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BBI Solutions:如何才能开发出高质量的胶体金产品

2021/6/3 17:24:48 浏览次数:240
目前国内许多厂家都在开展基于胶体金工艺的产品,从新冠病毒检测到各种快检产品。在和客户的调研中,我们发现,客户遇到的众多开发中的问题,往往和胶体金产品在开发和优化中的细节相关。

本文节选并改编自BBI Solutions的内部工艺建议文档,希望能够助力大家,在胶体金产品开发的道路上,更快的开发出高质量的产品,为人类的健康事业做出更大的贡献。


胶体金产品开发,核心环节在于胶体金的制备和胶体金与目标蛋白的标记(交联),这些工艺堪称科学和艺术的结合,我们需要在理论知识的指导下,通过对条件的细致的摸索和不厌其烦的优化,才能找到最好的配方。

自上世纪90年代,BBI Solutions为体外诊断行业提供高质量的纳米金颗粒作为侧向层析原材料,以及为行业伙伴提供代工开发生产服务开始,我们已在胶体金的大规模生产(单批次百升级别)和高质量交联工艺(适用于上百种已在市场的项目)上有着丰富的知识和技艺储备。    在此,我们为您提供一些建议,供您更高效的优化我们的快金产品。


  • 快金产品的生产工艺,源自我们的标准金颗粒生产工艺,进行了部分的优化和成本结构的调整,故而可以以较为低廉的价格,向中国客户提供同样质量的大批量原材料。
  • 由于快金的特殊制备工艺,您以往的交联工艺可能无法直接复制使用,需要进行优化。
  • 快金的原始金含量为0.01%,由于我们工艺的高效性,通过理论还原效率的计算以及在电镜下的观察,其有效金颗粒数量可能和您自行生产的0.04%纳米金颗粒的的有效金颗粒数基本一致。
  • 快金的OD值为1,如您需要高OD的产品,欢迎咨询您的客户经理。
  • 快金以裸金状态稳定存在于水溶液中,方便您按照需要调节PH值,我们建议采用0.1M的盐酸或氢氧化钠在ul级别来进行调整,并用pH测量仪来测定。不要使用pH试纸,因为容易产生肉眼观察的误差。

 

推荐标金流程

  1. 取10ml胶体金溶液,加入 0.1M NaOH或HCl调节至不同pH值。
  2. 取1ml 调节好pH值的胶体金溶液,加入待标记物,快速混匀,室温孵育20min。
  3. 加入封闭液至胶体金溶液中,快速混匀,室温孵育20min。离心10min,收集标记好的胶体金颗粒。
  4. 重悬buffer重悬备用。
  5. 标记效果检测。分别用抗原对应的抗体和无关抗体划膜,将标记好的金标记物加至金标垫上,组装成试纸条跑样,根据结果评价抗原标记效果。
 标记(交联)时注意事项

  1. 使用纳米金颗粒和抗体/蛋白质交联是一个微妙而难以控制的过程。pH或盐条件的微小变化会改变抗体/蛋白的电荷、疏水性或结构,所有这些都会影响抗体在颗粒表面的密度和取向。所以在开发产品前期,对蛋白或抗体的基本属性研究有助于明确项目的优化方向。
  2. 胶体金粒子由基础金核组成,被负离子双层电荷所包围。所以,在天然状态下,高浓度的电解质会减少颗粒间的静电排斥电荷,导致颗粒絮凝,并使特征红色变为蓝灰色。由于大分子配体通过静电和疏水相互作用吸附在胶体金上。被适量大分子吸附的胶体金不会受高盐絮凝作用的影响,这可以作为检测交联是否成功,胶体金是否得到充分“保护”的好方法。前期交联物可以通过该方法来快速验证优化的方向
  3. 在交联过程中,控制配体和胶体金的pH值非常重要。两种制剂在结合前,都应调整到略高于配体等电点的pH值。如pH值在配体的pKi以下,会发生配体诱导的絮凝作用,如pH值在配体的pKi以上,由于配体与胶体之间的电荷排斥作用,吸附受到限制,效果不佳。
  4. 具体操作建议:
    • 准备一系列具有不同pH值(以0.5pH为一个单位)的5ml胶体金悬浮液(使用NaOH或HCl来滴定),逐步添加至浓度约为1 mg/ml的蛋白质水溶液(10ul)中。在一些蛋白水溶液中,金溶胶将发生絮凝,从红色转变为灰紫色。不发生絮凝的最小pH值将是稳定胶体金溶液的最佳pH值。注意,上述方案为建议方案,因为在胶体金表面结合的蛋白可能会比这要多,可结合蛋白数量受到金颗粒大小和蛋白本身浓度的影响。
    • 稳定胶体金溶液所需的最小蛋白质量,可通过在最佳结合pH值下,向0.1毫升不同浓度的蛋白质系列稀释液(也在最佳pH值下)中加入恒定体积(如0.1毫升)的确定大小的胶体金来测定。混合后,加入0.1毫升10%氯化钠,观察是否出现絮凝。能够防止絮凝的最低蛋白质量被认为是稳定金溶液所需的最低蛋白质量。因此,可以计算出所需的蛋白质量。
    • 需要考虑的一个重要问题是,稳定金溶液所需的最低蛋白质量不代表饱和值。通常增加10-20%甚至几倍,以获得最大结合。
    • 许多单克隆抗体的pH值通常为7.5。采用pH值为7.5的溶液开始调试是个好的开始
    • HEPES缓冲液使用非常方便,因为它溶解后的pH值为7.5,无需进一步滴定溶液。HEPES缓冲液在后续的透析或过柱时,可保持抗体良好效果,金溶液也很稳定。可用于配置蛋白缓冲液。
    • 在交联前再将缓冲液添加至待稳定的工作溶液中,确保到达合适交联的pH值。
    • 应避免在交联过程中使用非常高浓度的蛋白质,因为这可能导致絮凝。蛋白质应在缓冲液中溶解至计划使用的胶体金体积的十分之一左右,并在结合前通过0.2um过滤器过滤,以去除颗粒物,因为它们可能导致不充分和不稳定的结合。
    • 最好将金颗粒溶液添加到蛋白质溶液中以防止聚集物的形成。可以添加一些添加剂,用于稳定交联物,添加剂中往往含有多羟基化合物或蛋白。但应避免使用任何含有巯基的添加剂,因为它们会破坏蛋白质与胶体金的结合,它们可能会破坏蛋白质中半胱氨酸残基与金的结合。
    • 血浆白蛋白,如BSA等,可以作为稳定剂,但是操作过程中,一定要注意避免蛋白酶污染,或使用无蛋白酶的BSA。
    • 可以使用0.095%浓度的叠氮化钠作为防腐剂。
    • 胶体金交联物需要进一步处理以去除多余的配体并调整其浓度。这主要是通过离心来完成的。一般来说,在进行高速离心之前,采用低速离心法去除大颗粒。
    • 文献中报告的离心程序,特别是参考g值的离心程序,应仅作为指南。实际结果在很大程度上取决于转子的几何形状。应避免剧烈的离心,因为颗粒可能变得过于堆积。尽管一般来说,制备良好的交联物可以经受剧烈离心,仍可很好地重新悬浮。不易重新悬浮的微丸或微丸的一部分应丢弃,因为它们总是聚集在一起,如果用于免疫分析,会产生很多问题。

BBI Solutions有着丰富的交联经验,我们向您提供的上述优化胶体金交联工艺的建议,仅供参考。这里的方法需要大量严谨的实验来摸索,一劳永逸的“秘籍”思维是不存在的。

为了更好的协助客户使用好金颗粒,我们推出了下述产品和服务推广活动,欢迎大家参加。


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  1. 新客户样品赠送扫描二维码,联系小助手;或致电021-6104 2216,即可索取免费样品。

  2. 老客户免费技术支持如您已经测试过我们的快金,请联系您的客户经理,我们为您安排一对一的技术专家咨询,解决您在使用中遇到的问题。
  3. 专属项目定制优化如您在开发诸如新冠病毒检测等特定大项目,希望能用大规模,高质量,批间差小的纳米金颗粒来破解生产工艺上的短板,请致电021-6104 2216,我们可以根据您的需求,安排行业经验10年以上的技术工程师,协同您使用我们的快金产品,开发并优化项目。


    BBI Solutions对此活动保留最终解释权


我们期待着快金产品能给为中国体外诊断客户带来良好的使用体验,并帮助大家快速开发和优化新产品,提高行业产品质量。


关于BBI Solutions

BBI Solutions是全球领先的IVD原料供应商。总部位于英国的卡迪夫,在世界各地拥有9个分公司及生产场地,员工近450人。在公司50多年的发展历史中,为全球500多家 IVD企业提供了包括抗原、抗体、诊断酶、血浆/血清和胶体金等诊断试剂开发原材料并同时为50余家POCT客户提供技术开发及OEM生产服务。BBI公司的葡萄糖氧化酶作为原材料每年应用于全球数十亿条血糖快检试纸的开发及生产。公司的纯天然抗原因其卓越的纯化工艺及严苛的选材受到包括罗氏,伯乐,万孚等众多国内外IVD公司的青睐。


关于必艾生物


必艾生物科技(上海)有限公司是BBI Solutions在中国注册的全资子公司,位于上海张江高科技园碧波路690号,主要负责和支持中国和亚太地区的销售及市场业务。
BBI Solutions提供的产品线极其丰富,覆盖了抗原、抗体、生化酶、血浆/血清、胶体金及POCT的最新技术开发服务。在过去的25年里,公司向全球提供了大量定制开发和产品生产服务,积累了大量基于侧向层析平台的技术和经验。公司独特的技术积累和最新的POCT解决方案,能使得客户能放心将产品交付我们开发乃至生产,确保了最高质量和优良性能。
BBI Solutions是BBI集团的一员。