表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)生物芯片不需要标记,可对分子间的相互作用进行实时检测,已被广泛用于药物分析、食品分析、环境监测等许多领域。
来自暨南大学、广东交通职业技术学院电子与通信工程学院电子工程系的李莹、齐攀、李仕萍等人,采用自行开发的便携式SPR生物芯片检测系统,利用免疫反应的特异性,研究虾血蓝蛋白与其单克隆抗体的相互作用,分析动力学反应过程,建立标准曲线,为现场检测大量食品中过敏原、检测临床血清中过敏原特异性抗体进行基础研究。本研究仪器便携、操作简便、无需标记、无污染、成本低,可进行现场大量样品的实时连续检测和快速筛选,适用于超市、集市、工厂等需要实时检测的场所进行质量监控,并有望用于临床上患者血清样品的过敏原抗体检测。
讨 论
过敏原又称为变应原,是能诱导I型超敏反应的抗原;过敏反应,又称变态反应,是异常、有害、病理性的免疫反应。虾过敏属于I型过敏反应,其机理是过敏原进入机体后,诱发能合成IgE的B细胞产生特异性IgE,IgE与肥大细胞、嗜碱性颗粒细胞结合成为致敏靶细胞。IgE一旦与靶细胞结合,机体就会呈现致敏状态。当机体再次接触同样的过敏原刺激时,再次进入的相同过敏原与已经结合的靶细胞上的IgE结合发生特异性反应,引起水肿、哮喘、荨麻疹、腹泻等过敏症状,伴随着患者血清IgE水平升高。目前国内对过敏性疾病的实验诊断,主要采用过敏原检测和特异性IgE、IgG检测法,检测试剂主要依赖进口,检测费用较高。同时,食品中过敏原的检测、控制与安全评价是食品安全领域的重要课题。
SPR生物芯片检测过敏原及单克隆抗体,为直接法检测,灵敏度相对较低,但设备便携、实验操作简单、成本低廉、检测时间短、不需标记、不使用二抗、不影响抗体的生物活性,对环境无污染,适合大量样品的现场检测和快速筛查。与酶联免疫吸附测定法(ELISA)相比,SPR生物芯片检测方法不需要标记和二抗,对环境无污染,不影响抗体生物活性,有利于提高检测灵敏度。
本研究使用的虾血蓝蛋白和单抗,间接ELISA实验抗原包被质量浓度为100 μg/mL,OD值为1时抗体的质量浓度为46.2 ng/mL(该数据由广东省分子免疫与抗体工程重点实验室提供)。SPR生物芯片方法为我国食品安全领域过敏原的检测、临床诊断、虾过敏原疫苗设计和制定我国食品过敏原标签管理提供了一定的技术基础,为食品过敏原的检测和食品中致敏成分的标识管理提供技术支持。