纳米材料在兽药残留分析中的应用 -兽药--中国农资供销网

纳米材料在兽药残留分析中的应用

时间：2008-07-21 00:00:00来源：作者：

1可替代ELISA和RIA的纳米颗粒标记分析技术
酶联免疫吸附试验(ELISA)是兽药残留分析中常用的检测方法，是基于抗原一抗体反应的一种检测技术，是将酶分子与抗体分子联接成一个酶标分子，当它与固相免疫吸附中相应抗体复合物相遇时，形成酶一抗原一抗体结合物，加入酶底物，发生酶催化反应，生成有色物质，根据颜色的深浅可以肉眼判断或用酶标仪定量，从而确定待测物浓度或活性。ELISA又可分为间接法、竞争法、双抗夹心法、酶一抗体复合物法和生物素一亲合素系统等。常用的酶有辣根过氧化物酶和碱性磷酸酯酶等，该方法的不足在于酶本身容易失活。
放射免疫测定法(RIA)是放射性同位素和免疫化学技术相结合测定痕量残留药物的方法，将放射性同位素与抗原或抗体连结，再利用抗原一抗体反应，通过检测放射性同位素强度来确定目标化合物的存在及其含量。虽然RIA法比ELISA法更灵敏，但由于放射性同位素的使用带来了放射性污染的难题，不但有可能损害操作人员的健康和造成环境污染，而且由于放射性同位素本身放射性衰减，难以获得长期稳定的检测标准。
鉴于许多纳米材料能够接受激发光而产生荧光，同时又能通过特殊的方式与抗原或抗体相连结，从而使以纳米颗粒作为荧光物质标记抗原或抗体建立非放射性免疫测定方法成为可能。用最简单的方法证实了ELISA可以被改良的潜能。BawediMG等直接对商品化的ELISA试剂盒进行改良。他所购买的NeoscreenELISA试剂盒的测定原理是，采用两株单克隆抗体，其中一株包被于微量滴定条表面，另一株则生物素化，辣根过氧化物酶与链酶亲合素标记，免疫反应完成后，通过酶促底物的显色来定量。BawediMG在将ELISA改良时，采用了上述ELISA试剂盒整个免疫反应体系，仅仅将反应的最终示踪物改为链霉亲合素-Eu3 ，而不是链霉亲合素～辣根过氧化物酶。他用这种方法测定血清中的胰蛋白酶原，并与原来的ELISA法进行比较，结果表明，曲线测量范围提高约5倍，灵敏度提高10倍以上，批内及批间变异系数均降低1倍以上。目前已有的商品化的纳米颗粒标记的链霉亲合素的性能可能优于Richard用链霉素亲合素-Eu3 做的实验。镧系元素Eu标记的链霉亲合素，可以预计采用纳米颗粒作为标记物将会获得更高的灵敏度与稳定性。
2免疫组织化学方面的应用
利用免疫组织化学方面确定残留兽药在靶动物体内组织细胞中的分布与定位，是确定检测靶组织、分析残留消除规律、合理确定休药期及科学指导用药的基础和前提。目前，免疫组化中常用的有机荧光染料有异硫氰酸荧光素、四乙基罗丹明和四甲基异硫氰酸罗丹明，与这些有机荧光染料相比，纳米材料具有更为明显的优势，原因在于：①纳米颗粒的直径在1nm’100nm之间，如此小的体积可以使它们能够充分与细胞或组织结合；②通过对纳米颗粒表面修饰上不同亲和性的物质，可以实现对不同部位的定向染色，③纳米颗粒在显微镜下的衬度差别大，比普通的染色剂有更高的分辨率；④可同时检测多个目标物质。由于普通的有机荧光染料分子能级是不连续的，需要不同的激发源才能检测到不同的发光信号，而半导体纳米颗粒的大小和组成决定了其特定的发光性能，即可以用单一的激发源得到不同的颜色，从而获得不同物质的光学信号。
3特殊的分离应用
由于纳米颗粒具有体积小，比表面积大和生物兼容性好等特点，在兽药残留分析中，可用于靶标物与基质的分离。利用纳米颗粒进行分离的优点在于①由于纳米颗粒的体积小，易于均匀分散在溶液中，形成高稳定性的胶体，从而有充分的时间与靶标物质接触；②纳米颗粒巨大的比表面积和吸附性，能使其与靶标物在短时间内即可达到吸附平衡；③良好的生物兼容性使其不会影响连结在其上的抗体、酶等生物大分子变性；④通过表面修饰，在纳米颗粒的表面包裹上对靶标物有亲和作用的物质，从而达到定向分离的目的。常用的分离方式有磁性分离和密度梯度分离两种。可以利用纳米颗粒的超顺磁性进行生物分离的内容在前面已经谈到过，除此之外，纳米颗粒与靶标物质特异性结合后密度发生改变，利用这一特点，通过离心技术可以方便地将靶标物质分离出来。
摘自《动物医学进展》，2005，26(4)
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