你知道新冠病毒抗原檢測(cè)膠體金法的原理嗎？
膠體金又稱金溶膠，即膠體納米金，是由氯金酸(HAuCl4)在還原劑（如白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉、鞣酸等）作用下，聚合成一定大小的金顆粒，在靜電的作用下成為穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，形成帶負(fù)電的疏水膠溶液。
不同顆粒大小的膠體金可以顯示出不同的色彩，如藍(lán)色、紅色等，如下圖。
膠體金檢測(cè)法是一種定性檢測(cè)方法，其中涉及了抗原抗體的特異性反應(yīng)，即某種抗體專一性的識(shí)別結(jié)合某種抗原。但抗原抗體的結(jié)合人的肉眼并不可見，因此將抗體與膠體金進(jìn)行偶聯(lián)。膠體金是金鹽被還原成金單質(zhì)后形成的金顆粒懸浮液，通常為紅色，并且在堿性條件下表面帶負(fù)電，因此可以與帶正電的物質(zhì)結(jié)合（如新冠病毒抗體），這兩個(gè)特性使肉眼無(wú)法看見的新冠抗體可以通過(guò)膠體金的顏色進(jìn)行呈現(xiàn)。
新冠病毒抗原檢測(cè)板上面分為四個(gè)部分。第一部分是樣品孔，第二部分是膠體金納米顆粒與新冠病毒抗體①的偶聯(lián)物，第三部分是固定有新冠病毒抗體②的條帶（標(biāo)記為T，即Test，檢測(cè)線），第四部分固定的是能特異性結(jié)合新冠病毒抗體的另一種抗體（標(biāo)記為C，即Control，質(zhì)控線）。
T線顯色的原理：
加樣后，樣品向前流動(dòng)，抵達(dá)第二部分時(shí)，若樣品中含有新冠抗原，膠體金偶聯(lián)的新冠病毒抗體①會(huì)識(shí)別并結(jié)合新冠抗原，樣品繼續(xù)向前流動(dòng)，到達(dá)T線時(shí)，T線的新冠病毒抗體②也會(huì)結(jié)合新冠抗原。即形成“T線抗體②—待測(cè)抗原—膠體金偶聯(lián)抗體①”的三元復(fù)合物，大量的膠體金在此處固定，顯示出紅色條帶，判斷為陽(yáng)性。如果樣品中沒(méi)有新冠抗原時(shí)，T線的新冠抗體是無(wú)法抓住膠體金偶聯(lián)抗體的，T線不顯色，并判斷為陰性。
C線顯色的原理：
樣品向前流動(dòng)帶動(dòng)膠體金顆粒向前移動(dòng)，過(guò)量的膠體金顆粒到達(dá)C線后，其偶聯(lián)的新冠病毒抗體①與C線的抗體結(jié)合，大量積聚后顯色紅色。若C線出無(wú)紅色條帶，說(shuō)明抗原檢測(cè)板質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，檢測(cè)結(jié)果不可信。
“抗原檢測(cè)”檢測(cè)的是什么？
病毒就像一顆包裹著橡皮糖夾心的什錦軟糖。
“橡皮糖夾心”位于病毒體的中心，主要成分為核酸（ssRNA），為病毒的復(fù)制、遺傳和變異提供遺傳信息。外層的“軟糖”是病毒體的蛋白質(zhì)外殼，稱“核衣殼”（N），可保護(hù)病毒核酸免受外界因素的破壞，并能介導(dǎo)病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞。而入口之前，“軟糖”外包裹的一層“糖衣”便可以理解為病毒體的包膜，它是包繞在病毒核衣殼外面的雙層膜。
新型冠狀病毒的這層“糖衣”異常絢麗，其膜上有刺突糖蛋白（S）、包膜蛋白（E）和膜蛋白（M）。在這些結(jié)構(gòu)蛋白中，N蛋白在不同SARS-CoV-2病毒株系中高度保守，且具有良好的免疫原性，為病毒侵染細(xì)胞后表達(dá)量最高的結(jié)構(gòu)蛋白，是良好的檢測(cè)生物標(biāo)志物。目前，新型冠狀病毒抗原檢測(cè)一般以檢測(cè)N蛋白為主。
新冠病毒抗原檢測(cè)原理
假設(shè)這是一份存在新冠病毒特定抗原（N蛋白）的口咽/鼻咽拭子，經(jīng)拭子處理液的釋放洗脫后，N蛋白隨著處理液被滴入樣品孔。
待測(cè)樣本在紙纖維所形成的毛細(xì)力拉動(dòng)下，從試紙的一端流向另外一端。在此過(guò)程中，N蛋白將經(jīng)歷三道關(guān)卡。
備注：第一關(guān)卡：金標(biāo)抗體（金標(biāo)記2019-nCoV抗體）；第二關(guān)卡：T線抗體（2019-nCoV抗體）；第三關(guān)卡：C線抗體（“金標(biāo)記2019-nCoV抗體”二抗）。
樣本在毛細(xì)管作用下沿著檢測(cè)卡加樣孔端向前移動(dòng)，如果樣本中含有新型冠狀病毒抗原，抗原將結(jié)合膠體金標(biāo)記的新冠 N 蛋白抗體 MAb1，形成新冠病毒抗原-膠體金標(biāo)記抗體復(fù)合物，復(fù)合物隨樣本繼續(xù)遷移到硝酸纖維素膜上，被固定在硝酸纖維素膜上的另一個(gè)新冠 N 蛋白抗體 MAb2 抗體捕獲，形成紫紅色的檢測(cè)線（T 線），顯示新型冠狀病毒抗原陽(yáng)性；如果檢測(cè)線（T 線）不顯色，則表示新型冠狀病毒抗原陰性。檢測(cè)卡中還包含一條質(zhì)控線 C 線，無(wú)論樣本中是否含有相應(yīng)的待測(cè)物，紫紅色的質(zhì)控線（C 線）都會(huì)出現(xiàn)，用于判讀層析過(guò)程是否正常。
質(zhì)控: 用于判斷是否有足夠樣本，層析過(guò)程是否正常，金標(biāo)新冠抗體隨液體層析到質(zhì)控區(qū)(C)時(shí)被羊抗鼠新冠抗體捕捉形成金標(biāo)新冠抗體-抗新冠抗體復(fù)合物，在質(zhì)控區(qū)(C)形成紅色條帶。
【生物動(dòng)畫】病毒抗原檢測(cè)原理（膠體金法）
新冠抗原居家自測(cè)步驟：
1.洗凈雙手，拿出檢測(cè)卡、采樣拭子、提取液等物品，檢查是否在有效期內(nèi)。
2.頭部微揚(yáng)，插入雙側(cè)鼻腔（1-1.5厘米），輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)（4次），并停留足夠的時(shí)間（15秒）
3. 將取好的拭子浸泡在樣本提取液里面（20秒），擠壓拭子（5次），使得拭子上的樣本充分與提取液混合均勻。
4. 折斷拭子頭，將加樣的蓋子蓋回提取液管。
5. 取出新型冠狀病毒（2019-nCoV）抗原檢測(cè)卡，檢查是否在有效期內(nèi)，并將其水平放置在臺(tái)面上
6. 垂直加樣4滴到加樣孔中，計(jì)時(shí)15分鐘并等液體自然擴(kuò)散，在等待的時(shí)候避免移動(dòng)檢測(cè)卡。
7. 等待15分鐘后觀察結(jié)果
C區(qū)
T區(qū)
結(jié)果判斷
紅杠
紅杠
陽(yáng)性（+）
紅杠
無(wú)
陰性（-）
無(wú)
紅杠
無(wú)效
無(wú)
無(wú)
無(wú)效
8. 檢測(cè)完畢，將所有東西收到垃圾袋里，妥善處理。
2023年高考考點(diǎn)
膠體金即膠體納米金，是由氯金酸(HAuCl4)在還原劑（如白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉、鞣酸等）作用下，聚合成一定大小的金顆粒，在靜電的作用下成為穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，形成帶負(fù)電的疏水膠溶液。
膠體金標(biāo)記主要包括三種作用力，即靜電作用、疏水作用及金硫鍵。膠體金在弱堿環(huán)境下帶負(fù)電荷，可與蛋白質(zhì)分子的正電荷基團(tuán)形成牢固的結(jié)合。由于這種結(jié)合是靜電結(jié)合，所以不影響蛋白質(zhì)的生物特性。
2 乳膠微球
乳膠法是以彩色乳膠微球作為載體的間接凝集試驗(yàn)。吸附可溶性抗原在其表面，特異性抗體與之結(jié)合后，產(chǎn)生凝集反應(yīng)。目前，常用的免疫層析用彩色微球多為采用內(nèi)部包埋法制備而得，染料處于微球內(nèi)部，不易泄露，有比較穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。
用于免疫層析產(chǎn)品中的彩色乳膠微球的粒徑比膠體金顆粒大（彩色乳膠微球粒徑在200nm-400nm，膠體金粒徑在20-40nm），相對(duì)靈敏度更高。
乳膠微球的顏色鮮艷，并且能夠包被氨基、羧基、硫基等多種官能團(tuán)，因此，既可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成共價(jià)鍵的形式偶聯(lián)抗體也可以通過(guò)吸附的方式偶聯(lián)抗體（膠體金僅可通過(guò)吸附的方式偶聯(lián)抗體）。對(duì)于含有多個(gè)硫原子類的分子，用乳膠微球的標(biāo)記效果更好。
膠體金法和乳膠法的操作流程基本類似，以雙抗夾心法為例：
雙抗夾心法演示
3 熒光微球
熒光微球是指將熒光物質(zhì)，比如熒光素，通過(guò)物理和化學(xué)等方法標(biāo)記在粒子的表面或包埋在微球內(nèi)部，一般為球形，直徑在納米到微米之間，受到激發(fā)光的激發(fā)可發(fā)出肉眼可見的熒光。
熒光微球形狀和大小相對(duì)穩(wěn)定，粒徑均勻、單分散性好、發(fā)光效率高、重復(fù)性好，與生物體之間相互作用后產(chǎn)生的各種反應(yīng)好，吸附性強(qiáng)、比表面積大、表面反應(yīng)能力強(qiáng)和凝集作用大等?；静皇芡饨绛h(huán)境的影響，熒光物質(zhì)的光學(xué)穩(wěn)定性較好，需要通過(guò)免疫熒光分析儀讀取熒光強(qiáng)度大小。熒光微球發(fā)射出來(lái)的熒光信號(hào)持續(xù)強(qiáng)而穩(wěn)定，易于用儀器檢測(cè)其熒光信號(hào)。
熒光免疫層析就是利用熒光微球表面修飾的功能基團(tuán)（如羧基）與抗原或抗體等共價(jià)結(jié)合，通過(guò)熒光物質(zhì)發(fā)出穩(wěn)定而強(qiáng)的熒光信號(hào)從而進(jìn)行定量檢測(cè)。
總體來(lái)說(shuō)，這3種免疫層析的標(biāo)記物各有千秋。膠體金法和乳膠法的特點(diǎn)在于不需使用特殊儀器，肉眼即可判斷，并且操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)時(shí)間短，其中乳膠法的顯色能力更強(qiáng)，結(jié)果顯示更直觀。熒光免疫層析法相較于膠體金法、乳膠法而言靈敏度更高，但在使用的時(shí)候均需要配套的熒光檢測(cè)器，目前沒(méi)有居家使用型，儀器價(jià)格高。另外，熒光微球的成本較之于膠體金、乳膠高，可及性偏差。
