重金屬的免疫檢測綜述-生態(tài)環(huán)境學報.doc

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1、重金屬污染物的免疫學檢測技術研究進展江天久h",牛濤1I.暨南大學生命科學技術學院，廣東廣州510632；2.華南師范大學生命科學技術學院，廣東廣州510631摘要：重金屬的免疫學檢測是一種新型的重金屬檢測方法，與傳統(tǒng)檢測方法相比，具有省時、省力、費用低廉、便于攜帶、易于操作等優(yōu)點，能用于重金屬污染物的現(xiàn)場快速檢測和常規(guī)檢測，這對于重金屬污染地區(qū)的補救和恢復工作具有很大的意義，因而發(fā)展和普及應用潛力很大。國外學者通過選擇或合成雙功能鰲合劑鰲合重金屬離子并與載體蛋白偶聯(lián)制備出完全抗原，進一步制備出金屬特異性單抗。目前應用免疫學檢測方法檢測環(huán)境中的重金屬離子還處于實驗室的

2、試驗階段，初步實驗結果表明KinExA免疫檢測法具有用作重金屬免疫檢測傳感器的能力，并且越來越多的重金屬檢測模型被開發(fā)出來。金屬特異性抗體■抗原的結合屬性的初步研究表明，影響抗體對抗原識別的主要因素有：金屬離子的半徑、電子和形態(tài)上的并協(xié)性；鰲合劑的結構；金屬離子-鰲合劑復合物三維結構和價態(tài)結構；抗體中的某些氨基酸殘基能與抗原中金屬離子直接配位以及與抗原中的鰲合劑部分發(fā)生相互作用（疏水作用、氫鍵作用等'關鍵詞：重金屬污染；免疫學檢測；單克隆抗體；鰲合劑中圖分類號：X55文獻標識碼：A文章編號：1672-2175（2005）04-0590-06現(xiàn)已知至少20種左右的重金屬

3、有很大的毒性它們中又有一半以上被大量釋放到環(huán)境中，對人類健康造成嚴重威脅。目前常用的重金屬檢測方法為石墨爐原子吸收光譜法、ICP-AES、X射線熒光光譜法等，這些檢測方法雖然能精確測量樣品中單種金屬的總量，但檢測相對費力、費時、費用昂貴,需要進行大量的樣品預處理，且樣品的檢測需在大型分析設備的室內進行，不能用于現(xiàn)場檢測。此外，這些檢測方法不能提供重金屬的氧化狀態(tài)或者演變信息。由于上述缺點的限制，檢測的樣品數(shù)一般會少于最佳檢測數(shù)量，導致在隨后進行的重金屬污染程度和風險的評估工作存在較大的不確定性⑴。重金屬免疫學檢測方法的建立為這類污染物的檢測提供了另一種途徑。該方法具有

4、檢測速度較快、費用低廉、簡單易攜、高度的靈敏度和選擇性的特點〔3】。這種方法理論上能應用于能產生合適抗體的任何污染物質。自從Reardan等人首次通過金屬-鰲合劑抗原產生并分離出單克隆抗體以來［5］,國外越來越多的抗Hg2+、In'、Cd2Pb2U6等金屬■鰲合劑復合物抗體被研制出來山672］。本文綜述了關于金屬特異性單克隆抗體的制備、免疫學檢測方法的建立以及抗體■抗原的結合屬性的研究進展。1重金屬抗原及其特異性單抗的制備制備重金屬特異性單抗的關鍵點在于金屬抗原的制備。重金屬離子自身不能作為有效的抗體識別目標，因為它們帶有電荷，趨向于與生物分子發(fā)生強烈的不可逆的反

5、應（這也是重金屬的毒性所在），因此用鰲合劑與金屬離子配位使之與生物分子的反應能力減弱，這種金屬■鰲合劑復合物應能夠提供一個能被免疫系統(tǒng)識別的有機物外殼［⑼。應用此理論在制備重金屬特異性單抗時發(fā)現(xiàn)重金屬.鰲合劑復合物是低分子量的半抗原，不足以引起小鼠免疫反應的發(fā)生，后來選用結構較復雜的大分子雙功能鰲合劑，一方面鰲合重金屬，另一方面通過其上的硫氧基團將其偶聯(lián)到載體蛋白（BSA或KLH）上，從而制備出完全抗原132］。制備金屬特異性單抗可以通過篩選或合成鰲合劑、抗原制備、小鼠免疫、細胞融和、雜交瘤篩選、抗體純化、抗體結合屬性分析等步驟完成。2重金屬競爭性免疫檢測方法2.1重

6、金屬間接競爭ELISA免疫檢測法重金屬間接競爭ELISA免疫檢測法是通過樣品中的重金屬離子與過量鰲合劑形成溶解性的金屬-鰲合劑復合物抗原（溶解性抗原）與已經(jīng)包被在酶標板上的金屬■鰲合劑■蛋白質復合物抗原（固化抗原）競爭抗體的抗原結合位點，添加酶標二抗和顯色物質產生熒光信號，與標準曲線對照得出樣品中的重金屬離子濃度［UJ0］o2.2重金屬KinExA免疫檢測方法KinExA是一種計算機控制的流式熒光計，用來進行自由抗體、自由抗原和抗體■抗原復合物的快速分離和定量檢測【囚。KinExA由毛細管流/觀察單元組成并配有多微孔篩，各種被測液能在負壓下通過篩孔。統(tǒng)一大小的小珠堆積

7、在篩子上形成了一個填充床，其表面包被固化抗原。與間接競爭ELISA法一樣，樣品中的重金屬離子先與過量鰲合劑鰲合形成溶解性抗原，加入抗體并使抗體和溶解性抗原之間的結合達到平衡，然后這種溶液快速流過包被有固化抗原的小珠，這時還具有抗原結合位點抗體被小珠捕獲，用緩沖液沖洗，加入BS標二抗和顯色劑顯色，通過PC界面來檢測和記錄熒光信號，與標準曲線對照得出金屬離子濃度（14J51oBlake等人分別用KinExA法和間接競爭ELISA法對樣品中的Cd2+.Co2+.U6Pb?離子進行檢測⑴。結果顯示KinExA法檢測這些金屬的靈敏度和精度都遠遠優(yōu)于間接競爭E