技术服务

假阳信号
2020-12-01 16:44:50

假阳性结果的特征 

    假阳性结果是样品中没有待检测物时在检测带上出现了一条彩线(对于金标而言是红线)。这条线可能在检测的初期或在一段明显的时间延迟之后出现。假信号可能在许多种样品中发生,也可能仅仅发生在一种特定类型或来源的样品中。 


假阳性产生的基本原因

   在蛋白与胶体金颗粒特异性结合时,在此过程进行期间,蛋白质被三种主要的力吸收在胶体金的表面上。

1.电荷引力:胶体金颗粒带有负电荷,这是由于在将氯金化钠转化为胶体金时,使用的还原剂(经常是柠檬酸盐)带有的一层负电荷被吸附在胶体金颗粒的表面。负电荷将吸引带有正电荷的蛋白并且足以使其靠近结合区的表面,这样就有可能发生假阳性。低于等电点的蛋白带有正电荷,因此可能会与胶体金颗粒表面发生强烈的吸引作用。尤其是带有富含赖氨酸和精氨酸的蛋白区域在低于赖氨酸的等电(pH10.4)和精氨酸的等电点(pH12.5)时会带有大量的正电荷。 


2.疏水作用力:一旦蛋白质彼此十分接近(之间的距离大约小于1nm),蛋白质的任何疏水区很有可能与胶体金表面的疏水区接触并且与之结合。因此富含非极性氨基酸(例如色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸)的蛋白质会与胶体金表面发生强结合作用。


3.配位键结合力  配位键结合力是所有吸引力中最强的结合力。含有大量富含硫的氨基酸(由于存在半胱氨酸和甲硫氨酸)的蛋白质强结合胶体金颗粒表面。这是由于在金原子(具有传导带电子的能力)和硫原子(带有价电子)之间的吸引力造成的。当这三种结合力作用于金标颗粒上,它们会产生如下所述的假阳性信号并且由此而对检测技术的效能产生不良的影响。


由于金标粒子而产生的问题 

    由于某种原因金标粒子的表面由于没有被蛋白质覆盖而会部分裸露。在干燥金标液或者在检测过程中,或者在第一步中金标被涂得很少,这些都有可能导致抗体被去除。无论哪种原因,裸露的胶体金颗粒将会被任何带有正电荷的蛋白质或硝化纤维素或尼龙膜所吸引。当胶体金颗粒通过捕捉线,由于距离非常小而物理接触的可能性的非常大,这特别明显。因此有效地包被胶体金颗粒并且蛋白质在储存、处理或操作的过程中没有脱落,这两点是非常重要的。

    除了胶体金颗粒对捕捉线的吸附外,标记抗体本身可能在特定的操作条件下被捕捉线吸附。这可能归结于电荷或疏水作用力,也可能是由于在此过程中的酸性或离子环境。 过量的金标粒子会产生几个问题。首先,它能够提高在捕捉线上假阳性信号的可能性,或则是由于大量的金标液通过这条线。其次,在检测期后,它也会提高胶体金标粒子回流的可能性。胶体金颗粒也可能聚集成簇,一般来说有很多原因,通常是由于操作失误所致。胶体金簇如果多的话可能会堵塞膜孔。如果成簇的原因是由于胶体金的疏水作用力形成的,那么在金标液流动的过程中胶体金颗粒也会粘附在捕捉抗体上。


   无论待测物是否存在,金标的抗体都可能会与捕捉抗体发生非特异性免疫反应。但是这种方法会使硝酸纤维素膜上的标记抗体与捕捉抗体非常接近,从而提高了发生非特异性免疫反应的可能性。另外,特别是在使用多克隆抗体时,有可能会发生与样品中其它待测物的非特异性的反应,这种非特异性反应的发生与否主要取决于使用的抗体的纯度。 


与固相支持物相关的问题

   硝酸纤维素膜非常脆并且在接触时很容易受到破坏。因此在撕开膜的过程中避免与膜发生任何可能的机械接触是非常重要的。如果应用捕捉抗体时膜被压制在捕捉抗体带上,那么在样品流动过程中,会提高金标粒子发生非特异性反应的可能性。两个方面能够使残余的金颗粒附着在捕捉抗体带上——金标粒子在膜中的流速太慢或者是胶体金垫释放的速度太慢。如果膜的孔径太小或者在检测带上没有足够的活性物质,再就是硝酸纤维素膜与金标液或与吸收垫的接触不良,那么这些情况就会发生。

   此外,由于硝酸纤维素膜是疏水的,因此会阻碍金标液顺畅的流动。有些样品可能非常具有粘性的(例如血清),这种因素也会使流速减慢。当检测体系中没有足够的样品或活性物质来使金标沿着检测带移动时,胶体金颗粒也会粘附在捕捉抗体带上。如果花费很多时间来观测检测结果(通常是超过15分钟)时,膜就会变干,多余的金标粒子很有可能开始从吸收垫向干燥后膜回流。由于干燥后的捕捉抗体非常疏水,胶体金颗粒从吸收垫流向干燥后的捕捉抗体带的可能性非常高。


化学试剂问题 

    封闭的生产环节,  在干燥的状态下这种封闭作用可能会让膜具有更强的疏水性,因此甚至能在捕捉抗体带引起更为普遍的背景染色或假阳性信号。采用过量的蛋白或活性剂进行封闭的方式都能够在样品流动过程中产生高粘性。 

    一些保护剂,不论在捕捉抗体中的、标记抗体中的或者是样品中的都能产生假阳性结果。硫柳汞(含硫和汞的化合物)和赖氨酸(一般pH<10.4下带有大量的正电荷)在检测中是特别要注意的问题。 


对假阳性结果诊断的补救措施 

    最明显的原因首先是被注意到的,主要有金标与捕捉抗体的反应;特异性电荷吸引力、疏水作用力和金-硫结合力。然后应当注意在抗体、特殊样品特性和跨膜流动特性的非特异性交叉反应。

1.是电荷的原因吗?检测体系pH值的变化(pH5~11)表明了正电荷是否存在和胶体金颗粒与捕捉抗体是否结合。 

2.是疏水作用力的原因吗?这可能发生在固相中,捕捉抗体区或金标区。改变体系中活性剂浓度对于疏水作用是否是主要因素可以提供头绪 

3.是金-SH吸引的原因吗?最有可能发生在捕捉抗体带和样品浸入带中的半胱氨酸和精氨酸的基团中。


对于假阳性问题解决的系统方法 

1. 产生的问题是与金标液相关吗?这个问题很好解决,换一种金标液就可以了—举例来说,在相同浓度和相同的pH值下用BSA-gold替换最初的金标液。 如果问题还是没有消除,那么最为可能的原因是所带的电荷效应。如果换了金标液后不再产生假信号,那么问题产生的原因最可能是最初的金标液的问题或者是标记抗体的问题。在这里其他的对照是相似的金标液和含有单克隆抗体和多克隆抗体的金标液。

   下面是一个由于金标液而产生的假阳性信号的例子。应用的是针对于临床样品(血清)检测传染性疾病的检测条。在所有的非阳性样品中都看到了假阳性结果。当使用BSA-gold金标液后,假阳性信号消失了。而使用了另一种非特异性金标液后,假阳性信号也消失了。然而,当更换了非临床对照样品,PBS在pH7.2下,使用特异性金标液假阳性信号仍然存在,在使用其它的金标液则没有假阳性信号。改变缓冲液的pH值为10后,减少了假阳性信号的发生,但是并没有消除假阳性信号。因此我们可以得出结论,问题的产生与样品或捕捉抗体无关,而是与对捕捉抗体一行的高灵敏度的金标液有关。这些金标很可能含有裸金颗粒,这可能与捕捉抗体发生结合。

2. 是捕捉抗体的原因吗?在这种情况下使用的对照是相似的捕捉抗体或其它种类的抗体。然而在使用这些对照前,剥去BSA捕捉蛋白可以说明是不是其它地方产生的问题。也有可能不是由于抗体本身而产生假阳性信号,而是由于在抗体中的一些保护剂的原因。在这种情况下,在适宜的缓冲液(例如10mmolPO)中进行透析可以改善情况。如果用了其它的抗体假阳性信号消失了,那么显而易见是特异性捕捉抗体引起了假阳性信号,采取的措施是更换抗体或者清除它。举个例子,在实际操作中,兔的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,需要采用特别的方法来处理。(Sg全血辅料) 

3. 是膜的问题吗?任何检测带的开发中最重要的过程是选择合适的膜。有些膜与其它的膜相比而言可能只适于特定类型的检测或者只适合于特定的样品。开发商应当有所有厂家的各种膜并且有各种孔径的膜,这样才能做出迅速的比较。举例来说,在干燥的过程中膜的疏水性是显而易见的,因此我们可以清楚的知道这批次的膜会产生随机的假阳性信号。在选择快速检测技术所用的膜时不仅应当

4. 是化学药品的原因吗?在快速检测带的组装过程中,金标液和固相支持物(膜、结合垫或样品垫)可能用化学试剂预先处理过。所加的化学试剂可以包括盐、活性剂、蛋白质、糖和聚合物。一些化学物质能够提高假阳性的几率。 

考虑到所要求的流速和蛋白结合特性,而且要考虑到在制备过程中膜的均质性。在这里需要用的对照是不同孔径和不同来源的膜,还有就是同一批次的膜的不同区域。 

5. 是样品的原因吗?由于酸度、样品污染等诸如此类的因素的变化,正如前所述,样品能够引起不可预知的假阳性信号。最简单调整的方式是改变样品的酸度,这种方法可以很快确定是否是样品中电荷吸引力的作用而产生的问题。也可能需要对样品进行过滤,过滤得步骤可以独立于检测程序,也可以作为检测步骤的一部分而使用。


检测中异常情况原因分析

对于个别情况导致的假阳性,可能为以下原因引起。例如:

     1、血液样本为高血脂、高血红蛋白、高度乳糜血等异常血样,可能会引起非特异性吸附,以致出现细线或假阳。

     2、离心不够彻底、样本存放时间过长会产生一些细胞部分被破坏成细胞碎片,疏水的细菌碎片可能与捕捉抗体和金标颗粒发生交叉反应而导致假阳。

     3、操作方法 如果是直接加样的情况,加样量一定要足够,否则易导致假阳;如果选择将试剂条插入样本的方式,则不能超过MAX线,否则易导致假阳。

   4、观察时间的延长,导致金标物质的持续释放,过量的抗原抗体造成假阳情况。


展开