[发明专利]基于抗体功能化磁性纳米材料和上转换荧光纳米材料检测癌胚抗原的试剂盒

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料与生物技术领域，为一种基于抗体功能化磁性纳米材料和上转换荧光纳米材料并结合抗原-抗体特异性反应对癌胚抗原(CEA)进行检测的试剂盒。特点在于抗-CEA第一抗体(捕获抗体)功能化的磁性纳米材料对样本中抗原进行分离富集，使得检测灵敏度提高；同时利用抗-CEA第二抗体(检测抗体)修饰的上转换荧光纳米材料NaY_0.78F₄:Yb_0.20，Ho_0.02作为标记物通过检测激光诱导上转换荧光信号进一步提高检测的灵敏度。 

背景技术

抗原，是指能够刺激机体产生特异性免疫应答，并能与免疫应答产物——抗体和致敏淋巴细胞在体内外结合，发生特异性反应的物质。肿瘤相关抗原指在多种肿瘤细胞中表达增加，而在正常细胞中仅微量合成的抗原分子。癌胚抗原(CEA)是最常用的肿瘤相关抗原，它是一种酸性糖蛋白，胚胎期在小肠、肝脏、胰腺合成，在正常人血清中仅微量存在。CEA最早被认为是大肠癌的标志物(60％-90％患者升高)，但以后发现胰腺癌(～80％)、胃癌(～60％)、肺癌(～75％)和乳腺癌(～60％)患者血清中也有较高的CEA表达。CEA作为一个广谱性肿瘤标志物，对消化道肿瘤和肺癌的疗效判断、病情发展、监测和预后估计据均具有重要价值。血清CEA检测目前已经成为使用最为广泛的肿瘤辅助诊断及预后判断手段。 

利用抗原-抗体特异性反应原理开发抗原、抗体的检测方法是目前免疫学检测的基本思路，也是包括CEA在内的各种肿瘤相关抗原检测的基础。传统的CEA检测方法主要有酶联免疫分析(ELISA)、电化学发光免疫分析、放射免疫分析等方法。这些方法在光学性能、稳定性、敏感性、安全性、检测时间或者仪器要求等方面均存在各自不足。如ELISA分析灵敏度、稳定性和重复性均欠佳；电化学发光免疫分析尽管提高了检测灵敏度，但存在功能性电极制备困难及操作时间长等不足；而放射免疫分析则因为需辐射防护的缺陷限制了其大规模推广。所以有必要发展一种快速方便，稳定性好、灵敏度高、特异性强、使用成本低的新型检测方法。 

近年来纳米材料与免疫学技术之间的关系越来越紧密，新型纳米材料在生物医学检测中的发展前景也越来越广阔。其中上传换荧光纳米材料和磁性纳米材料其独特的特性备受人们关注。在稀土掺杂的无机纳米材料中，有一类特殊的发光材料，它能够通过多光子机制把长波辐射(近红外光)转换成短波辐射，发 射出比激发光波长短的荧光(紫外可见光)，即上转换荧光。上转换材料具有如下诸多优点：光化学稳定，检测背景低，穿透性强，并可以通过选择不同的基质材料和掺杂离子来调节纳米粒子发射不同的上转换荧光，真正实现单激发多发射，从而有利于同时检测多组分。鉴于上述优点，上转换纳米材料目前已成为一种优秀的生物标记材料。同时，在有些生物样品的检测中，由于被测目标物质含量很低，标记与检测中的分离步骤复杂，标记样品的分离与富集效率将直接影响检测的灵敏度和准确性。Fe₃O₄是应用最为广泛的磁性材料，在液体中以磁流体形式存在的Fe₃O₄磁性颗粒能够在外在磁场的作用下，发生定向移动。而且Fe₃O₄磁性磁性纳米粒子性能稳定，较易制备，经过表面修饰可以和多种生物分子连接，可在外加磁场的作用下，实现这些分子的固定化或富集浓缩。因此，利用磁性纳米材料和上转换纳米材料可快速有效地分离与富集目标物质，具有特异性高、分离快、重现性好等优点。