[发明专利]免疫层析试条生化反应过程的建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及免疫层析试条定量测定技术领域，特别是一种基于非线性估计理论的免疫层析试条生化反应过程的建模方法。

背景技术

免疫测定(Immunoassay, IA)是利用抗原抗体反应检测标本中微量物质的方法。基于抗原抗体反应的特异性和敏感性，免疫测定的应用范围遍及医学检验的多个领域。任何物质只要能获得相应的特异性抗体，即可用免疫测定进行检测。作为简便快速检验方法，金免疫层析技术（Gold Immunochromatographic assay, GICA)是一种将胶体金标记技术、免疫检测技术和层析分析技术等多种技术结合在一起的固相标记免疫检测技术。由于金标记技术与同位素、荧光素、化学发光等标记技术相比，具有独特的优势，其检测效率高、方法简便、无污染、试剂稳定、适用于单人份测定等特点。随着研究开发的进展，纳米金免疫层析测定应用领域越来越广，有临床诊断，食品安全检测，环境检测，农业及一些新兴领域比如分子诊断等，几乎涵盖了免疫学诊断检测的所有方面。

金免疫层析试条可用于定性、半定量及定量的检测。定性检测是进行阴性和阳性的判读，半定量主要有标准色板对照法、质控线对比法等。目前研究者们已高度重视纳米金免疫层析试条定量测试的研究，但一直没有对免疫层析试条进行建模来辅助定量免疫层析试条的研制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免疫层析试条生化反应过程的建模方法，该建模方法建立的模型能够描述试条中抗原与抗体的免疫反应过程，从而检测定量试条中各个设计参数的影响及优化试条的特性，为实现金免疫层析试条定量测试提供保证。

本发明采用的技术方案是：一种免疫层析试条生化反应过程的建模方法，包括以下步骤：

步骤1：建立免疫层析试条生化反应过程中的各反应关系式：包括待测物（A）与玻璃纤维膜处的标记特异抗体（P）的反应[                                               ]，待测物（A）与检测线上的抗体（R）的反应[]，待测物（A）和标记特异抗体（P）形成的复合物（PA）与检测线上的抗体（R）的反应[]，以及标记特异抗体（P）与检测线上产生的复合物（RA）的反应[]；其中，k₁，k₂，…，k₈分别为各反应的反应动力学参数；各反应的反应速率分别为v₁、v₂、v₃、v₄；

步骤2：用x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆分别代表待测物（A）、标记特异抗体（P）、复合物（PA）、抗体（R）、复合物（RA）、复合物（RPA）的物质浓度，建立反应速率与物质浓度的关系：

步骤3：建立免疫层析试条生化反应过程的化学计量系数矩阵为：

步骤4：令，，建立免疫层析试条生化反应过程的微分方程：

    （1）

步骤5：测量检测线上的信号，建立所述信号大小与检测线上的复合物（PA）、复合物（RPA）的量的比例关系如下：

    （2）

其中，y表示检测线上的信号值，k₉表示比例系数；

步骤6：在免疫层析试条生化反应的过程中考虑系统噪声w(t)的影响，则公式（1）表示为：

    （3）

在测量得到的观测数据中考虑观测噪声的影响，则公式（2）表示为：

    （4）

其中，公式（3）、（4）中的w(t)、v(t)分别表示系统噪声、观测噪声的噪声量；

步骤7：将公式（3）、（4）转化为离散形式，如下：

    （5）

    （6）