rBSA Promoter 在免疫检测试剂中的应用研究

2025-05-08 18:18 来源:丁香园 作者:
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在免疫诊断试剂的反应体系中,抗原抗体反应时所处的微环境对免疫检测试剂的性能有重要影响,其中反应体系的伴随蛋白是影响分析方法特异性、灵敏度的关键因素之一。传统的广泛应用的伴随蛋白是天然牛血清白蛋白(BSA),但由于天然的 BSA 含有较多非极性氨基酸,具有很强的疏水键形成能力,所以,容易和样本中的杂质、 capture 蛋白、detection 蛋白形成非特异性吸附,从而产生较高的本底信号,严重降低了检测方法的信噪比(SNR)。为了降低本底信号,研究者们有时用小牛血情、山羊血清代替 BSA,或者添加各种表面活性剂,但这些操作在降低本底的同时,也不同程度地降低了真阳性的响应信号值,并不能有效提升免疫检测试剂的性能。免疫诊断试剂的研究者们一直在努力寻找一种既能有效降低本底,又能增强抗原抗体反应强度的伴随蛋白,直到 rBSA Promoter 的出现,人们终于找到了有效解决这一矛盾的方法。

rBSA Promoter 是一种重组蛋白,专为免疫检测技术而设计,是对 BSA 的重组改造,其极性亲水性氨基酸占比高达 95%,而氨基酸组成及蛋白结构的改变,使含有 rBSA Promoter 的免疫检测体系在降低本底的同时,有效促进抗原抗体的结合反应,显著增大信噪比,提高免疫检测试剂的质量。

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一、  抗原抗体结合原理

根据大学课本上的知识描述,抗原抗体的结合力,有以下四种:

1、氢键作用

2、疏水键作用

3、离子键作用

4、范德华力作用

二、rBSA Promoter 设计原理

范德华力是个什么鬼东西,一直没有搞明白。而 rBSA Promoter 的设计原理如下:

1、协助抗原抗体形成氢键

2、封闭固相化蛋白的疏水基团

三、rBSA Promoter 的特点

1、显著提升抗原抗体的结合能力

2、显著降低本底噪音信号

3、和 BSA 相比,具有更好的稳定抗原抗体的能力

4、兼顾绝大多数抗体抗原蛋白的反应特点

四、rBSA Promoter 的应用 CASE

(一)间接法检测人血清中抗 VEGF 抗体(ACL 化学发光平台)

1、试剂材料

(1)SA-磁珠

(2)生物素化 VEGF 抗原

(3)鼠抗人 IgG-ABEI  示踪物

(4)空白人血清

(5)抗 VEGF 标准品:0.05ng/ml  2ng/ml

2、仪器:全自动分子发光生物免疫分析仪(rightflare60pro)

3、方法与过程

(1)分别用 1%BSA 和 rBSA promoter 工作液作为反应 buffer,用两种 buffer 各自稀释 SA 磁珠、VEGF-biotin、鼠抗人 IgG-ABEI、样本,上机测试。

(2)反应流程:

1)SA-磁珠+样本+VEGF-biotin,反应 10 分钟

2)洗涤

3)加鼠抗人 IgG-ABEI,反应 5 分钟

4)洗涤

5)读发光值

4、结果                                                                                                                                                     

Indicator

1%BSAsystem (RLU)

rBSA Promoter(RLU)

Blank(normal serum mixture)

850

350

Individual1

760

346

Individual2

989

342

Individual3

1006

319

0.05ng/ml pos

S/blank

848

0.99

702

2.00

2ng/ml pos

S/blank

16115

18.95

29008

82.88

5、小结

(1)在亲和素生物素参与的间接法检测人血样本实验中,rBSA Promoter 能高效去除人血中正常 IgG 的非特异性吸附,显著降低本底噪音。

(2)rBSA Promoter 能显著促进抗原抗体反应,增加阳性响应值,提高信噪比。

(二)间接法检测人血清中抗 PD1 抗体(ACL 化学发光平台)

1、试剂材料

(1)SA-磁珠

(2)生物素化 PD1 抗原:PD1-biotin

(3)鼠抗人 IgG-ABEI 示踪物

(4)空白人血清

(5)抗 PD1 标准品:0.1ng/ml;0.2ng/ml;0.4 ng/ml; 400 ng/ml; 800 ng/ml。

2、仪器:全自动分子发光生物免疫分析仪(rightflare60pro)

3、方法与过程

(1)分别用 1%BSA 和 rBSA promoter 工作液作为反应 buffer,用两种 buffer 各自稀释 SA 磁珠、PD1-biotin、鼠抗人 IgG-ABEI、样本,上机测试。

(2)反应流程:

1)SA-磁珠+样本+PD1-biotin,反应 10 分钟

2)洗涤

3)加鼠抗人 IgG-ABEI,反应 5 分钟

4)洗涤

5)读发光值

4、结果                                                                                                                                                          

Indicator

1%BSAsystem(RLU)

rBSA Promoter(RLU)

Blank(normal serum mixture)

1040

485

0.1ng/ml pos

S/blank

1041

1.00

765

1.57

0.2ng/ml pos

S/blank

1146

1.10

1148

2.36

0.4ng/ml pos

S/blank

1385

1.33

2123

4.37

400ng/ml pos

S/blank

64000

61.53

160000

329.89

800ng/ml pos

S/blank

110600

106.34

289000

595.87

5、小结

(1)在亲和素生物素参与的间接法检测人血样本实验中,rBSA Promoter 能高效去除人血中正常 IgG 的非特异性吸附,显著降低本底噪音。

(2)rBSA Promoter 能显著促进抗原抗体反应,增强阳性响应值,提高信噪比。

(3)和 1%BSA 系统相比,rBSA Promoter 由于降低了本底信号,因此,显著提高了检测灵敏度。

(三)间接法检测人血清中抗生物肽 X 抗体(ACL 化学发光平台)

摘要:为检测人血中抗生物肽 X 抗体,研究者将生物肽 X 标记在磁珠上,将待测样本与生物肽 X 磁珠反应,经洗涤后,加入鼠抗人 IgG-ABEI 作为检测抗体,反应后洗涤,测量发光值。由于生物肽 X 具有强烈的非特异吸附人血中正常 IgG 的能力,造成很高的本底噪音,以至掩盖了低浓度真阳性的信号值,严重降低了试剂的灵敏度。本文对比 BSA 和 rBSA promoter 对实验结果的影响,证实 rBSA promoter 具有出色的清除非特异背景的作用。

1、试剂材料

(1)生物肽 X-磁珠

(2)鼠抗人 IgG-ABEI 示踪物

(3)空白人血清

(4)抗生物肽 X 抗体标准品:10ng/ml; 20ng/ml;100ng/ml  

2、仪器:全自动分子发光生物免疫分析仪(rightflare60pro)

3、方法与过程

(1)分别用 1%BSA 和 rBSA promoter 工作液作为反应 buffer,用两种 buffer 各自稀释生物肽 X 磁珠、鼠抗人 IgG-ABEI、样本,上机测试。

(2)反应流程:

1)生物肽 X 磁珠+样本,反应 10 分钟

2)洗涤

3)加鼠抗人 IgG-ABEI,反应 5 分钟

4)洗涤

5)读发光值

4、结果                                                                                                             

Indicator

1%BSAsystem(RLU)

rBSA Promoter(RLU)

Blank(normal serum mixture)

13081

886

10ng/ml pos

S/blank

14214

1.08

1648

1.86

20ng/ml pos

S/blank

14256

1.08

2966

3.34

100ng/ml pos

S/blank

16512

1.26

14500

16

5、小结

(1)间接法检测人血样本实验中,rBSA Promoter 能高效去除人血中正常 IgG 的非特异性吸附,显著降低本底噪音。

(2)和 1%BSA 系统相比,rBSA Promoter 由于降低了本底信号,因此,显著提高了检测灵敏度。

(四)双抗体夹心法检测人血清中纳米抗体(ACL 化学发光平台)

1、试剂材料

(1)SA-磁珠

(2)生物素化 capture 抗纳米抗体:captureAb-biotin

(3)detection 抗纳米抗体-ABEI 示踪物:detectionAb-ABEI

(4)空白人血清

(5)纳米抗体标准品:0.05ng/ml;0.1ng/ml;25ng/ml;50ng/ml

2、仪器:全自动分子发光生物免疫分析仪(rightflare60pro)

3、方法与过程

(1)分别用 1%BSA 和 rBSA promoter 工作液作为反应 buffer,用两种 buffer 分别稀释 SA 磁珠、captureAb-biotin、detectionAb-ABEI、样本,上机测试。

(2)反应流程:

1)SA-磁珠+样本+ captureAb-biotin,反应 10 分钟

2)洗涤

3)detectionAb-ABEI,反应 5 分钟

4)洗涤

5)读发光值

4、结果                                                                                                                                 

Indicator

1%BSAsystem(RLU)

rBSA Promoter(RLU)

Blank(normal serum mixture)

398

357

0.05ng/ml pos

S/blank

420

1.05

1071

3.00

0.1ng/ml pos

S/blank

567

1.42

1713

4.79

25ng/ml pos

S/blank

267812

672

428500

1200

50ng/ml pos

S/blank

334765

841

682008

1910

5、小结

(1)在亲和素生物素参与的双抗体夹心法检测人血样本实验中,rBSA Promoter 能显著促进抗原抗体反应,增强阳性响应值,提高信噪比。

(2)rBSA Promoter 能明显提升检测方法的线性范围。

(3)rBSA Promoter 能显著降低检测下限,提高灵敏度。

(五)双抗体夹心法检测猴血中人源化双抗药(ACL 化学发光平台)

1、试剂材料

(1)鼠抗人 IgG-Fc 磁珠

(2)羊抗人 IgG-ABEI 示踪物

(3)空白猴血清

(4)人源化双特异抗体药标准品:0.5ng/ml; 1ng/ml;20ng/ml

2、仪器:全自动分子发光生物免疫分析仪(rightflare60pro)

3、方法与过程

(1)分别用 1%BSA 和 rBSA promoter 工作液作为反应 buffer,用两种 buffer 分别稀释鼠抗人 IgG-Fc 磁珠、羊抗人 IgG-ABEI 示踪物、样本,上机测试。

(2)反应流程:

1)鼠抗人 IgG-Fc 磁珠+样本,反应 10 分钟

2)洗涤

3)加羊抗人 IgG-ABEI 示踪物,反应 5 分钟

4)洗涤

5)读发光值

4、结果                                                                             

Indicator

1%BSAsystem(RLU)

rBSA Promoter(RLU)

Blank(normal serum mixture)

1628

569

0.5ng/ml pos

S/blank

1619

0.99

910

1.59

1ng/ml pos

S/blank

1705

1.05

1639

2.88

20ng/ml pos

S/blank

37109

22.79

36108

63.45

5、小结

(1)和 BSA 相比,在双抗体夹心法检测猴血中双抗药实验中,rBSA Promoter 能高效降低非特异性吸附,显著降低本底噪音。

(2)rBSA Promoter 能提高信噪比,和 BSA 体系相比,显著提升了检测灵敏度。

(六)BSA 体系和 rBSA promoter 体系低端质控准确度对比

摘要:在免疫检测定量分析中,由于标曲低浓度点和质控低浓度点信号值低且精密性较差,导致低端质控点回算时,准确度较差。rBSA promoter 体系能够大幅提升信噪比,稳定低浓度样品信号值,从而提升低值质控的准确度。

1、  双抗体夹心法检测人血清中纳米抗体低值质控的准确度对比(ACL 化学发光法)

反应体系

质控品真实浓度

质控品信号值复孔 CV

质控品回算浓度

准确度

1%BSA 体系

100pg/ml

14%

81

81%

rBSApromoter 体系

100pg/ml

7%

92

92%

2、  双抗体夹心法检测人血浆中治疗性多肽疫苗低值质控确度对比(ACL 化学发光法)  

反应体系

质控品真实浓度

质控品信号值复孔 CV

质控品回算浓度

准确度

1%BSA 体系

2ng/ml

13%

1.65ng/ml

82%

rBSApromoter 体系

2ng/ml

8%

1.86ng/ml

93%

3、  双抗体夹心法检测人血清中 IL-6 低值质控准确度对比

反应体系

质控品真实浓度

质控品信号值复孔 CV

质控品回算浓度

准确度

1%BSA 体系

20pg/ml

14%

16.7pg/ml

83%

rBSApromoter 体系

20pg/ml

8%

21pg/ml

105%

结论:rBSA promoter 体系能提高低值质控品的准确度,降低分析批报废率。

(七)间接法检测人血清中抗 VEGF 抗体(ELISA 平台)

1、试剂材料

(1)VEGF Ag 包被板(costar plate)

(2)1%BSA buffer; rBSA promoter buffer

(3)羊抗人 IgG-HRP 酶结合物

(4)空白人血清

(5)抗 VEGF 标准品:2ng/ml  

(6)TMB 显色剂

(7)终止剂

2、仪器:Multiskan FC

3、方法与过程

(1)分别用 10% 胎牛血清(10%FCS)、1%BSA 和 rBSA promoter 工作液作为样品稀释液,稀释空白人血清和标准品,封闭液和酶稀释液用 1%BSA。对比三者的本底及阳性响应值。

(2)反应流程:

1)样本 1:10 稀释后,加入 VEGF Ag 包被板,室温反应 120 分钟

2)洗涤

3)加入羊抗人 IgG-HRP 酶结合物,室温反应 120 分钟

4)洗涤

5)加入显色剂,室温避光反应 10 分钟,终止后酶标仪读值

4、结果                                                                                                              

Indicator


10%FCS

Sample-dilution    (Abs)

1%BSA

Sample-dilution    (Abs)

rBSA Promoter

Sample-dilution

(Abs)

Blank(normal serum mixture)

0.196

0.209

0.052

2ng/ml pos

0.232

0.306

0.356

POS/blank

1.18

1.46

6.85


5、小结

(1)在间接法检测人血清中抗 VEGF 抗体的 ELISA 实验中,和常用的 10%FCS、1%BSA 相比,rBSA Promoter 用作样品稀释液,能高效去除人血中正常 IgG 的非特异性吸附,显著降低本底噪音。

(2)rBSA Promoter 能促进抗原抗体反应,增加阳性响应值。

(3)rBSA Promoter 用作样品稀释液,其阳性标准品与阴性血清的信号比值分别是 1%BSA、10%FCS 的 4.7 倍、5.8 倍,能显著提升试剂的分析灵敏度。

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编辑: 朱卿

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