重金属镉离子的检测试剂盒及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种重金属镉离子的检测试剂盒及其应用。本发明专利技术所提供的试剂盒含有试纸条和经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体(能够特异结合重金属镉离子)；所述试纸条由依次连接并固定于基底层上的样品垫、设有相互分离的检测线(靠近样品垫，包被有载体蛋白偶联重金属镉离子抗原)和质控线(靠近吸水垫，包被有二抗，抗所述第一抗体的抗体)的包被膜，以及吸水垫组成。利用该试剂盒检测重金属镉离子，灵敏度高、特异性强，检测时间短，检测成本低，易于操作和推广。

【技术实现步骤摘要】
重金属镉离子的检测试剂盒及其应用
本专利技术涉及生物
中的重金属离子检测，具体涉及一种重金属镉离子的检测试剂盒及其应用，更具体地，涉及重金属镉离子的检测试剂盒和检测重金属镉离子的方法
技术介绍
随着经济发展以及工业化进程，重金属被广泛应用于现代工业产品中，工业废弃物的排放导致土壤和水资源中重金属的污染严重。全球每年向环境中排放的重金属达数万吨，其中大部分进入土壤和水源，从而污染农产品和饮用水。环境中的重金属镉离子无法降解，并且逐年蓄积，然后通过食物链进入人体，严重威胁人类健康，重金属镉是蓄积作用很强的金属元素，在水源、水生植物、水产品中极易蓄积。因此，快速灵敏的检测饮用水及食品中的重金属镉离子残留是食品安全及维护人类健康的保障。传统检测重金属离子残留的主要方法有原子吸收光谱法，气相色谱分析法、比色法、电感耦合等离子体光谱法及其联用法等。传统方法所需仪器昂贵，操作复杂，需专业人员。而随着免疫检测技术的发展，基于特异抗体识别重金属离子的免疫分析法如ELISA、电化学发光检测、免疫层析检测等都能用于重金属残留的检测。目前用于重金属离子残留现场筛查方法，因其灵敏度低不能很好满足要求，因此需要开发可在现场更为准确和快速的检测方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种检测重金属镉离子的检测试剂盒，该试剂盒的检测灵敏度高、特异性强、能快速、简便地检测重金属镉离子。第一方面，本专利技术要求保护一种重金属镉离子的检测试剂盒。本专利技术所提供的重金属镉离子的检测试剂盒，含有试纸条和经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体；所述第一抗体能够特异结合重金属镉离子。其中，所述试纸条由依次连接并固定于基底层上的样品垫、设有检测线和质控线的包被膜，以及吸水垫组成。所述检测线和所述质控线相互分离。所述检测线处包被有载体蛋白偶联重金属镉离子抗原。所述质控线处包被有二抗，所述二抗为抗所述第一抗体的抗体。所述检测线位于所述包被膜靠近所述样品垫的一端。所述质控线位于所述包被膜靠近所述吸水垫的一端。进一步地，所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体为将所述第一抗体与所述超顺磁性荧光复合粒子通过肽键共价结合形成的聚合体。所述第一抗体可为能够特异结合重金属镉离子的多克隆抗体或单克隆抗体。所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原是通过将所述载体蛋白偶联氨基功能化EDTA并螯合重金属镉离子得到的。所述样品垫可为玻璃纤维素膜，所述包被膜可为硝酸纤维素膜。其中，所述载体蛋白可为BSA、OVA、KLH等。在本专利技术的具体实施例方式中，所述载体蛋白具体为牛血清白蛋白(BSA)。更进一步地，所述超顺磁性荧光复合粒子为超顺磁性荧光复合微球。所述超顺磁性荧光复合微球为Fe3O4磁性纳米粒子与CdSe/ZnS荧光材料经包覆SiO2并表面修饰羧基功能化基团的复合微球。所述超顺磁性荧光复合微球的直径可为10-500nm，优选地，为50-400nm，更优选地，为100-300nm。所述超顺磁性荧光复合微球的磁饱和强度为40～120emu/g，对应的外磁场响应速度为30～120秒，所述超顺磁性复合粒子的磁饱和强度具体为40～80emu/g，对应的外磁场响应速度为30～60秒，所述超顺磁性荧光复合微球功能化基团羧基的含量为40～400μmol/g，所述羧基的含量具体为60～100μmol/g。在所述方法中，所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原可按照包括如下步骤的方法制备：(a1)将所述载体蛋白溶于浓度为0.05M、pH值为9.6的硼酸盐缓冲液中，得到载体蛋白溶液；所述载体蛋白和所述浓度为0.05M、pH值为9.6的硼酸盐缓冲液的配比为100mg：10mL。(a2)将Aminobenzyl-EDTA溶于1M盐酸中，然后0℃(冰浴)搅拌下滴加浓度为0.2M的NaNO2溶液，反应，得到Aminobenzyl-EDTA溶液；所述Aminobenzyl-EDTA、所述1M盐酸和所述浓度为0.2M的NaNO2溶液的配比为9mg：4mL：150μL；(a3)将步骤(a2)得到的所述Aminobenzyl-EDTA溶液滴加到步骤(a1)得到的所述载体蛋白溶液中，并用1MNaOH调节pH至8.5，反应，然后用1MHCL调节pH至7.5，加入浓度为0.5M的重金属镉离子溶液，再反应，得到反应液；所述Aminobenzyl-EDTA溶液、所述载体蛋白溶液、所述浓度为0.5M的重金属镉离子溶液的配比为4.15mL：10mL：90μL。在所述方法中，所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体可按照包括如下步骤的方法制备：(b1)将每5mg超顺磁性荧光复合粒子、0.96mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)、1.15mgN-羟基丁二酰亚胺(NHS)和1mL浓度为0.1M、pH值为4.7的2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲液混匀，反应，得到活化后磁性粒子；(b2)将每5mg步骤(b1)得到活化后磁性粒子、0.1-0.2mg所述第一抗体和0.8mL浓度为50mMpH为8.5的硼砂缓冲液混匀、反应，得到含有偶联后磁性粒子的反应液；(b3)向步骤(b2)得到的反应液中加入BSA混匀得到混合液、反应，得到含有封闭后磁性粒子的反应液；所述BSA在所述混合液中的质量百分含量为1％。进一步地，在所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原的制备方法中：步骤(a2)中，所述反应的温度可为0℃、时间可为15min；步骤(a3)中，所述反应的温度可为4℃、时间为4h；所述再反应的温度可为4℃、时间为12h；进一步地，在所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体的制备方法中：步骤(b1)中，所述反应的温度可为37℃、时间为0.5h；步骤(b2)中，所述反应(避光)的温度可为37℃，时间可为2h；步骤(b3)中，所述反应(避光)的温度可为37℃，时间可为0.5h。更进一步地，在所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原的制备方法中，在步骤(a3)之后还可包括如下步骤(a4)：(a4)将步骤(a3)所得反应液经透析得到所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原。其中，所述透析是采用的透析液可为0.02MPBS缓冲液，透析时间可为48h。更进一步地，在所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体的制备方法中，在步骤(b3)之后还可包括如下步骤(b4)：(b4)将所述含有封闭后磁性粒子的反应液中的封闭后磁性粒子进行洗涤、悬浮，得到所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体。其中，进行所述洗涤时采用的洗涤液和进行所述悬浮时采用的悬浮液均可为浓度为0.02MpH值为7.4的PBS缓冲液。在本专利技术的具体实施方试中，所述第一抗体为能够特异结合重金属镉离子的小鼠来源的多克隆抗体；相应的，所述二抗可为抗小鼠IgG的抗体(如羊抗鼠IgG)。进一步地，所述能够特异结合重金属镉离子的小鼠来源的多克隆抗体可按照包括如下步骤的方法制备得到：将免疫原溶液(浓度为5μg/mL)和佐剂等体积混合后免疫小鼠；所述免疫原为重金属镉离子半抗原(二价镉离子)与载体蛋白的偶联物(按照上述“所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原的制备方法”制备得到)；所述佐剂为QuickAntibody-Mouse3W佐剂。其中，所述载体蛋白可为BSA、OVA、KLH等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属镉离子的检测试剂盒，含有试纸条和经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体；所述第一抗体能够特异结合重金属镉离子；所述试纸条由依次连接并固定于基底层上的样品垫、设有检测线和质控线的包被膜，以及吸水垫组成；所述检测线和所述质控线相互分离；所述检测线处包被有载体蛋白偶联重金属镉离子抗原；所述质控线处包被有二抗，所述二抗为抗所述第一抗体的抗体；所述检测线位于所述包被膜靠近所述样品垫的一端；所述质控线位于所述包被膜靠近所述吸水垫的一端。

【技术特征摘要】
1.一种重金属镉离子的检测试剂盒，含有试纸条和经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体；所述第一抗体能够特异结合重金属镉离子；所述试纸条由依次连接并固定于基底层上的样品垫、设有检测线和质控线的包被膜，以及吸水垫组成；所述检测线和所述质控线相互分离；所述检测线处包被有载体蛋白偶联重金属镉离子抗原；所述质控线处包被有二抗，所述二抗为抗所述第一抗体的抗体；所述检测线位于所述包被膜靠近所述样品垫的一端；所述质控线位于所述包被膜靠近所述吸水垫的一端。2.根据权利要求1所述的产品，其特征在于：所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体为将所述第一抗体与所述超顺磁性荧光复合粒子通过肽键共价结合形成的聚合体；和/或所述第一抗体为能够特异结合重金属镉离子的多克隆抗体或单克隆抗体；和/或所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原是通过将所述载体蛋白偶联氨基功能化EDTA并螯合重金属镉离子得到的；和/或所述样品垫为玻璃纤维素膜，所述包被膜为硝酸纤维素膜。3.根据权利要求1或2所述的产品，其特征在于：所述超顺磁性荧光复合粒子为超顺磁性荧光复合微球；进一步地，所述超顺磁性荧光复合微球为Fe3O4磁性纳米粒子与CdSe/ZnS荧光材料经包覆SiO2并表面修饰羧基功能化基团的复合微球；和/或所述超顺磁性荧光复合微球的直径为10-500nm，优选地，为50-400nm，更优选地，为100-300nm；所述超顺磁性荧光复合微球的磁饱和强度为40～120emu/g，对应的外磁场响应速度为30～120秒；进一步地，所述超顺磁性复合粒子的磁饱和强度为40～80emu/g，对应的外磁场响应速度为30～60秒；所述超顺磁性荧光复合微球功能化基团羧基的含量为40～400μmol/g；进一步地，所述羧基的含量为60～100μmol/g。4.根据权利要求1-3中任一所述的产品，其特征在于：所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原按照包括如下步骤的方法制备：(a1)将所述载体蛋白溶于浓度为0.05M、pH值为9.6的硼酸盐缓冲液中，得到载体蛋白溶液；所述载体蛋白和所述浓度为0.05M、pH值为9.6的硼酸盐缓冲液的配比为100mg：10mL；(a2)将Aminobenzyl-EDTA溶于1M盐酸中，然后0℃搅拌下滴加浓度为0.2M的NaNO2溶液，反应，得到Aminobenzyl-EDTA溶液；所述Aminobenzyl-EDTA、所述1M盐酸和所述浓度为0.2M的NaNO2溶液的配比为9mg：4mL：150μL；(a3)将步骤(a2)得到的所述Aminobenzyl-EDTA溶液滴加到步骤(a1)得到的所述载体蛋白溶液中，并用调节pH至8.5，反应，然后调节pH至7.5，加入浓度为0.5M的重金属镉离子溶液，再反应，得到反应液；所述Aminobenzyl-EDTA溶液、所述载体蛋白溶液、所述浓度为0.5M的重金属镉离子溶液的配比为4.15mL：10mL：90μL；和/或所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体按照包括如下步骤的方法制备：(b1)将每5mg超顺磁性荧光复合粒子、0.96mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺、1.15mgN-羟基丁二酰亚胺和1mL浓度为0.1M、pH值为4.7的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液混匀，反应，得到活化后磁性粒子；(b2)将每5mg步骤(b1)得到活化后磁性粒子、0.1-0.2mg所述第一抗体和0.8mL浓度为50mMpH为8.5的硼砂缓冲液混匀、反应，得到含有偶联后磁性粒子的反应液；(b3)向步骤(b2)得到的反应液中加入BSA混匀得到混合液、反应，得到含有封闭后磁性粒子的反应液；所述BSA在所述混合液中的质量百分含量为1％。5.根据权利要求4所述的试剂盒，其特征在于：在所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原的制备方法中：步骤(a2)中，所述反应的温度为0℃、时间为15min；步骤(a3)中，所述反应的温度为4℃、时间为4h；所述再反应的温度为4℃、时间为12h；在所述经超顺磁性荧光复合粒子标记的第一抗体的制备方法中：步骤(b1)中，所述反应的温度为37℃、时间为0.5h；步骤(b2)中，所述反应的温度为37℃、时间为2h；步骤(b3)中，所述反应的温度为37℃、时间为0.5h。6.根据权利要求4或5所述的试剂盒，其特征在于：在所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原的制备方法中，在步骤(a3)之后还包括如下步骤(a4)：(a4)将步骤(a3)所得反应液经透析得到所述载体蛋白偶联重金属镉离子抗原；进一步地，所述透析是采用的透析液为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：马岚，吴峰，毛茅，岑瑜，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44