量子点荧光免疫分析法测定血清中DNA甲基化转移酶1

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DNA甲基化转移酶1(DNA methyltransferase1,DNMT1)是催化DNA甲基化过程中最重要的酶,且越来越多的研究表明DNA甲基化与多种肿瘤以及年龄相关慢性病的发生有密切关系,目前对DNMT1检测的研究大多关注在DNMT1活性检测,而对其含量检测的方法不多。量子点具有高量子产率、一元激发、多元发射等光学特性,已成为生物化学检测的重要荧光标记手段。本文建立了基于量子点的荧光免疫分析方法,并实现了对血清样品中DNMT1的定量分析,具体开展了以下工作:(1)Fe3O4纳米颗粒和量子点的合成及表面修饰采用高温热分解乙酰丙酮铁的方法制备油溶性Fe3O4,通过NaClO两步氧化法氧化油溶性Fe3O4表面的油酸配体,将其成功地转移至水相。透射电镜图显示Fe3O4纳米颗粒的粒径为5 nm,呈单分散球形状;电位分析表明Fe3O4表面带负电,Zeta电位-12.14 mV;Fe3O4纳米颗粒与人IgG共价偶联效率为80.7%;ELISA结果表明固定在Fe3O4表面的人IgG依然保有其免疫活性。分别用正交设计和响应面实验优化两种不同波长CdTe量子点(QDs)的制备条件。QDs1的激发和发射波长分别为310 nm和520 nm,Zeta电位-22.56 mV,计算粒径2.84 nm,量子产率4.02%;QDs2的激发和发射波长为240 nm和570nm,Zeta电位-17.88 mV,计算粒径3.40 nm,量子产率15.04%。羊抗人IgG与QDs偶联后依然保持免疫活性。(2)基于量子点荧光免疫检测DNMT1方法的建立与优化以磁性Fe3O4为载体,采用碳二亚胺法(EDC/NHS),使DNMT1单克隆抗体(McAb)与磁性颗粒共价偶联为Fe3O4@McAb;用相似的方法,制备量子点和DNMT1多克隆抗体(PcAb)的偶联物QDs@PcAb,用ELISA对两种偶联物的免疫活性进行表征。在此基础上建立基于量子点的荧光免疫分析法用于血清中DNMT1含量的检测,单因素优化实验确定的最佳免疫反应条件Fe3O4@McAb稀释比为1:50,QDs@PcAb稀释比为1:30,免疫反应采用的缓冲液为0.01 mol/L pH 7.4 PBST。方法线性范围分为两段,在0.15.0 ng/mL的线性区间,标准曲线方程为Y=0.02779X+1.29858(Y为样品荧光强度的对数(LogRFU),X为DNMT1浓度的对数(LogCDNMT1)),相关系数r为0.9877;在5.01500 ng/mL的线性区间,标准曲线方程为Y=0.00775X+20.77161(Y为样品荧光强度RFU,X为DNMT1浓度CDNMT1),相关系数r为0.9873。方法检测限为0.1 ng/mL,批内和批间回收率分别为91.67%106.50%和92.18%108.50%,对应的RSD范围分别为5.45%11.29%(n=3)和7.03%11.25%(n=3),与DNA甲基化转移酶3a(DNMT3a)和DNA甲基化转移酶3b(DNMT3b)交叉反应率分别为4.0%和9.4%,方法特异性好。(3)荧光免疫分析法(FLISA)与ELISA、磁酶免疫分析法(MELISA)分析结果比较分别建立检测DNMT1的ELISA和MELISA,通过单因素优化实验得到ELISA和MELISA的最佳实验条件。FLISA、ELISA和MELISA检测DNMT1结果对比如下:○1 FLISA、ELISA和MELISA的检测限分别为0.1 ng/mL、0.1 ng/mL、1.00 ng/mL。○2 FLISA、ELISA和MELISA的板内回收率分别为91.67%106.50%、91.95%106.24%、95.13%105.66%(n=3);板间回收率分别为92.18%108.50%、102.45%112.02%、92.56%109.05%(n=3)。○3 FLISA、ELISA和MELISA的板内精密度分别为8.56%、6.33%、8.47%(n=3);板间精密度分别为9.59%、6.29%、10.05%(n=3)。○4 FLISA、ELISA和MELISA检测时间分别为3 h、18 h、5 h。将FLISA、ELISA和MELISA分别应用于血清中DNMT1含量检测,对检测的30例血清中,FLISA检出14例,ELISA检出6例,MELISA由于检测限较高,对于30例血清均未检出。将FLISA和ELISA的检测结果与商品ELISA试剂盒进行配对样本t检验,结果发现FLISA、ELISA与商品ELISA试剂盒对血清样品中DNMT1含量检测结果P>0.05,其差异无统计学意义。FLISA和ELISA检测血清中DNMT1的加标回收率范围分别为71.92%89.74%和94.30%121.27%,对应的RSD范围分别为4.62%9.34%和3.909.68%(n=3)。通过三种方法比较得知FLISA法和ELISA法灵敏度均高于MELISA法,FLISA法的精密度和准确度均较高,检测时间最短,可用于大量样本中DNMT1含量的快速检测。
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