基于ICP-MS的汞、砷混合暴露检测作为低出生体重辅助诊断标志物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了基于ICP‑MS的汞、砷混合暴露检测作为低出生体重辅助诊断标志物及其应用，属于分析化学及临床医学领域，该与低出生体重相关的暴露生物标志物为汞、砷的混合物，其检测方法为基于ICP‑MS的检测方法。通过采用ICP‑MS比较正常对照和低出生体重病例全血中的汞、砷混合暴露水平，发现了男性全血中存在可用于评估低出生体重发病风险，具有辅助诊断价值的标志物组合，以及该标志物检测的ICP‑MS的应用，研制出可便于临床应用的和低出生体重辅助诊断试剂盒。

Mixed exposure detection of mercury and arsenic based on ICP-MS as an auxiliary diagnostic marker for low birth weight and its application

The invention discloses a mixed exposure detection of mercury and arsenic based on ICP MS as an auxiliary diagnostic marker for low birth weight and its application, belonging to the field of analytical chemistry and clinical medicine. The exposure biomarker related to low birth weight is a mixture of mercury and arsenic, and the detection method is an ICP MS-based detection method. By comparing the exposure levels of mercury and arsenic in whole blood of normal controls and low birth weight cases with ICP_MS, it was found that there were marker combinations in whole blood of men that could be used to assess the risk of low birth weight and had diagnostic value, as well as the application of ICP_MS in the detection of this marker. An assistant diagnostic kit for low birth weight was developed, which could be easily used in clinical practice.

【技术实现步骤摘要】
基于ICP-MS的汞、砷混合暴露检测作为低出生体重辅助诊断标志物及其应用专利
本专利技术属于分析化学及临床医学领域，涉及一种与低出生体重相关的暴露生物标志物及其检测方法和应用，该暴露生物标志物为汞、砷混合暴露，其检测方法为基于ICP-MS的检测方法。
技术介绍
低出生体重是当今世界面临的一个重要的公共卫生问题。WHO2010年的统计数据显示：全球低体重新生儿所占比例平均为15％，最高的地区是巴基斯坦和也门，高达32％。据调查，我国新生儿低出生体重发生比例平均约4.6％，最高达到6.3％。虽然比例较低，但我国人口基数大，低出生体重儿人数不容小觑，低出生体重问题依然是制约人群健康的突出问题。出生体重是反映胎儿在宫内生长发育、营养及生存状况的一项重要指标。在发育期间，胎儿若遇到不利因素，细胞分裂速度则可能放慢，从而影响出生体重。作为一种不良妊娠结局，低出生体重提高了个体生命后期疾病发生的风险。低出生体重的新生儿往往伴随着组织器官的功能不全和身体机能的低下，不仅导致新生儿死亡率的升高，在婴幼儿时期也是造成听力、视力等感官损害、以及肺部疾病、神经系统损伤等并发症的主要因素，甚至还会引起严重的后遗症，对个体的影响贯穿了整个生命历程。同时，许多研究表明低出生体重是成年后心脑血管疾病与代谢性疾病的独立危险因素，还会增加肥胖的发生概率，以及可能增加产妇产后抑郁的风险。汞是一种广泛存在于自然界的人体非必需元素。元素汞主要通过呼吸道被吸收,生物利用率接近100％，很难经消化道吸收，但汞盐及有机汞易被消化道吸收。汞是一种无阈值的污染物，任何浓度的汞均会造成人类或生态系统不利的损害。各种形态的汞及其化合物主要对机体造成以神经毒性和肾脏毒性为主的多系统损害，近年来，人们对汞的生殖和发育毒性日益关注。胎儿及婴幼儿各系统处于快速生长发育之中，更易受到汞的损害。胎儿期汞暴露除对子代神经发育存在毒性外，还具有心血管毒性、肾脏毒性、生殖毒性等。砷是常见的环境毒物和人类致癌物。长期以来，含砷防腐剂、杀虫剂等的大量使用，各种工业活动，如煤矿开采、化工制造等,导致人群广泛暴露于砷。研究发现，妊娠期砷暴露与低出生体重有关。高水平砷暴露对全身多系统都存在损害，研究表明砷可以通过胎盘屏障，对胎儿产生不良影响，如自然流产、死产等，即使是低水平暴露，对胎儿的生长发育也会产生一定影响。在微量元素的检测技术中，目前可用的检测方法有原子吸收光谱(AAS)法、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP—AES)法、电感耦合等离子体质谱(ICP.MS)法、同位素稀释质谱法(ID-MS)、中子活化分析(1NAA)法、X射线荧光分析法(XRF)、分子光谱法、生化法、电化学分析法等。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是用于痕量及超痕量多元素分析的质谱仪，具有灵敏度高、检出限低、选择性好、分析速度快、动态范围宽等优点，由于其多元素高通量检测的特点，因而被广泛应用于混合暴露特别是多种重金属混合暴露的检测当中。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)具有极低检出限、动态线性范围宽、干扰少、精度高和分析速度快等优点，比其他分析技术更具优越。现有研究表明：汞、砷的单独暴露都会对胎儿发育产生不同程度的不良影响，但汞砷混合暴露对胎儿生长发育的研究几乎没有开展。汞、砷混合暴露是否会出现协同或相加作用，使混合暴露毒性强于单独暴露，对胎儿产生更加不利的影响，目前还不得而知。因此，开发一种基于ICP-MS的检测方法用于检测汞、砷混合暴露对低出生体重的影响，对提高我国儿童健康水平有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种与低出生体重相关的暴露生物标志物；本专利技术的另一目的是该暴露生物标志物在制备检测低出生体重的辅助诊断试剂盒中的应用。本专利技术的目的通过下列技术措施实现的：与低出生体重相关的暴露生物标志物，该暴露生物标志物为汞、砷的混合物。所述的暴露生物标志物在制备检测低出生体重的辅助诊断试剂盒中的应用。一种用于检测低出生体重的辅助诊断试剂盒，其特征在于该试剂盒含有采用ICP-MS检测男性全血中的汞和砷的浓度的试剂。所述的辅助诊断试剂盒，该试剂盒含有试剂A：10ml稀释剂(含0.1％v/v曲拉通+1％v/v硝酸+10ug/L锗、铋)，试剂B：铅标准曲线：浓度分别为0、0.1、0.5、1、5、10、50ug/L，试剂C：镉标准曲线：浓度分别为0、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5ug/L，试剂D：清洗液：2％v/v硝酸。采用ICP-MS方法检测男性全血中的汞和砷的浓度进行低出生体重的辅助诊断。具体步骤及参数包括以下步骤：a.ICP-MS点火启动后，稳定25min-35min，泵入1ppb调谐液，根据Li、In和U的灵敏度，氧化物(CeO)以及双电荷(Ba2+)的水平，对全部质量范围(4～290amu)进行调谐并达到最佳状态。调谐要求达到以下标准：标准模式灵敏度7Li≥4000cps/ppb、115In≥15000cps/ppb；238U≥20000cps/ppb；标准模式双电荷Ba2+/Ba<3.0％；标准模式氧化物156CeO/140Ce<2.0％。优化的操作参数见表1.1。表1.1ICP-MS优化的操作参数b.仪器采集参数见表1.2。仪器在检测样本时在动能歧视(KineticEnergyDiscrimination，KED)的单一碰撞池模式下运行，采用纯氦气作为碰撞气体。使用清洗液冲洗系统。表1.2ICP-MS采集参数本专利技术详细描述如下：本专利技术人以标准操作程序(SOP)采集符合标准的男性全血样本，系统收集完整的人群基础信息和临床资料，并采用了基于ICP-MS检测方法进行分析。具体来说研究的实验方法主要包括以下几个部分：一、研究对象选择和分组依据纳入低出生体重组111人，根据母亲年龄、BMI匹配对照111人，共222人。A组：健康对照组(111人，出生体重正常)：1.母亲年龄在22到35岁间；2.无高血压、糖尿病等慢性疾病；3.无吸烟、饮酒史；4.无女性生殖障碍有关的疾病史。B组：低出生体重组(111人)：1.母亲年龄在22到35岁间；2.无高血压、糖尿病等慢性疾病；3.无吸烟、饮酒史；4.无女性生殖障碍有关的疾病史。二、ICP-MS检测汞、砷混合暴露与低出生体重风险的分析1.样本前处理取100μl全血，加入4.9ml试剂A(即稀释50倍)，充分混匀。2.仪器检测1)分析仪器：ICAPRQICP-MS(Thermo)ICP-MS点火启动后，稳定约半小时。泵入1ppb调谐液，根据Li、In和U的灵敏度，氧化物(CeO)以及双电荷(Ba2+)的水平，对全部质量范围(4～290amu)进行调谐并达到最佳状态。调谐要求达到以下标准：标准模式灵敏度7Li≥4000cps/ppb、115In≥15000cps/ppb；238U≥20000cps/ppb；标准模式双电荷Ba2+/Ba<3.0％；标准模式氧化物156CeO/140Ce<2.0％。ICP-MS推荐参数2)进样方式：自动进样，进样及稳定时间30s，清洗时间为30s。3)数据处理：使用Qtegra(ISDS)软件(赛默飞世尔科技，美国)在线对数据进行定量评估，以内标Ge、Bi分别用于校正汞和砷的浓度。将样品名称、待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.与低出生体重相关的暴露生物标志物，其特征在于该暴露生物标志物为汞、砷的混合物。

【技术特征摘要】
1.与低出生体重相关的暴露生物标志物，其特征在于该暴露生物标志物为汞、砷的混合物。2.权利要求1所述的暴露生物标志物在制备检测低出生体重的辅助诊断试剂盒中的应用。3.一种用于检测低出生体重的辅助诊断试剂盒，其特征在于该试剂盒含有采用ICP-MS检测男性全血中的汞和砷的浓度的试剂。4.根据权利要求3所述的辅助诊断试剂盒，其特征在于该试剂盒含有下列试剂：试剂A：含0.1％v/v曲拉通+1％v/v硝酸+10ug/L锗、铋的稀释剂10ml试剂B：铅标准曲线：浓度分别为0、0.1、0.5、1、5、10、50ug/L试剂C：镉标准曲线：浓度分别为0、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5ug/L试剂D：清洗液：2％v/v硝酸。5.一种检测如权利要求1所述暴露生物标志物的方法，其特征在于该方法为采用ICP-MS检测男性全血中的汞和砷的浓度。6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于该检测方法包括以下步骤：a.ICP-...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛志刚，胡西陵，
申请(专利权)人：南京星贝生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32