本发明属于生物检测,特别涉及一种用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法。
背景技术:
1、在全球范围内,心血管疾病已经成为疾病死亡的最主要原因之一,中国心血管病死亡占城乡居民总死亡原因的首位。国内外多部指南建议使用临床心脏功能快速诊断的标志物,用于急性冠状动脉综合征和急慢性心力衰竭的早期诊断和危险分层,以指导相关治疗。目前可用于心肌肌钙蛋白、nt-pro bnp等心脏功能标志物检测的主要方法有放射性免疫法(ria)、酶联免疫吸附试验(elisa)、胶体金免疫层析法(gica)、化学发光免疫分析法(clia)和电化学发光免疫分析法(eclia)等。这些常规生化方法在信号检测上主要依赖于样本经特定处理后的电学和光学特性的差异,但由于其检测原理的局限性,在检测灵敏度、速度和效率方面还难以满足心脏功能标志物的高灵敏度和高效即时检测的需求。
2、例如,elisa通过将抗体直接或间接地与酶偶联后,添加酶底物产生颜色变化完成对于目标物的特异性检测,可以利用不同的偶联方式实现信号扩增,并实现高通量检测,该方法发展已十分成熟,被视为生物样品定性分析的金标准。但传统elisa检测依靠颜色变化产生的光密度信号进行测量,对于复杂样本难以进行定量检测。针对这个问题,新型elisa检测以便携式ph计作为信号读出装置,以合成黑色素纳米颗粒(smnps)结合葡萄糖氧化酶和二抗作为信号标记,进行了检测心肌损伤生物标志物的ph酶联免疫吸附试验。尽管如此,elisa检测仍具有依赖酶活性且酶载量有限的局限性,elisa直接法操作简单但特异性及灵敏度较低,夹心法采用二抗虽提高了检测的特异性和灵敏度,但延长了检测时间,且对寻找适合的兼容抗体对提出了要求。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,包括以下步骤:
3、(1)将修饰的磁性纳米颗粒与生物素化抗体结合,制作磁性纳米探针;
4、(2)将上述磁性纳米探针与已知浓度的目标心脏标志物进行结合,利用cpmg脉冲测量目标标志物引起的磁性纳米探针分布变化产生的1h-nmr弛豫信号差异,测量反应横向弛豫时间,建立心脏功能标志物浓度与磁共振信号横向弛豫时间映射数学模型;
5、(3)将患者的液体样本与上述磁性纳米探针进行结合,检测反应横向弛豫时间,根据心脏功能标志物浓度与磁共振信号横向弛豫时间映射数学模型获得患者标心脏标志物的含量。
6、进一步的,步骤(1)中磁性纳米颗粒的修饰是将磁性纳米颗粒表面用经偶联的链霉亲和素修饰。
7、进一步的,步骤(1)中的生物素化抗体为bio-ctni antibody或bio-nt-pro bnpantibody。
8、进一步的,步骤(1)中磁性纳米探针制作采用以下步骤:
9、将修饰的磁性纳米颗粒与生物素化抗体混匀后,超声重悬,在25℃,500r/min条件下反应3h;混合溶液放置于磁力架静置,待沉淀完全后弃上清,超声重悬以洗去未反应的游离抗体,得到磁性纳米探针溶液。
10、进一步的,步骤(2)中的目标心脏标志物为心肌肌钙蛋白或脑钠肽前体。
11、进一步的,反应横向弛豫时间的检测采用bruker mq60低场核磁共振测量仪,量脉冲为cpmg,扫描次数1次,增益为65,进行横向弛豫时间测量。
12、进一步的,步骤(3)中的液体样本为血清样本。
13、磁性纳米粒子可以改变邻近水分子的核磁共振弛豫速率,基于这一原理,利用核磁共振技术可以直接对没有提纯或者预处理的生物样本与磁性纳米探针的混合溶液,实现即时定量检测。核磁共振方法因其检测快速、操作简单、受背景信号影响小等优点,在食品科学、生物标志物检测领域具有极大的应用前景。
14、利用免疫磁性纳米粒子(immunomagnetic nanoparticles,imnp)作为生物探针吸附目标生物标志物,进而改变围绕在目标生物标志物周围的水分子自旋-自旋弛豫时间(又称横向弛豫时间,t2),构建目标生物标志物浓度与核磁共振(nuclear magneticresonance,nmr)信号之间的联系。基于此原理,可以在未经过复杂的样本前处理条件下实现目标生物标志物的即时定量检测,且检测结果具有极高的灵敏度,满足心脏功能标志物的临床快速高灵敏度检测要求。
15、本发明通过心脏功能标志物与磁性纳米探针的高效结合,利用微型核磁共振技术,可以在短时间内实现心脏功能标志物的高灵敏度定量检测。以100纳米左右粒径的链霉亲和素磁珠及生物素化抗体结合物作为磁性纳米探针,利用cpmg脉冲测量目标标志物引起的磁性纳米探针分布变化产生的1h-nmr弛豫信号差异,测量反应横向弛豫时间变化来检测被测样本中心脏标志物含量。
16、本发明提供了一种用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,与现有基于电学或光学信号映射的其他心脏标志物检测方法相比,通过实现磁性纳米探针与目标心脏标志物的高效结合,建立了目标心脏标志物与核磁弛豫信号之间的映射关系,在实现液体生物样本中心脏标志物含量的高灵敏度(灵敏度10-4ng/ml)检测同时大大缩短了检测时长,单次样本检测时间在40s以内(指获取核磁信号的时间,不包含探针捕获时间,传统的显色反应至少需要10min左右),配制溶液样本测试cv在10%以内。
1.一种用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,其特征在于包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,其特征在于:所述步骤(1)中磁性纳米颗粒的修饰是将磁性纳米颗粒表面用经偶联的链霉亲和素修饰。
3.根据权利要求1所述的用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,其特征在于:所述步骤(1)中的生物素化抗体为bio-ctniantibody或bio-nt-pro bnpantibody。
4.根据权利要求1所述的用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,其特征在于:所述步骤(1)中磁性纳米探针制作采用以下步骤:
5.根据权利要求1所述的用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,其特征在于:所述步骤(2)中的目标心脏标志物为心肌肌钙蛋白或脑钠肽前体。
6.根据权利要求1所述的用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,其特征在于:所述反应横向弛豫时间的检测采用bruker mq60低场核磁共振测量仪,量脉冲为cpmg,扫描次数1次,增益为65,进行横向弛豫时间测量。
7.根据权利要求1所述的用于检测液体生物样本心脏标志物含量的弛豫核磁共振方法,其特征在于:所述步骤(3)中的液体样本为血清样本。
