一种病毒性肺炎的病原体检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种病毒性肺炎的病原体检测系统，包括适用于荧光检测的病毒性肺炎抗原芯片以及封闭缓冲液、反应缓冲液等检测试剂；病毒性肺炎抗原芯片上具有来源于甲型流感病毒H1N1、H3N2、H7N9、乙型流感病毒、新冠病毒2019

【技术实现步骤摘要】
一种病毒性肺炎的病原体检测系统


[0001]本专利技术涉及基于特异性抗原探针的蛋白质芯片，具体涉及一种病毒性肺炎病原体检测芯片及相关检测试剂的开发。

技术介绍

[0002]病毒性肺炎是世界范围内高发病率和死亡率的主要病症。流感病毒等病毒性病原体是社区获得性肺炎(CAP)的一个重要原因，并且病毒是医院获得性肺炎(HAP)的重要原因。
[0003]季节性流感由甲型/乙型流感病毒所致，主要在冬季暴发及在世界范围流行，并引发流感病毒性肺炎。仅仅依靠症状及体征很难区分流感病毒与其他病原体引起的呼吸系统感染。流感诊断试验可以从呼吸道标本中监测到流感病毒。这些试验具有高度的特异性且报告结果迅速。但试验的敏感性低，导致假阴性率增加。
[0004]动物源性流感病毒与人类流感病毒不同，需经过很多基因变化才能传播给人类，一般不引起人与人之间的传播。动物源性流感病毒，如禽流感病毒、猪流感病毒与甲型/乙型流感病毒几乎没有区别，但前者常常表现出更具侵袭性的临床过程，上呼吸道症状常常缺乏。
[0005]呼吸道合胞病毒(RSV)在任何年龄段中均可引起急性呼吸道疾病。该病毒传统上是儿童常见的病毒性病原体，但亦可引起成人CAP，尤其在老年人和免疫功能不全患者中导致重症肺炎，其死亡率与流感肺炎相当，临床特征与其他病毒所致肺炎无明显区别，病人常常以上呼吸道感染的症状就诊，肺炎为继发。
[0006]副流感病毒(PIV)有三种血清型：PIV
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1、PIV
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2和PIV
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3。不同地区PIV流行季节差异性较大。其中，PIV
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3常常在四月到六月暴发流行，并在成人肺炎住院患者中最常见，而PIV
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1和PIV
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2在秋季较常见。PIV感染可以导致哮喘发作及慢性阻塞性肺病急性加重。在健康成人无免疫功能缺陷人群中，PIV感染可以表现为无症状或引起轻微上呼吸道感染的症状。PIV肺炎与非PIV肺炎临床特征的比较研究显示，喘鸣更常见于前者。
[0007]在老年并慢性心肺疾病和免疫功能不全患者中，人偏肺病毒(HMPV)感染所致肺炎及重症风险明显升高，进展到肺炎及死亡的比率在不同的研究中各不相同，但可以确定的是HMPV可引起肺炎并具有很高的致残率及致死率。在肺移植患者中，一些研究认为HMPV感染可导致急性和慢性移植物排异反应。
[0008]人类腺病毒(HAdVs)是一双链DNA病毒。依据不同的腺病毒血清型、病毒趋向性、侵入门户及宿主因素，HAdVs可引起不同的临床综合征。呼吸道感染HAdVs后可伴有胃肠道症状，在免疫功能正常成人患者中呼吸道病变常常轻微且具有自限性。严重腺病毒感染亦可见于HSCT和SOT患者，表现可以是无症状，也可以是作为全身性疾病一部分的重症致死性肺炎。
[0009]人冠状病毒(HCoV)毒株((HCoV
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229E、HCoV
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OC43、HCoV
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NL63、CoV
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HKU1)从根本上讲是一种呼吸道病毒，其通过在鼻咽部上皮细胞内复制，可引起与鼻病毒感染相似的普通
感冒症状，是CAP的可能病原体之一。然而，随着新型HCoVs、严重急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒以及中东呼吸综合征冠状病毒的出现，HCoVs已被认定为导致严重下呼吸道感染及死亡的重要原因之一。
[0010]引起病毒性肺炎的病原体种类多，同种病原体又分为不同的亚型，而且病毒性肺炎在临床上初期大多表现为轻微的呼吸道感染症状，与细菌感染引起的呼吸道症状较难区分，另外在流行病学调查中病毒感染者往往难以确定因接触其他动物从而感染动物源病毒的情况，这些都对临床诊断和疾病控制造成了巨大的困难。
[0011]病原微生物侵入人体后，人体体液免疫会生成消灭抗原的抗体分子，即免疫球蛋白(Ig)，其中IgM是人体在接受抗原刺激进行体液免疫时最先产生的一种抗体，IgG是人体中含量最多的一种抗体，不同病原微生物表面的抗原决定簇不同，在机体免疫反应中会刺激机体产生具有抗原特异性的免疫球蛋白IgG和IgM，因其都具有抗原特异性，故可以作为病原微生物感染检测的指标，同时能特异性的反映病原微生物的种类及分型。目前以通过基因工程技术获得的病毒抗原作为探针，已经开发了一些可以特异性检测人血清中与病毒抗原对应的抗体的水平和种类、进而判断病毒感染情况的试剂盒，如中国专利CN108872608A。但这类试剂盒主要采用传统的酶联免疫检测原理，其为了提高检测效率，往往需要进行复杂的重组抗原设计。
[0012]目前利用探针捕获蛋白质的芯片技术已经在病毒检测中得到了应用，如中国专利CN106645715A。但是这些芯片一般在样品孵育完成后仍需要加入标记试剂进行处理，仅仅实现了对同种病毒的多类目标分子的多样本检测。除了蛋白质芯片，糖芯片、糖肽芯片因标记(用于产生荧光)方式更为简单，是具有极高开发和应用价值的芯片技术，如《糖肽芯片检测糖结合蛋白方法的建立及应用》。但是针对不同的病毒性肺炎，相应病原体的抗原探针的结构具有明显的差异，特别是随着近年来一些新的病毒性肺炎病原体(如新型HCoVs)的大规模流行，使得利用同一基底进行新的病毒抗原探针与其他原有病毒抗原探针的多样点吸附、固定和反应体系构建，都需要通过实验反复摸索，制约了检测试剂特别是芯片产品的开发应用效率。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的在于提供一种病毒性肺炎的病原体检测系统。
[0014]为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0015]一种适用于荧光检测的病毒性肺炎抗原芯片，该芯片包括载体以及设置在载体上的多个病毒特异性抗原探针、阴性质控(BLANK)和阳性质控(Marker)，所述阴性质控选自牛血清白蛋白(BSA)或其他不能够与所述病毒特异性抗原探针所捕获的病毒抗体结合的蛋白质分子，阳性质控为该蛋白质分子的荧光标记物(即荧光标记蛋白质分子)，所述病毒特异性抗原探针来源于多种经呼吸道感染后引起发热症状的病毒。
[0016]优选的，所述病毒特异性抗原探针来源于甲型流感病毒属(如甲型流感病毒H1N1、甲型流感病毒H3N2、甲型流感病毒H7N9)、乙型流感病毒属(如乙型流感病毒)、Beta冠状病毒属(如新冠病毒2019
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nCoV、SARS冠状病毒、MERS冠状病毒)、副流感病毒、呼吸道合胞病毒A型、呼吸道合胞病毒B型、人偏肺病毒(HMPV)、人类腺病毒(HAdVs)等中的多种。
[0017]优选的，所述病毒特异性抗原探针是通过基因工程菌表达获得的特异性病毒抗原
片段，如甲、乙型流感病毒及冠状病毒的核衣壳蛋白、副流感病毒的血凝素神经氨酸酶蛋白、呼吸道合胞病毒的融合糖蛋白。
[0018]优选的，所述病毒特异性抗原探针是通过点样缓冲液固定在载体上，从而形成用于特异性检测血清中相应病毒的抗体的抗原芯片，所述点样缓冲液为pH8
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10的磷酸盐缓冲液(PBS)、或pH8<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种病毒性肺炎抗原芯片，其特征在于：该芯片包括载体以及设置在载体上的多个病毒特异性抗原探针、阴性质控和阳性质控，所述阴性质控选自牛血清白蛋白或其他不与所述病毒特异性抗原探针所捕获的病毒抗体结合的蛋白质分子，阳性质控为该蛋白质分子的荧光标记物，所述病毒特异性抗原探针来源于经呼吸道感染后引起发热症状的病毒。2.根据权利要求1所述一种病毒性肺炎抗原芯片，其特征在于：所述病毒特异性抗原探针来源于甲型流感病毒属、乙型流感病毒属、Beta冠状病毒属、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒、人类腺病毒中的多种病毒。3.根据权利要求1所述一种病毒性肺炎抗原芯片，其特征在于：所述病毒特异性抗原探针是通过点样缓冲液固定在载体上，从而形成用于特异性检测血清中相应病毒的抗体的抗原芯片，所述点样缓冲液为pH8
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10的磷酸盐缓冲液、Na2CO3缓冲液或NaAc缓冲液，其中磷酸盐缓冲液含有135
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140mM NaCl以及2.5
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3mM KCl。4.根据权利要求3所述一种病毒性肺炎抗原芯片，其特征在于：所述载体选自玻片或硝酸纤维素膜。5.如权利要求1
‑
4中任意一项所述的病毒性肺炎抗原芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将载体进行表面环氧化处理，然后将病毒特异性抗原探针固定在载体上；或者直接将病毒特异性抗原探针固定在载体上。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述固定具体包括以下步骤：将1
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2mol/L病毒特异性抗原探针溶液点样于载体表面，所述病毒特异性抗原探针溶液采用的溶剂为pH8
‑
10的磷酸盐缓冲液、Na2CO3缓冲液或NaAc缓冲液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志伟，李铮，任建平，李晓杰，杨建刚，麻继斌，高湘，
申请(专利权)人：陕西医药控股医药研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：