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为解决 ELISA 对低浓度蛋白生物标志物检测灵敏度不足的问题,研究人员开展分子印迹聚合物(MIPs)预富集靶蛋白增强 ELISA 性能的研究。以 TrF 为模板、多肽为交联剂制备 MIPs,实现蛋白浓度 8.25 倍富集,使 ELISA 检测限近一个数量级降低,为高灵敏检测提供新方案。
在疾病诊断的广阔领域中,生物标志物的精准检测宛如照亮早期诊疗的灯塔。然而,传统的酶联免疫吸附测定(ELISA)虽凭借抗原 - 抗体相互作用的高特异性和灵敏度,成为蛋白生物标志物检测的常用方法,但在面对低浓度 analyte 时,其纳摩尔级的检测限如同横亘在前的高山,难以满足早期诊断中对微量蛋白生物标志物准确定量的迫切需求。如何突破这一技术瓶颈,让 ELISA 具备更敏锐的 “视力”,精准捕捉低丰度的生物标志物信号,成为科研人员亟待攻克的难题。
为了破解这一困局,来自天津工业大学沧州研究院的研究人员踏上了探索之路。他们聚焦于分子印迹技术这一具有卓越分子识别能力的新型分离技术,开展了分子印迹聚合物(MIPs)预富集靶蛋白以增强 ELISA 检测性能的研究。历经一系列严谨的实验设计与探索,研究人员成功构建了一种简单且经济高效的检测策略,为超灵敏检测蛋白生物标志物开辟了新路径。该研究成果发表在《Analytica Chimica Acta》,为生物医学检测领域注入了新的活力。
研究人员在技术方法的运用上颇具巧思。首先,以转铁蛋白(TrF)为模板,采用基于寡聚 - L - 谷氨酸的多肽交联剂(PCs)替代常用交联剂来制备 MIPs。利用 pH 值可诱导肽段螺旋 - 曲率转变的特性,在温和条件下实现模板蛋白的完全去除,当 pH 值重新调整后,印迹腔恢复原有大小和形状,使 MIPs 对模板蛋白具有高亲和力。通过大体积吸附结合小体积洗脱的方式对靶蛋白进行预富集,将富集后的洗脱液用于 ELISA 定量分析。
结果
- MIPs 的制备与性能:成功制备出具有高吸附容量、优异特异性和高效吸附回收率的 TrF-MIPs。由于多肽交联的印迹腔具有精确的可逆形状记忆能力,能够从大体积蛋白混合物中预富集 TrF。
- 富集效果与 ELISA 性能提升:预富集过程使蛋白浓度提高了 8.25 倍,显著提升了 ELISA 的灵敏度,检测限(LOD)降低了近一个数量级。同时,该方法在准确性、精密度和线性方面均通过了验证。
研究表明,将基于 MIPs 的蛋白富集与 ELISA 检测相结合的方法,为提升 ELISA 性能提供了一种有前景且经济高效的解决方案。MIPs 作为一种合成的天然抗体类似物,相比生物抗体具有成本更低、稳定性更高和易于制造等显著优势,尽管目前在完全替代天然抗体方面仍有不足,但其作为预富集方法在提高低丰度蛋白生物标志物检测灵敏度方面展现出巨大潜力。该研究不仅为 ELISA 技术在疾病诊断中的应用拓展了新维度,也为生物医学领域中复杂样品里特定蛋白的分离提取提供了新思路,有望在未来的临床检测和生物分析中发挥重要作用,为早期疾病诊断和精准医疗提供更有力的技术支撑。