一种石墨烯加速ELISA技术制造技术

本发明专利技术“一种石墨烯加速ELISA技术”，其特征是一种新材料石墨烯与ELISA相结合的新性能加速抗原抗体结合的改良ELISA技术，利用石墨烯高吸附和高比表面特性，在ELISA反应体系中增加抗原抗体之间的接触效率，加速ELISA(酶联免疫吸附测定)反应及包被过程。该技术涉及免疫学及免疫检测领域，是一种石墨烯与ELISA相结合的理论创新，即利用石墨烯具有吸附分子和高比表面特性增加抗原抗体之间的接触概率，解决ELISA反应和包被时间过长的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯加速ELISA技术
：本专利技术属于免疫学及免疫检测领域，具体涉及通过石墨烯的高吸附和高比表面特性来增加抗原与抗体之间的接触，加速ELISA(酶联免疫吸附剂测定)反应过程的

技术介绍
：免疫一词由拉丁字“immunis”演变而来，其原意为“免除税收”(exceptionfromcharges)，也包含“免于疫患”之意。生命科学中的免疫狭义概念是指机体识别“自身”与“非己”抗原，对自身抗原形成天然免疫耐受，对“非己”抗原产生排斥作用的一种生理功能。正常情况下，这种生理功能对机体有益，可产生抗感染、抗肿瘤等维持机体生理平衡和稳定的免疫保护作用。在一定条件下，当免疫功能失调时，也会对机体产生有害的反应和结果，如引发超敏反应、自身免疫病和肿瘤等。免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应，也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。一般认为免疫学的发展经历了四个时期即经验免疫学时期、经典免疫学时期、近代免疫学时期和现代免疫学时期。1、经验免疫学时期：早在公元11世纪，中国医学家在实践中创造性地专利技术了人痘苗，即用人工轻度感染的方法预防天花。在明代隆庆年间(1567～1572)，人痘苗已在中国广泛应用。在17世纪人痘苗接种预防天花的方法引起其他国家的注意，先后传入俄国、朝鲜、日本、土耳其、英国等地，进而使人痘苗预防天花的方法得以推广和验证，此即经验免疫学时期，该时期发现了免疫现象，是人类认识机体免疫性的开端，为以后英国医生Jenner专利技术牛痘苗奠定了基础。2、经验免疫学时期：18世纪至20世纪中叶为经典免疫学时期，在这一时期，人们对免疫功能的认识由人体现象的观察进入了科学实验时期。首先，牛痘苗的专利技术是英国医生Jenner在观察到患过牛痘的挤奶女工，不再患天花的事实后，通过长期研究的科学成果。牛痘苗的专利技术是继人痘苗之后免疫学的一个重要发展，该疫苗给人体接种后，只引起局部反应并不造成严重损害，但能有效地预防天花，亦可在实验室大量生产，因此很快地代替了人痘苗，被医学界所接受。其次，减毒活疫苗的专利技术是法国免疫学家Pasteur和德国细菌学家Koch在创立了细菌分离培养技术的基础上，通过系统地科学研究，利用物理、化学、生物学方法获得了减毒菌苗，并用于疾病的预防和治疗，Pasteur用高温培养法制备了炭疽疫苗，用狂犬病毒在兔体内经连续传代制备了狂犬病疫苗。再次，抗体是Behring和Kitasato在1890年用白喉外毒素免疫动物时发现的。在被免疫的动物血清中有一种能中和外毒素的物质，最初称为抗毒素。将此免疫血清被动转移给正常动物，使后者获得了中和外毒素的能力。上述科学家将白喉抗毒素正式用于白喉的治疗，开创了人工被动免疫疗法之先河，因此Behring在1901年获得诺贝尔医学和生理学奖。后来，人们相继发现了凝集素、沉淀素等能与细菌或细胞特异性反应的物质，统称为抗体；而将能引起抗体产生的物质称为抗原，从而确立了抗原和抗体的概念。随后在1894年Pfeiffer发现了免疫溶菌现象进而发现了补体，补体是一种对热不稳定的物质，属于正常血清中的成分，无特异性，但具有协助抗体溶解细菌或细胞的作用。随着血清学方法的建立、免疫化学的研究、抗体生成理论的提出以及对机体保护性免疫机制的研究，免疫学的发展加快了速度。3、近代免疫学时期：20世纪中叶至60年代期间，为近代免疫学时期。这一时期人们冲破了抗感染免疫模板学说的束缚，对生物体的免疫反应性有了比较全面的认识，使免疫学开始研究生物问题，出现了全新的免疫学理论。这一时期发现了迟发型超敏反应、免疫耐受现象，提出了细胞系选择学说，免疫学技术得到快速发展，建立了间接凝集反应和免疫标记技术，这些都进一步促进了免疫学基础理论的研究和应用。4、近代免疫学时期：现代免疫学时期指20世纪60年代至今的时期。在这一时期，确认了淋巴细胞系在免疫反应中的地位，阐明了免疫球蛋白的分子结构与功能，对免疫系统特别是细胞因子、粘附分子等进行了大量研究，并从分子水平对免疫球蛋白的多样性、类别转化等进行了有益的探讨，在许多方面取得了突破性成就。在应用免疫学领域，1975年Kohler和Milstein首创杂交瘤技术。他们将小鼠骨髓瘤细胞和经绵羊红细胞(SRBC)致敏的B细胞在体外进行融合形成杂交瘤(hybridoma)。这种杂交瘤细胞既保持了骨髓瘤细胞大量无限制生长繁殖的特性，又具有合成和分泌抗体的能力。应用该技术可产生均一的、只针对单一抗原决定基的抗体，称为单克隆抗体(McAb)。McAb具有纯度高、特异性强、可大量生产等优点，已被广泛应用于血清学诊断、免疫细胞及其它组织细胞表面分子的检测，并通过与核素、各种毒素或药物化学偶联进行肿瘤导向治疗研究。将分子生物学技术应用于免疫学研究也是一项突破性成就，利用分子杂交技术和分子遗传学理论制备的基因工程抗体如完全人源化抗体、单链抗体及双特异性抗体等较McAb更具优越性。抗原(antigen，Ag)是一种能在有机体中引起特异性免疫应答的物质，该物质进入机体后可刺激机体产生抗体和引起细胞免疫，在免疫测定中抗原是指能与抗体结合的物质。所谓抗原的反应原性是指能与由它刺激所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应，具备免疫原性和反应原性两种能力的物质称为完全抗原，如病原体、异种动物血清等。只具有反应原性而没有免疫原性的物质，称为半抗原，没有免疫原性，不会引起免疫反应，如青霉素、磺胺等。但在某些特殊情况下，如果半抗原与大分子蛋白质结合后，就获得了免疫原性而变成完全抗原，也就可以刺激免疫系统产生抗体和效应细胞。抗原的基本性质具有异物性、大分子性和特异性。具体而言，异物性是指进入机体组织内的抗原物质，必须与该机体组织细胞的成分不相同；大分子性是指构成抗原的物质通常是相对分子质量大于10000的大分子物质，分子量越大，抗原性越强；特异性是指一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。根据抗原性质分为两类：完全抗原和不完全抗原。完全抗原(completeantigen)简称抗原，是一类既有免疫原性，又有免疫反应性的物质，如大多数蛋白质、细菌、病毒、细菌外毒素等。不完全抗原又称半抗原(hapten)，是只具有免疫反应性而无免疫原性的物质，半抗原与蛋白质载体结合后，就获得了免疫原性。抗体(antibody)是一种由浆细胞(效应B细胞)分泌的被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等的大型Y形蛋白质，狭义概念是指能与抗原特异性结合的免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)，与ELISA有关的主要为IgG和IgM。抗体具有4条多肽链的对称结构，其中2条较长、相对分子量较大的相同的重链(H链)，2条较短、相对分子量较小的相同的轻链(L链)，链间由二硫键和非共价键联结形成一个由4条多肽链构成的单体分子。轻链有κ和λ两种，重链有μ、δ、γ、ε和α五种，整个抗体分子可分为恒定区和可变区两部分。在给定的物种中，不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列，可变区位于″Y″的两臂末端，在可变区内有一小部分氨基酸残基变化特别强烈，这些氨基酸的残基组成和排列顺序更易发生变异区域称高变区，高变区位于分子表面，最多由1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯加速ELISA技术，其特征是一种新材料石墨烯与ELISA相结合的新性能加速抗原抗体结合的改良ELISA技术，利用石墨烯高吸附和高比表面特性，在ELISA反应体系中增加抗原抗体之间的接触，加速ELISA(酶联免疫吸附测定)反应及包被过程。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯加速ELISA技术，其特征是一种新材料石墨烯与ELISA相结合的新性能加速抗原抗体结合的改良ELISA技术，利用石墨烯高吸附和高比表面特性，在ELISA反应体系中增加抗原抗体之间的接触，加速ELISA(酶联免疫吸附测定)反应及包被过程。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯加速ELISA技术，其特征在于，所述的新材料石墨烯狭义概念是指由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型蜂巢晶格结构的只有一个碳原子厚度的二维晶体，亦可采用广义石墨烯(多层)尤以10层以内的多层石墨烯为佳，且具有较高的吸附和高比表面特性的石墨烯。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯加速ELISA技术，其特征在于，所述的ELISA其英文表述为EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，其中文表述为酶联免疫吸附测定，是指将可溶性的抗原或抗体结合到聚苯乙烯等固相载体上，利用抗原抗体结合专一性进行免疫反应的定性和定量检测的过程。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯加速ELISA技术，其特征在于，所述的石墨烯与ELISA相结合的新性能加速抗原抗体结合的改良ELISA技术，可以在ELISA过程前、中、后根据具体物质特性加入适量的石墨烯，以缩短ELISA反应时间，解决了常规ELISA一次检测时间过长(需要2～3小时)和包被时间过长(需要过夜)的问题。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯加速ELISA技术，其特征在于，所所述的抗原是一种能在有机体中引起特异性免疫应答的物质，该物质进入机体后可刺激机体产生抗体和引起细胞免疫，在免疫测定中抗原是指能与抗体结合的物质；其特征在于所述的抗体是一种由浆细胞(效应B细胞)分泌的被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等的大型Y形蛋白质。6.根据权利要求1所述的一种石墨烯加速ELISA技术，其特征在于，所述的抗原抗体结合是指抗原与抗体具有专一性结合的特性，即抗原与其相应的抗体具有特异...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，王国强，王红，郭喜，孙夏青，徐娜娜，
申请(专利权)人：安徽雷根生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34