[发明专利]一种全等离激元酶联免疫吸附试剂盒及其应用

说明书

本发明提出一种全等离激元酶联免疫吸附检测的概念，公开了一种新型全等离激元酶联免疫吸附试剂盒及其应用，并用实施例展示了该概念的可行性。所述试剂盒主要包括：等离激元纳米颗粒(A)、等离激元纳米颗粒(B)和检测抗体；其中，等离激元纳米颗粒(A)有显色功能，等离激元纳米颗粒(B)有催化功能，检测抗体与等离激元纳米颗粒(B)相结合组成纳米酶标记抗体。本发明利用等离激元纳米酶调控具有显色功能的等离激元纳米颗粒的生长、刻蚀或聚集，实现生物分子的超灵敏探测，显色底物和酶的选择和调控更为多样，检测灵敏度显著提高，稳定性和环境耐受性更高，具有广阔的应用前景和市场价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，主要涉及一种新型全等离激元酶联免疫吸附试剂盒及其应用。

背景技术

酶联免疫吸附测定(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)是生物大分子定量的主要方法，是以免疫学反应为基础，将抗体、抗原的特异性反应与酶对底物的高效催化作用相结合的一种具有高特异性和高敏感性的实验技术。

表面等离激元(surface plasmons,SPs)是金属纳米结构中自由电子的共谐振荡，具有一系列新奇的光学性质，例如对光的选择性吸收和散射、局域电场增强、电磁波的亚波长束缚等。随着纳米加工和制备技术以及理论模拟分析手段的发展，人们对表面等离激元的机理和应用的研究逐渐广泛和深入，其在生物、化学、能源、信息等领域具有重要的应用前景。

近些年，随着纳米颗粒模拟酶(也称纳米酶，Nanozymes)的迅速发展，利用纳米颗粒取代传统ELISA中的起信号放大作用的天然酶(如辣根过氧化物酶)的新型ELISA模式不断涌现，展示了纳米技术与传统生物技术相结合在超灵敏生物分子探测领域广阔的应用前景。例如，金纳米棒@铂铜合金(AuNR@PtCu)核壳结构纳米颗粒表现出类过氧化物酶活性，可以在室温下高效催化双氧水氧化常见的过氧化物酶底物(TMB,OPD,ABTS等)。将探测抗体修饰AuNR@PtCu用于传统ELISA，可实现IgG纳克量级的探测。2012年，Stevens课题组将传统ELISA中的显色底物从传统的有机小分子变成金纳米颗粒，利用酶催化纳米颗粒生长造成的颜色变化进行显色，展示了血清中低至10-18gmL^-1前列腺特异性抗原的检测。他们将该种方法命名为等离激元ELISA。

但上述现有技术均存在可调控性不高，环境耐受性和稳定性较差的缺点。因此，开发一种新型的酶联免疫试剂盒，提高ELISA检测的灵敏度、环境耐受性、稳定性和适用性具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明提出了一种全等离激元酶联免疫吸附测定的概念，利用等离激元纳米酶调控具有显色功能的等离激元纳米颗粒的生长、刻蚀或聚集来实现生物分子的超灵敏探测；在此基础上公开了一种新型全等离激元酶联免疫吸附试剂盒及其应用，表明了本发明的可行性。本发明提供的试剂盒操作与传统ELISA高度兼容，检测灵敏度更高，动态范围更宽，环境耐受性更好，因而具有广阔的应用前景和市场价值。

第一方面，本发明提供一种新型全等离激元酶联免疫吸附试剂盒，所述试剂盒主要包括：等离激元纳米颗粒A、等离激元纳米颗粒B和检测抗体；其中，等离激元纳米颗粒A有显色功能，等离激元纳米颗粒B有催化功能，检测抗体与等离激元纳米颗粒B相结合为纳米酶标记抗体。

发明人在充分研究现有技术的基础上，进行高度总结和概况，提出一种新型的酶联免疫吸附测定方法(概念原理图见图1)，将传统酶联免疫吸附测定方法中的两个重要组成部分：起显色作用的有机小分子底物和起信号放大作用的酶分别换成了具有显色功能和催化功能的等离激元纳米颗粒来实现生物分子的超灵敏探测，制备成试剂盒并实践成功，与传统酶联免疫吸附测定试剂盒相比，该方法显色底物和酶的选择和调控更为多样，检测灵敏度显著提高，动态范围更宽。

优选地，所述等离激元纳米颗粒A包括等离激元吸收位于可见光谱区的纳米颗粒及其杂化结构，优选为金纳米颗粒和/或银纳米颗粒，进一步优选为银纳米颗粒。