王澤洲,吳俊清,章健,陳弟詩,張毅,賀冬梅
(1.四川省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,四川 成都 610041;2.成都微瑞生物科技有限公司,四川 成都 611731)
豬圓環(huán)病毒?。≒CV-2)是由圓環(huán)病毒2型引起的一類免疫抑制性傳染病,該病伴隨著藍(lán)耳病、非典型豬瘟等并發(fā)或繼發(fā),給我國養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1-2]。目前對該病的診斷主要采用PCR、間接免疫熒光試驗(yàn)(IFA)和免疫組織化學(xué)染色法(IHC)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、膠體金技術(shù)等方法[3-5],這些方法在生產(chǎn)實(shí)際中都不同程度地受到條件制約。為達(dá)到在基層和養(yǎng)殖場實(shí)現(xiàn)快速即時(shí)檢測,本研究應(yīng)用鑭系元素作熒光標(biāo)記物,研制了一種既具有金標(biāo)層析技術(shù)簡單方便、快捷,又具有ELISA 準(zhǔn)確、特異、敏感的豬圓環(huán)病毒抗體高敏熒光免疫層析快速檢測試劑盒(PCV-2-LFICA)。
1.1 材料 PCV-2 表達(dá)蛋白抗原、兔抗雞IgY 抗體、雞IgY抗體,鑭系熒光納米微球和Wellray?WR-1608 熒光儀;吸水紙、樣品墊、硝酸纖維素膜,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC),N-羥基琥珀酰亞胺,切條機(jī)、點(diǎn)膜和噴金膜機(jī),其他試劑均為國產(chǎn)分析純。豬瘟病毒(CSFV)、豬繁殖與呼吸道綜合征病毒(PRRSV)、豬偽狂犬病病毒(PRV)、豬細(xì)小病毒(PPV)、豬乙型腦炎病毒(JEV)、豬流行性腹瀉病毒(PEDV)、豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)的陽性血清,豬圓環(huán)病毒II型抗體ELISA檢測試劑盒。
此外,制備包被膜、抗原標(biāo)記微球、夾心法建立等均參照說明書或按相關(guān)要求操作。
1.2 熒光免疫層析試紙條的組裝 在濕度小于30%,溫度20~25 ℃的環(huán)境下,把吸水紙、標(biāo)記物墊和樣品墊按順序粘貼在聚氯乙烯底板上形成微反應(yīng)體系,然后將其切割成0.5 cm寬,即成試紙條,將試紙條裝入卡殼中制成檢測卡,裝入鋁箔袋封存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 特異性試驗(yàn) 以建立的判斷標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)曲線)與CSFV、PRRSV、PRV、PPV、JEV、PEDV、TGEV陽性血清進(jìn)行豬圓環(huán)病毒病抗體鑭系熒光免疫層析檢測,同時(shí)設(shè)豬圓環(huán)病毒抗體陽性、陰性對照,旨在確定該檢測方法是否發(fā)生交叉反應(yīng)。
1.4 敏感性試驗(yàn) 將PCV-2 標(biāo)準(zhǔn)陽性血清進(jìn)行1∶4、1∶16、1∶64、1∶256、1∶1 024、1∶4 096、1∶16 384倍比稀釋,每個(gè)稀釋度平行做4個(gè)重復(fù),用組裝的PCV-2-LFICA試劑盒檢測,將結(jié)果換算成S/P值,判斷抗體檢出效價(jià)。
1.5 重復(fù)性試驗(yàn)
1.5.1 批內(nèi)重復(fù)性試驗(yàn) 在相同條件下選取12份PCV-2抗體水平不同的血清樣本,每份樣本平行做8個(gè)重復(fù),用組裝的PCV-2-LFICA試劑盒檢測(批號為20170626),然后對檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
1.5.2 批間重復(fù)性試驗(yàn) 在相同條件下選取12份PCV-2 抗體水平不同的血清,分別用4 批PCV-2-LFICA試劑盒檢測(批號分別為20170626、20170718、20171011、20171219),然后對檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
1.6 比較試驗(yàn) 分別用組裝的PCV-2-LFICA試劑盒和豬圓環(huán)病毒2型抗體ELISA試劑盒同時(shí)檢測同一批臨床樣品200 份,比較兩種方法檢測結(jié)果的符合率。
1.7 試劑盒的組裝及保存期試驗(yàn) PCV-2-LFICA 試劑盒由熒光檢測儀、檢測卡、連接線組成。試劑盒置4 ℃保存,于保存后60、120、180、240、300、360、420、480 d按照PCV-2-LFICA各個(gè)優(yōu)化條件,對PCV-2陽性和陰性參考血清進(jìn)行檢測,并對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
1.8 應(yīng)用試驗(yàn) 用PCV-2-LFICA試劑盒對收集自四川省內(nèi)各地的2 372 份血清樣本進(jìn)行檢測,了解PCV-2血清抗體陽性率。
2.1 測定條件的選擇
2.1.1 標(biāo)記量的選擇 把標(biāo)記好的質(zhì)量比(抗原/微球)不同的熒光微球稀釋相同倍數(shù),組裝成檢測卡,在檢測卡加樣孔中分別加入80 μL 參考樣本,室溫下層析15 min,檢測,考察并驗(yàn)證不同標(biāo)記量對標(biāo)記結(jié)果的影響。結(jié)果表明,隨標(biāo)記抗原濃度的增加,各濃度點(diǎn)的結(jié)合率呈現(xiàn)先增后降的趨勢,在抗原/微球的質(zhì)量比為1∶25 時(shí)有最大值。因此,選擇標(biāo)記比例為1∶25的免疫微球進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
2.1.2 加樣量的選擇 在其他條件一致的情況下,考察并驗(yàn)證樣本不同稀釋倍數(shù)對檢測結(jié)果的影響。在檢測卡加樣孔里分別加入稀釋10、20、30、40、50、60、70 倍的參考樣本,室溫下反應(yīng)15min后檢測。結(jié)果表明,隨稀釋倍數(shù)的增加,各濃度點(diǎn)的結(jié)合率均減小。當(dāng)樣本稀釋倍數(shù)為40倍時(shí),繼續(xù)降低稀釋倍數(shù),結(jié)合率增加不明顯,免疫反應(yīng)基本飽和。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇樣本稀釋倍數(shù)40倍為加樣量。
2.1.3 檢測時(shí)間的選擇 在檢測卡加樣孔中加入80 μL參考樣本,室溫下反應(yīng),分別在5、10、15、20、25、30 min 時(shí)檢測,考察不同檢測時(shí)間對結(jié)果的影響。結(jié)果表明,隨著檢測時(shí)間的延長,各濃度點(diǎn)的結(jié)合率基本呈現(xiàn)增加的趨勢,試紙靜置15 min 檢測時(shí)即能達(dá)到較高的結(jié)合率,而隨著檢測時(shí)間的增加,各濃度點(diǎn)的結(jié)合率不再發(fā)生較大的變化,趨于平穩(wěn),說明在15 min 時(shí)試紙條上的雙抗原夾心吸附基本達(dá)到飽和。因此,本著快速簡便的原則,選擇檢測時(shí)間為加樣后15 min。
2.2 檢測結(jié)果的判讀 加樣后,由于液體向前移動(dòng),先后與包被在T 線和C 線上的抗原形成復(fù)合物,這時(shí)試紙條經(jīng)熒光檢測設(shè)備掃描顯示出2 條熒光帶(圖1)。C線熒光掃描值基本一致,T線值隨加樣中抗體濃度的增加而升高。相應(yīng)的檢測結(jié)果以濃度為橫坐標(biāo),熒光值信號為縱坐標(biāo),經(jīng)對數(shù)函數(shù)數(shù)據(jù)處理程序擬合得到標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。當(dāng)樣本為陰性時(shí),PCV-2抗體濃度很低,T線熒光值很低或完全檢測不到;當(dāng)樣本為陽性時(shí),PCV-2 抗體濃度越高,T 線熒光值也越高。無論結(jié)果是陽性還是陰性,C線總能顯示熒光,如果C線沒有熒光顯現(xiàn),無論T 線有無,結(jié)果均判為無效。
圖1 熒光微球免疫層檢技術(shù)檢測PCV-2抗體的掃描圖譜
圖2 熒光微球免疫層析技術(shù)檢測PCV-2抗體的標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.3 特異性試驗(yàn) 本次用PCV-2 蛋白抗原和全病毒建立的PCV-2-LFICA 試劑盒檢測7 種常見豬病的陽性血清,得到的熒光比值均低于0.40(見表1),呈陰性反應(yīng)。表明該方法與7 種常見豬病的陽性血清不發(fā)生交叉反應(yīng),顯示出很好的特異性。
2.4 敏感性試驗(yàn) 選取3 份豬圓環(huán)病毒2 型抗體強(qiáng)陽性血清進(jìn)行1∶4、1∶16、1∶64、1∶256、1∶1 024、1∶4 096、1∶16 384 倍比稀釋,然后做敏感性比對試驗(yàn)。分別用高敏熒光免疫分析法與酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測同一份血清,得出PCV-2-LFICA 試劑盒的檢測滴度為1∶64,而ELISA 為1∶4,前者比 后 者 高1~2 個(gè) 滴度。表 明 PCV-2-LFICA 試劑盒的敏感性較好。
2.5 重復(fù)性試驗(yàn) 批內(nèi)重復(fù)性試驗(yàn)的變異系數(shù)小于10%(表2),批間重復(fù)性試驗(yàn)的變異系數(shù)也小于10%(表3)。表明PCV-2-LFICA試劑盒具有良好的重復(fù)性。
2.6 比較試驗(yàn) 用PCV-2-LFICA試劑盒檢測臨床樣品200份,得出177份陽性,20份陰性,3份可疑;用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測200份臨床樣品,得出33 份陰性,167 份陽性。兩種檢測方法的總符合率為91%(表4)。
2.7 保存期試驗(yàn) 如表5所示,PCV-2-LFICA試劑盒在保存480 d后檢測陽性血清、陰性血清,其變異系數(shù)均小于10%,說明該診斷試劑盒在保存12個(gè)月后仍然穩(wěn)定有效,進(jìn)一步的穩(wěn)定性試驗(yàn)還在進(jìn)行中。
表1 特異性試驗(yàn)結(jié)果
表2 批內(nèi)重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果
表3 批間重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果
表4 比較試驗(yàn)結(jié)果
表5 保存期試驗(yàn)結(jié)果
2.8 現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn) 使用本次研制的PCV-2-LFICA 試劑盒檢測收集自四川省內(nèi)各地的2 372份血清樣本,結(jié)果檢出血清抗體陽性1 822份,陽性率為76.8%。
3.1 鑭系熒光免疫層析方法(LFICA)是在時(shí)間分辨熒光免疫分析(TRFIA)基礎(chǔ)上建立起來的一種超微量快速免疫檢測技術(shù),它集合了酶標(biāo)記技術(shù)、放射標(biāo)記技術(shù)和同位素標(biāo)記技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、無污染,且測定范圍寬,試劑盒壽命長,操作簡單和無放射性等優(yōu)點(diǎn)。在人醫(yī)學(xué)界已有文獻(xiàn)報(bào)道,在獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域才起步,需要研究的內(nèi)容和范圍還很多[6]。與國內(nèi)ELISA 試劑盒檢測結(jié)果的符合率和敏感性都在90%以上,說明該方法完全可以用于PCV-2免疫抗體的檢測。
3.2 豬圓環(huán)病毒病是一種免疫抑制性疾病,本身可以引起豬群發(fā)病和死亡,同時(shí)也可以潛伏在機(jī)體中,當(dāng)環(huán)境條件改變或有藍(lán)耳病、豬瘟、副豬嗜血桿菌病發(fā)生的時(shí)候,出現(xiàn)繼發(fā)或并發(fā)感染,使豬群發(fā)病率和死亡率增加,給養(yǎng)豬業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[7-10]。在圓環(huán)病毒病抗體的常用檢測方法中,ELISA是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的免疫檢測方法,也是當(dāng)前檢測豬圓環(huán)病毒病抗體的主要方法,該法具有敏感性高、特異性強(qiáng)、操作簡單、檢測相對快速、檢查微量、無輻射、高通量等優(yōu)點(diǎn),但需要比較完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,操作人員需要具有一定的專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),檢測一批樣品的整個(gè)流程至少需要2~4 h,對于基層獸醫(yī)站和中小養(yǎng)殖場不適用。間接免疫熒光試驗(yàn)(IFA)和免疫組織化學(xué)染色法(IHC)、PCR 等方法,也都需要專門的實(shí)驗(yàn)室、儀器設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員,并且成本較高。膠體金免疫層析法(GICA)是近年來發(fā)展起來的一種快速檢測方法,該方法操作簡單,使用方便,不需要特殊儀器設(shè)備,肉眼直接觀察和判定結(jié)果,全程只需要幾分鐘,但敏感性較差、重復(fù)性不高,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,漏檢率和誤診率較高。本研究建立的PCV-2-LFICA 法,既具有膠體金免疫層析法簡單方便、適于基層等優(yōu)點(diǎn),又具有ELISA敏感、特異、微量等優(yōu)點(diǎn),檢測時(shí)間從2~4 h縮短到十多分鐘,檢測不需要具有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員,檢測設(shè)備小巧便于攜帶,尤其適用于基層獸醫(yī)部門和養(yǎng)殖場的技術(shù)人員。