[发明专利]超顺磁性功能颗粒、磁化红细胞及其临床应用

说明书

技术领域

本发明属于医学检验领域，特别涉及超顺磁性功能颗粒、磁化红细胞及其临床应用。

背景技术

红细胞血型是人类遗传多态型标志之一，自20世纪初发现ABO血型以来，已发现500多个人类红细胞血型抗原，目前已确认200多个。其中，与临床最为密切的血型系统包括ABO、Rh、MNS等29个系统。临床血型血清学检测主要有：血型检测、抗体筛检和鉴定、交叉配血。目前，血型血清学检测所使用的红细胞均为新鲜红细胞，在检测过程中需要将红细胞与样本反应，离心后才能观察结果，然而离心时间较长，并且红细胞离心后容易贴试管壁，不利于观察结果。

趋磁细菌(Magnetotactic bacteria，MTB)是一类能沿磁力线方向排列或作定向运动、在细胞内合成由生物膜包围的细菌磁颗粒的革兰氏阴性细菌，其在自然界普遍分布，但是由于其对生长条件、营养要求非常苛刻，使得其纯培养和特性的研究相当困难。在80年代和90年代初期对趋磁细菌的研究一度处于低迷状态。近年来，随着分子生物学技术等的迅速发展，对趋磁细菌的形态学、生物学特性、培养条件等的研究也迅速发展起来。

趋磁细菌是从环境中吸收大量的铁，形成一种特殊的细胞器，即细菌磁颗粒，其内部含有一个单磁畴的四氧化三铁(Fe₃O₄)或四硫化三铁(Fe₃S₄)的晶体，其外部有脂类和蛋白组成的单位膜包被。不同的菌株可以合成不同形状的细菌磁颗粒，具有种专一性。细菌磁颗粒主要有平截八面体、棱柱状、子弹状、箭头状、齿状等，直径30～120nm。在细胞内，细菌磁颗粒通常高度有序地排列成一条或几条链，形成一个或多个“小磁针”，从而使菌体可以感知外界磁场；细菌磁颗粒的形成过程属于生物矿化(biomineralization)，其整个过程多在50nm左右的泡囊内进行，受到严格的生物调控，条件温和，产物为单磁畴晶体，粒径均一、晶形稳定，在同类材料中磁性最强，是名副其实的“纳米工厂(Nanofactory)”。同时，细菌磁颗粒有单位膜包被，与裸露的磁性材料相比，其具有超顺磁性，易于分散，目前尚无法人工模拟。此外，细菌磁颗粒大小均匀、表面积大，并且外有生物膜包被，颗粒间不容易聚集，具有良好的分散性和生物相容性。

细菌磁颗粒是一种天然磁性纳米生物材料，由于其优良的性能而在许多领域具有巨大的潜在应用价值，例如CN102419370公开的用抗Bt杀虫蛋白多克隆抗体包被的细菌磁颗粒可用于检测小鼠组织内Bt杀虫蛋白；CN101077418公开的载阿霉素细菌纳米细菌磁颗粒可用于抑制癌细胞的增殖等；但是现有技术还没有公开利用细菌磁颗粒与抗红细胞糖蛋白GPA单克隆抗体偶联并用于血型抗体检测的相关报道。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种细菌磁颗粒及其磁化红细胞，其可用于检测血型抗体，检测方法简便、高效，结果准确、可靠。

本发明具体技术方案如下：

本发明一方面提供一种超顺磁性功能颗粒，其中该颗粒是由表面基团通过偶联剂活化后的细菌磁颗粒和抗红细胞糖蛋白GPA单克隆抗体孵育而成。

进一步的改进，该偶联剂选自质量比为1:1-1.2的EDC和NHS的混合物。其中EDC为1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺，NHS为N-羟基硫代琥珀酰亚胺，通过采用EDC和NHS的混合物作为偶联剂可以显著提高细菌磁颗粒偶联抗红细胞蛋白GPA单克隆抗体的量。

进一步的改进，为了进一步提高细菌磁颗粒的活化效果，上述偶联剂中还加入了质量比为1:2.5的琼脂和无水硫酸钙的混合物。

进一步的改进，所述孵育中还加入重量份数比为2:5.5-7.2的壳聚糖和海藻酸钠的混合物作为孵育剂。通过加入壳聚糖和海藻酸钠的混合物作为孵育剂，可以显著提高细菌磁颗粒对抗红细胞蛋白GPA单克隆抗体的负载量。

本发明另一方面，还提供一种磁化红细胞，该红细胞是由超顺磁性功能颗粒与红细胞孵育而成；本发明提供的超顺磁性功能颗粒可与红细胞共同孵育并使其快速磁化，然后进行样本检测，检测过程中，磁力分离取代离心力分离，可为临床提供一种快速、简便的血型抗体检测试验方法。

本发明另一方面提供的超顺磁性功能颗粒和磁化红细胞在临床ABO血型抗体检测、血型不规则抗体检测筛查、交叉配血或吸收放散实验等中的应用。

进一步的改进，超顺磁性功能颗粒与红细胞孵育过程还加入了重量份数比为2:5.5-7.2的壳聚糖和海藻酸钠的混合物作为孵育剂。