关键词:
新型SPR蛋白芯片
慢性特发性血小板减少性紫癜
调节性B细胞
血小板抗体
细胞因子紊乱
临床诊断
摘要:
研究背景 表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)是当今应用最普遍的非标记光学生物传感器(Label-Free Optical Biosensor)技术,正在被越来越普遍地用于生命科学等多个领域。SPR技术不需要对被测物进行标记的优点使其可以测量生物活性分子在无修饰条件下的反应动力学,适用于高通量生物活性分子特别是小分子的筛选,微量未知物的分析,以及在线样品检测。但其核心技术为光路检测系统、微流控进样系统和SPR芯片。目前改进基质材料的表面处理技术,建立高效和快速的芯片活化方法,并能保持芯片表面物质的稳定性和生物活性是该领域研究的热点,同时与微流控技术相结合可降低样品消耗量,提高检测通量。因此,优化SPR芯片表面的功能,探索建立高通量、简便快速、灵敏度高、特异性强的SPR技术应用于临床检验诊断具有重要的意义。 慢性特发性血小板减少性紫癜(Chronic idiopathic thrombocytopenic purpura, CITP)是一种常见的出血性自身免疫病,在我国的发病率呈上升趋势,严重影响患者的生活质量,但因发病机制不明,还难以找到真正特异且有效的治疗方法。近年免疫调节治疗方式引起了人们的兴趣,可能从源头上改变相关的治疗效果。最近研究表明新型调节性B细胞(Breg)具有负性调节作用,在免疫学领域越来越受重视并被积极研究,我们前期预实验发现Breg细胞可能在CITP患者免疫紊乱中发挥重要作用,CITP患者体内Breg的变化可能与CD4+Th细胞亚群和血小板抗体之间有重要关系,因此需要对该问题进行深入研究,并探索一种简便、快速的检测方法,为CITP的临床诊断与治疗寻找新的靶点与思路。血小板抗体的检测是国内外研究的热点,虽然方法有多种,但因价格太高,或操作复杂,或易至假阳性或假阴性等问题,临床应用较少;CD4+T等相关细胞因子紊乱的检测方法主要为ELISA、流式细胞术和PCR等,都难以高通量快速检测多种因子,限制了它们的临床应用。因此,利用SPR技术优势,探索SPR芯片技术应用于CITP患者的免疫紊乱的动态联合检测,对临床诊断、治疗策略选择、临床效果评价和预后分析以及血小板相容性输注治疗等方面具有非常重要的意义。 研究目的 构建与优化新型表面化学SPR蛋白芯片,建立基于SPR技术高通量、简便快速、灵敏度高、特异性好的新型免疫学检测方法:针对CITP治疗效果差,发病机制复杂以及新型调节性B细胞在自身免疫性疾病中的作用特点,本研究拟分析CITP患者外周血新型调节性B细胞的变化特征、及其对患者血小板抗体与CD4+Th细胞紊乱的调节作用;探索新型SPR芯片技术在CITP免疫紊乱诊断与疗效评价中的应用价值,为CITP免疫紊乱的检测寻找新靶点与新方法,同时也为新型SPR芯片技术应用于其它相关免疫病的临床检验诊断提供参考。 研究内容 1、构建灵敏度高、特异性好的新型表面化学SPR蛋白芯片,进行相关性能的综合评价,并对两种SPR芯片比较分析。 2、研究CITP患者外周血新型调节性B细胞的变化及其与血小板抗体的相关性,并分析它们在CITP患者免疫紊乱中的作用。 3、运用新型表面化学蛋白芯片,建立高通量、非标记的SPR技术筛检CITP患者血小板抗体的新方法,并与固相凝集法和MAIPA法对比分析。 4、研究CITP患者外周血新型调节性B细胞的变化与CD4+T细胞的相关性,分析相关的细胞因子在CITP免疫紊乱中的作用。 5、运用新型表面化学蛋白芯片,探索建立高通量、非标记的SPR技术动态、特异性联合检测CITP患者Breg与CD4+T细胞相关因子紊乱的新方法。 研究方法 1、SPR芯片Poly(OEGMA-co-HEMA)表面的制备 利用二元自组装体系对引发剂表面浓度进行控制,以乙醇为溶剂,配制硫醇引发剂和PEG硫醇混合溶液。将经过UV-ZONE处理的芯片浸泡在上述混合溶液中,放置15小时。取出芯片,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。称取2,2’吡啶12.5mg、OEGMA5262.62g和HEMA0.65g,加入溶剂超纯水5ml和甲醇5m1搅拌溶解。加入1mLCuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。随后利用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸溶液(0.04mM), Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通常的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min。表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。将有引发剂的芯片,浸泡在反应溶液中。芯片表面将引发单体在聚合于芯片表面,在室温下反应8小时后,将芯片取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干。基质Poly(OEGMA-co-HEMA)侧链末端羟基活性较差,很难在温和条件中与蛋白质进行偶联反应,所以必须对羟基进行功能化:将表面修饰