金标误报,可以补救吗?
无论假阳性结果偶尔还是反复出现,都需要采用系统的方法来诊断此类问题,以实施最合适的补救措施。最明显的原因是最先被注意到的,主要是金标记与捕获抗体的反应、特定电荷吸引力、疏水相互作用和金硫结合力。
然后应注意抗体中的非特异性交叉反应、特定样品特性和跨膜流动特性。使用控件快速找到问题的根源。
下面是系统诊断方法的描述以及前面列出的可能原因的参考。当使用任何系统诊断方法时,在使用控制时只能更改一个参数。这样就可以采用一个排除的过程。以下问题可能会有所帮助:
1、是否是因为收费?检测系统 pH 值 (pH 5-11) 的变化表明正电荷的存在以及胶体金颗粒与捕获抗体的结合。
2. 是疏水力的作用吗?这可能发生在固相、捕获抗体区域或金标记区域。改变系统中活性剂的浓度可以提供关于疏水相互作用是否是主要因素的线索。
3.这就是Jin-SH被吸引的原因吗?它最有可能发生在捕获抗体条带和样品浸没条带中的半胱氨酸和精氨酸基团上。仔细检查这两个区域(如以下各节所述)可以揭示问题。
解决误报问题的系统方法:
对于快速检测试纸条所使用的大多数测试方法来说,一般只使用一张试纸条(或“半条”)。无需选择完全干燥的试纸条。检测过程中,将硝酸纤维素膜直接置于含有金标准溶液、样品和化学品的微孔中。化学品通常放置在干燥箱中。通过这种方式,可以快速、轻松地执行多项测试,而不需要完全组装的单元和干燥箱。然而,如果由于干燥步骤而出现许多问题,则必须在检查之前进行完整的组装。
这些有关系统方法的问题可分为以下与测试设备和组件相关的五类。
该问题与金标准解决方案有关吗?
这个问题可以通过更换金结合物溶液来轻松解决——例如,用相同浓度和相同pH值的BSA-金代替原来的金结合物溶液。如果问题仍然存在,最可能的原因是电荷效应。如果更换金结合物溶液后不再出现错误信号,则问题最有可能是原始金结合物溶液有问题或标记抗体有问题。这里的其他对照是类似的金缀合物和含有单克隆和多克隆抗体的金缀合物。市场上还有许多金结合物溶液可用于此类检测。
以下是由于金缀合物导致的假阳性信号的示例。该应用是一种用于检测临床样本(血清)中传染病的试纸。所有非阳性样本中均出现假阳性结果。当使用BSA-金金缀合物溶液时,假阳性信号消失。使用另一种非特异性金缀合物后,假阳性信号也消失了。然而,当更换非临床对照样品时,使用pH 7.2的PBS中的特定金结合物溶液时假阳性信号仍然存在,但使用其他金结合物溶液时则没有假阳性信号。将缓冲液的 pH 值更改为 10 减少了假阳性信号的发生,但并没有消除它们。因此,我们可以得出结论,问题与样品或捕获抗体无关,而是与金缀合物对捕获抗体垫的高灵敏度有关。这些金标签很可能含有裸露的金颗粒,它们可能与捕获抗体结合。通过使用新的金缀合物溶液并仔细制备金缀合物,可以消除假阳性信号。
是因为捕获了抗体吗?
本例中使用的对照是类似的捕获抗体或其他类型的抗体。然而,在使用这些对照之前,剥离 BSA 捕获蛋白可以表明问题是否发生在其他地方。假阳性信号也可能不是由抗体本身引起的,而是由抗体中的某些保护剂引起的。在这种情况下,在合适的缓冲液(例如10mmol PO4)中进行透析可以改善这种情况。如果使用其他抗体假阳性信号消失,则显然是特异性捕获抗体引起了假阳性信号,需要采取的措施是更换抗体或将其去除。例如,在实际操作中,兔单克隆抗体有时会产生这种情况。这主要是由于疏水力的作用,需要特殊的方法来处理。
检测尿液中脽hCG 的妊娠测试发现所有样本均出现假阳性信号,无论样本本身是阳性还是非阳性。改变pH值并没有减弱信号,改变金标准溶液也没有减弱信号。即使使用 PBS 缓冲液对照样品也没有消除信号。
该问题很可能是由捕获抗体引起的。剥离捕获抗体条带并用 BSA 替换后,所有信号均被消除。将初始捕获抗体在10 mmol PO4中透析后,最终结果与样品的实际情况一致。根据上述情况,我们可以得出结论,这些抗体曾经悬浮在含有SH成分(如硫柳汞)的缓冲液中,需要消除或避免这些因素。
是膜的问题吗?
任何测试条开发中最重要的过程是选择合适的膜。有些膜可能比其他膜更适合特定类型的检测或特定样品。开发人员应该拥有来自所有制造商的各种孔径的膜,以便可以进行快速比较。例如,在干燥过程中膜的疏水性很明显,因此很明显这批膜会产生随机的假阳性信号。
选择用于快速检测技术的膜不仅应考虑所需的流速和蛋白质结合特性,还应考虑制备过程中膜的均匀性。这里需要用到的对照是不同孔径、不同来源的膜,以及同批次膜的不同面积。
最初的测试是为了在实验室设计阶段不会产生假阳性或假阴性结果而开发的。只有全部测试通过、测试技术确定后,才能转入生产设计阶段。
当扩展到数千台设备来组装测试条时,无论如何我们都应该在每个生产批次中记录许多随机生成的误报。调整 pH 值、使用另一种金缀合物并检查捕获抗体两次并没有立即揭示假阳性的原因。该测试在小规模实验室设计阶段进行了重新测试。由于假阳性结果是在没有C带的情况下发生的,因此可以解释假阳性结果的原因是由于硝酸纤维素膜造成的。
对于实验室设计研究,仅使用小批量的膜。如此少量的结果并不能表明它们是否适合大规模生产。已发现大批量的膜具有明显的疏水区域(即通常不润湿的区域),这可能导致胶体金颗粒非特异性结合以捕获抗体。
是因为化学物质吗?
在快速试纸条的组装过程中,金结合物溶液和固相支持物(膜、结合物垫或样品垫)可以用化学试剂进行预处理。添加的化学物质可能包括盐、活性剂、蛋白质、糖和聚合物。某些化学物质可能会增加误报的可能性。
在开发用于研究血清中动物蛋白的试纸条期间,出现了一些假阳性结果。在实验室设计阶段,在应用试纸条之前,通过将制备缓冲液添加到血清样品和金结合物溶液中来启动测试,然后将试纸条浸入微孔中。更换金标准溶液没有效果。改变缓冲液的酸度不会影响结果。改变捕获抗体并不能消除随机发生的假阳性结果。
在非阳性血清样品的情况下,仅在用血清样品浸渍之前将缓冲液添加到血清样品几分钟后观察到假阳性结果。缓冲液含有 5% 的强活性剂。将活性剂浓度降低至1%,然后让血清和胶体金颗粒与缓冲液混合几个小时后,没有观察到假阳性结果。这表明过量的活性剂会强烈影响胶体金颗粒,去除颗粒表面的抗体并产生裸露的金颗粒,从而使它们与捕获抗体相互作用。
是因为样本的原因吗?
如上所述,由于酸度变化、样品污染或尿路内容物等因素,样品可能会导致不可预测的假阳性信号。为了确定某个样品是否是原因,需要测试许多不同的样品,包括相似的样品和不同来源的样品。除了样品中生物或有机物的量外,问题还可能在于所使用的缓冲液。如果是这种情况,则需要使用另一个缓冲区作为对照。最简单的调整方法是改变样品的酸度。该方法可以快速确定问题是否是由样品中的电荷吸引效应引起的。可能还需要过滤样品,无论是独立于检测程序还是作为检测程序的一部分。在生产研发中,采用尿液中激素快速检测技术,对大量不同的尿液样本进行检测。其特异性可达97%,敏感性可达98%。然而,在后期测试阶段,从存储的样本中发现了一些假阳性结果。
测量这些样品的酸度后,发现酸度有所增加,但用等酸度水平的对照缓冲液样品测试后可以排除酸度的影响。过滤尿液样本时没有产生假阳性结果。显微镜观察发现样本的细菌污染是造成假阳性的主要原因。这样,我们可以得出结论,细菌含量的增加增加了样品的疏水性,从而导致胶体金颗粒和捕获抗体的非特异性效应。新鲜样品不会引起类似问题。