrane,簡稱NC膜),在膠體金試紙中用做C/T線的承載體,同時也是免疫反應的發生處。
蛋白質吸附的重要性
在免疫層析檢測中,蛋白質固著于NC膜作為待測樣本的捕獲試劑。由于檢測結果取決于捕獲試劑在膜上達到良好的吸附效果,因此蛋白質在膜上均一、良好的吸附對檢測結果非常重要。
自從NC膜第一次應用于蛋白質吸附以來,已有相當多的關于蛋白質吸附于NC膜的研究,但蛋白質吸附于NC膜的確切作用機理仍然不能確定。雖然多種作用力在結合中起到作用,尤其比如疏水力、氫鍵、靜電作用,但是每種作用力的重要性和明確的效果仍然讓人難以琢磨。目前有兩種比較合理的作用模式。第一種模式認為,蛋白質最初通過靜電作用被吸附到NC膜表面,而長期的結合作用是通過氫鍵和疏水作用完成的。雖然這一原理難以證明,但與已發表的文獻實驗結論一致,也是尤為接受的作用機理。
第二種模式認為,蛋白質首先通過疏水相互作用結合到NC膜上,通過靜電力牢固地與NC膜結合則。該結合模式同大量已發表的文獻結果一致,然而靜電作用機理對于采用干燥或乙醇吸附方法到達的蛋白質長期穩定的吸附于NC膜上無法提高合理的解釋。
不管蛋白質結合的作用力如何達到平衡,研究人員在優化蛋白質吸附于特定的NC膜時,必須綜合考慮所有影響蛋白質吸附的作用力。這一觀點不可避免的影響著試紙條板材的選擇及其處理工藝。例如,如果產品開發人員選用可以極度降低靜電相互作用或者疏水相互作用的緩沖液,那么蛋白質的吸附能力則劇烈的降低。同理,蛋白質點膜后充足地干燥對于確保蛋白質長期穩定地固著于NC膜非常重要。
生產商選用的材料能夠有效地將蛋白吸附于NC膜上。影響蛋白質吸附于NC膜的材料通常有3種類型:非特異性的蛋白質、影響靜電相互作用以及疏水相互作用的物質。常見的能夠降低蛋白質結合的物質包括競爭蛋白質結合位點的其他蛋白,如BSA、動物血清,干擾氫鍵的形成物質(如甲酰胺、尿素),影響疏水作用形成的物質(如Tween、Triton、Brij)。人工合成的結合物比如聚乙/烯醇、聚乙二醇以及聚乙/烯吡/咯烷酮也可以影響蛋白質的結合,它們的作用機理可能是抑制一個或者多個蛋白質與NC膜結合的共同作用的結果。
如果NC膜上結合的蛋白量不足或者蛋白結合力不夠強,就會出現相當多的問題,在檢測結果的檢測線上非常明顯(。如果膜上結合的蛋白量太低,那么在結果中檢測線顯色較弱而且檢測靈敏度降低。如果蛋白不能牢固的吸附于NC膜,那么在蛋白吸附于NC膜以前發生擴散,從而導致檢測線較寬、顯色較弱而不是鮮艷而清晰,使檢測結果難以解釋。在條件下,如果蛋白與NC膜的物理吸附作用太弱,流過的蛋白檢測物和表面活性劑溶液可能將固著的蛋白從NC膜上洗掉,從而顯示較寬或者根本不清晰的檢測線,難以解釋檢測結果。
體外診斷試劑研發人員經常遇到上述問題,而且這些問題明顯地延長了免疫層析檢測試劑的研發周期。為了了解如何解決上述問題,研究人員首先應該牢固的掌握影響蛋白與NC膜結合的各種因素,包括材料的固有屬性及其檢測前的處理過程。
影響蛋白質吸附的因素
當研究蛋白質捕獲劑結合于NC膜時,研發人員應該考慮下面五個影響蛋白質結合作用機理的每一個關鍵因素。
Ø 溶解捕獲蛋白的工作緩沖液;
Ø 用來固著捕獲蛋白的NC膜;
Ø 捕獲蛋白自身;
Ø 將捕獲蛋白點樣于NC膜的系統;
Ø 捕獲蛋白點樣時的環境濕度。
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