CN107045066A - 一种免疫印迹卷轴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免疫印迹卷轴。所述免疫印迹卷轴的周向的外表面具有以疏水区域间隔的多个平行的条状亲水区域，所述条状亲水区域垂直于所述免疫印迹卷轴的中心轴，所述条状亲水区域沿其长度方向具有一个或多个结合区；其中，每个所述条状亲水区域分别用于结合不同的待测溶液，从而独立地进行不同的待测溶液中的目标抗体的免疫印迹检测，所述结合区上具有目标抗原，用于与待测溶液中的目标抗体结合。本发明的免疫印迹卷轴具有以疏水区域间隔的多个平行的条状亲水区域，通过亲水区域的吸附力与目标抗体结合，从而更加节省试剂，同时适用于痕量检测。
Description
技术领域
本发明属于蛋白质分析领域，更具体地，涉及一种免疫印迹卷轴。
背景技术
免疫印迹(Western Blot)技术是将蛋白质转移到膜上，然后利用抗体进行检测的技术。免疫印迹常用于鉴定某种蛋白，并能对蛋白进行定性和半定量分析。结合化学发光检测，可以同时比较多个样品中同种蛋白的表达量差异。由于免疫印迹具有SDS-PAGE的高分辨力和固相免疫测定的高特异性和敏感性，现已成为蛋白分析的一种常规技术。
为了实现高效率的自动化分析，各种各样的免疫印迹分析仪应需而生(专利文献CN103616526A)。然而，上述免疫印迹分析仪通常利用多个试剂瓶或反应槽进行多个待测样本的平行检测，同时利用摇床将试剂瓶进行振荡，以加快反应速度。因此其具有以下缺点：一、由于集成了用于振荡试剂瓶的摇床，使得整个分析仪结构较为复杂，进而提高了制造成本；二、不同试剂瓶的反应条件略有差异，从而影响免疫印迹的准确性；三、薄膜需要从试剂瓶中取出后进行干燥才可进行检测，从而无法实现原位检测。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种免疫印迹卷轴，其目的在于简化免疫印迹自动检测系统的结构、同时实现原位检测。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种免疫印迹的自动检测系统，包括免疫印迹卷轴、加液装置以及废液收集装置；所述免疫印迹卷轴的周向的外表面具有以疏水区域间隔的多个平行的条状亲水区域，所述条状亲水区域垂直于所述免疫印迹卷轴的中心轴，所述条状亲水区域沿其长度方向具有一个或多个结合区，其中，每个所述条状亲水区域分别用于结合不同的待测溶液，从而独立地进行不同的待测溶液中的目标抗体的免疫印迹检测，所述结合区上具有目标抗原，用于与待测溶液中的目标抗体结合；所述加液装置用于向条状亲水区域添加反应液，所述废液收集装置用于收集多余的反应液；所述反应液包括待测溶液、缓冲液、二抗溶液或显色溶液。
按照本发明的另一个方面，还提供了一种用于上述自动检测系统的免疫印迹卷轴，所述免疫印迹卷轴的周向的外表面具有以疏水区域间隔的多个平行的条状亲水区域，所述条状亲水区域垂直于所述免疫印迹卷轴的中心轴，所述条状亲水区域沿其长度方向具有一个或多个结合区，其中，每个所述条状亲水区域分别用于结合不同的待测溶液，从而独立地进行不同的待测溶液中的目标抗体的免疫印迹检测，所述结合区上具有目标抗原，用于与待测溶液中的目标抗体结合。
优选地，所述免疫印迹卷轴包括转轮以及覆盖于所述转轮周向的外表面的免疫印迹薄膜；所述转轮用于固定免疫印迹薄膜，所述免疫印迹薄膜具有以疏水区域间隔的多个平行的条状亲水区域。
作为进一步优选地，所述免疫印迹薄膜粘贴于所述转轮周向的外表面。
作为进一步优选地，所述免疫印迹薄膜的底面以及所述转轮周向的外表面具有磁性涂层，所述免疫印迹薄膜通过磁力吸附于所述转轮周向的外表面。
作为进一步优选地，所述转轮的外周设置有卡扣，所述卡扣将所述免疫印迹薄膜固定于所述转轮周向的外表面。
优选地，所述免疫印迹卷轴的直径为2cm～6cm，宽度为2cm～6cm。
优选地，所述条状亲水区域的材料为硝酸纤维素、尼龙或聚偏氟乙烯。
优选地，所述疏水区域具有硅烷基。
作为进一步优选地，所述疏水区域的材料为聚二甲基硅氧烷或其衍生物。
优选地，所述条状亲水区域以及疏水区域的宽度为1mm～5mm。
优选地，所述条状亲水区域具有多个结合区，所述多个结合区包括实验区以及对照区。
作为进一步优选地，所述对照区包括阳性对照区、阴性对照区或结合物对照区。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有下列有益效果：
1、免疫印迹卷轴具有以疏水区域间隔的多个平行的条状亲水区域，通过亲水区域的吸附力以及水的表面张力与待测溶液中的目标抗体结合，通过疏水区域的隔离防止反应液漏出，仅需要毫升级以下的反应液即可完成免疫印迹检测，从而更加节省试剂，适用于痕量检测；
2、多种待测溶液中的不同目标抗体可结合于同一免疫印迹卷轴的不同条状亲水区域的结合区上，从而更适于在完全相同的条件下进行反应，易于进行平行对照，提高了检测的准确率；同时简化了自动检测系统的结构，降低了生产成本；
3、免疫印迹卷轴通过条状亲水区域的吸附力以及水的表面张力与反应液结合，从而使得所需的反应液的体积较少，简化了检测步骤，更适用于原位检测；
4、免疫印迹卷轴可由免疫印迹薄膜绕制而成，每次免疫印迹反应完成后，无需更换免疫印迹卷轴，只需撕去表层的免疫印迹薄膜即可再次进行免疫印迹反应，从而节省了反应时间，简化了操作步骤；同时该免疫印迹卷轴能减少储存空间。
附图说明
图1是本发明自动检测系统正视图；
图2是本发明免疫印迹卷轴的周向的外表面的展开图；
图3a为本发明免疫印迹卷轴所用的衬底膜的示意图；
图3b为本发明免疫印迹卷轴制备过程中形成结合带示意图；
图3c为本发明免疫印迹卷轴制备过程中形成疏水区域示意图；
图4为本发明将条状亲水薄膜平行贴制于疏水薄膜过程示意图；
图5为具有凹槽的疏水薄膜表面固定条状亲水薄膜示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：11-疏水区域，12-条状亲水区域，13-结合区，15-免疫印迹薄膜，17-转轮，2-加液装置，4-信号获取装置，41-图像传感器，42-光源，5-废液收集装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明公开了一种免疫印迹的自动检测系统，包括免疫印迹卷轴、加液装置2、信号获取装置4以及废液收集装置5等；
如图2所示，所述免疫印迹卷轴的周向的外表面具有以疏水区域11间隔的多个平行的条状亲水区域12，疏水区域11以及条状亲水区域12的宽度为1mm～5mm，在便于做免疫印迹测试的同时，可保证各条状亲水区域12完全间隔，同时有效利用免疫印迹卷轴的空间，所述条状亲水区域12垂直于所述卷轴的中心轴，其具有一个或多个结合区13，其周向的外表面的展开图如图2所示；当所述条状亲水区域12包括多个结合区12时，结合区12可分为实验区以及对照区，实验区用于与目标蛋白结合，而对照区根据其功能，可分为阳性对照区、阴性对照区或结合物对照区；其中，阳性对照区通常含有能与待测溶液中除目标抗体以外的其它成分结合的抗原，例如，当以血液为待测溶液时，阳性对照区的目标抗原则可采用血清抗体，阳性对照区显色证明免疫印迹薄膜15未变质，且待测溶液种类无误；而阴性对照区可涂覆有未标记的二抗，使得在标准条件下阴性对照区无法显色，若其显色，证实可能有免疫印迹薄膜15变质等异常情况，应该更换免疫印迹薄膜15而重新测定；而结合物对照区的目标抗原为IgG结合物、IgM结合物或IgA结合物，由于IgG、IgM和IgA为常见的免疫球蛋白，结合物对照区的存在可指示目标抗体是否已经成功结合。
所述加液装置2具有与条状亲水区域12一一对应的多个加液通道，所述加液通道的出水口与对应的条状亲水区域12相对设置，距离为0.1mm以上(当加液通道设置于条状亲水区域12的侧面时，为了保证反应液不泄露，距离应为0.1mm～2mm，而当加液通道设置于条状亲水区域12的上方时，距离可以更远)，所述免疫印迹卷轴底部的条状亲水区域12连接废液收集装置5的进水口；同时，还可设置与条状亲水区域12相对的超声探头，以发出超声信号，以加快免疫印迹卷轴表面的反应速度。
信号分析装置包括光源42以及图像传感器41，用于获取免疫印迹的检测信号；根据二抗溶液中二抗的标记，所述光源42可选用激光光源42或可见光光源42(例如常用标记异硫氰酸荧光素的最大吸收光波长为490nm～495nm，四乙基罗丹明的最大吸收光波长为570nm)，用于向免疫印迹薄膜15方向发出可见光或激光，在免疫印迹薄膜15表面形成免疫印迹的检测信号，无论是可见光或激光，光源42需要光线均匀；光源42的形状优选为长形，宽度与免疫印迹卷轴的高度相当，其与条状亲水区域12的方向垂直，但与免疫印迹卷轴的中心轴平行，可以保证投射到每个条状亲水区域12同一位置的光线均匀，以免出现对比误差；所述图像传感器41用于获取免疫印迹的检测信号。
所述免疫印迹卷轴的直径为2cm～6cm，宽度为2cm～6cm；其中，所述条状亲水区域12的材料为硝酸纤维素、尼龙或聚偏氟乙烯，以便结合目标抗原，所述疏水区域11通常为具有硅烷基的有机疏水聚合物，同时还可能携带有硅氧基或硅羟基，如聚二甲基硅氧烷或其衍生物。
如图1所示，免疫印迹卷轴可包括转轮17以及覆盖于所述转轮17周向的外表面的免疫印迹薄膜15，免疫印迹薄膜15具有以疏水区域11间隔的多个平行的条状亲水区域12，其通过真空吸附、粘贴或卡扣等方式固定于所述转轮17上，所述转轮17用于带动所述免疫印迹薄膜15绕免疫印迹卷轴的中心轴旋转。
可应用于本发明的免疫印迹卷轴的免疫印迹薄膜15的制备方法大致分为两种：
第一种：在衬底膜上结合目标抗原，以形成与目标抗原的数量相同的结合带，所述衬底膜的材料为硝酸纤维素、尼龙或聚偏氟乙烯，如图3所示；用疏水涂料在衬底膜上形成疏水区域11，以将衬底膜分隔为多个条状亲水区域12，同时将结合带分隔为与结合带数量相同的结合区13，使得每个条状亲水区域12都具有与目标抗原的数量相同的结合区13；该疏水涂料需要无毒，且在37度以下即可干燥，以免影响目标抗原的活性，如专利文件CN201380057250中的疏水涂层。
第二种：将具有结合区13的条状亲水薄膜平行贴制于疏水薄膜上，使得所述疏水薄膜上具有与多个条状亲水薄膜形成的条状亲水区域12，所述条状亲水区域12以疏水区域11相间隔，如图4所示；所述疏水薄膜表面可以设置有与条状亲水薄膜相配合的凹槽，以于与条状亲水薄膜结合并固定，使得条状亲水区域12所在的表面低于疏水所在的表面，这样可进一步保证条状亲水区域12之间的反应液不会互相影响混合，如图5所示。
上述自动检测系统可应用于免疫印迹检测，以间接法进行化学发光检测为例，具体包括以下步骤：
S1.将多种待测溶液通过加液管以添加于不同的条状亲水区域12表面，使待测溶液中的目标抗体与结合带上的目标抗原完全结合，同时，可以利用与条状亲水区域12相对设置的超声探头6，以加快免疫印迹卷轴表面的反应速度；旋转电机在此时处于工作状态，使得免疫印迹卷轴以0cm/s～15cm/s的线速度旋转30min～60min；同时仍可以将待测溶液通过加液管缓慢添加于条状亲水区域12表面，以防液体蒸发，以保持条状亲水区域12表面上的液面高度为0.1mm～1mm；在此情况下，经计算，即使将加液管中残留的待测溶液计算在内，所需的待测溶液的体积也仅需数十微升至毫升级；
S2.在免疫印迹卷轴的底部可设置集液管，集液管的一端距条状亲水区域的距离为0.1mm～2mm，另一端连接真空泵，在反应完成后，真空泵通过集液管抽吸条状亲水区域12表面多余的待测溶液，然后用真空泵抽吸使条状亲水区域12的表面干燥，或通过干燥装置辅助使之干燥；
S3.以S1-S2.中同样的方式，以缓冲液替代原加液管中的待测溶液，将免疫印迹薄膜15表面的待测溶液冲洗约5min～10min；由于缓冲液通常为PBS等成本较低的溶液，相对于待测溶液，可以设置为超过10ml/min以上的流量，而添加较多体积；
S4.以S1-S2.中同样的方式，以二抗溶液替代原加液管中的缓冲液，使得二抗完全与目标抗体结合；
S5.以S3.中同样的方式，以缓冲液替代原加液管中的二抗溶液，将免疫印迹薄膜15表面的二抗溶液冲洗干净；
S6.以S1-S2.中同样的方式，以显色溶液替代原加液管中的缓冲液，使得标记过的二抗发光；
S7.以S3.中同样的方式，以缓冲液替代原加液管中的显色溶液，将免疫印迹薄膜15表面的显色溶液冲洗干净；
S8.获得免疫印迹检测结果。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种免疫印迹卷轴，其特征在于，所述免疫印迹卷轴的周向的外表面具有以疏水区域(11)间隔的多个平行的条状亲水区域(12)，所述条状亲水区域(12)垂直于所述免疫印迹卷轴的中心轴，所述条状亲水区域(12)沿其长度方向具有一个或多个结合区(13)；
其中，每个所述条状亲水区域(12)分别用于结合不同的待测溶液，从而独立地进行不同的待测溶液中的目标抗体的免疫印迹检测，所述结合区(13)上具有目标抗原，用于与待测溶液中的目标抗体结合。
2.如权利要求1所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，包括转轮(17)以及覆盖于所述转轮(17)周向的外表面的免疫印迹薄膜(15)；所述转轮(17)用于固定免疫印迹薄膜(15)，所述免疫印迹薄膜(15)具有以疏水区域(11)间隔的多个平行的条状亲水区域(12)。
3.如权利要求2所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，所述免疫印迹薄膜(15)粘贴于所述转轮(17)周向的外表面。
4.如权利要求2所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，所述免疫印迹薄膜(15)的底面以及所述转轮(17)周向的外表面具有磁性涂层，所述免疫印迹薄膜(15)通过磁力吸附于所述转轮(17)周向的外表面。
5.如权利要求2所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，所述转轮(17)的外周设置有卡扣，所述卡扣将所述免疫印迹薄膜(15)固定于所述转轮(17)周向的外表面。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，所述免疫印迹卷轴的直径为2cm～6cm，宽度为2cm～6cm。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，所述条状亲水区域(12)具有多个结合区(13)，所述多个结合区(13)包括实验区以及对照区。
8.如权利要求7所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，所述对照区包括阳性对照区、阴性对照区或结合物对照区。
9.如权利要求1-5中任意一项所述的免疫印迹卷轴，其特征在于，所述条状亲水区域(12)以及疏水区域(11)的宽度为1mm～5mm。
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