在体外诊断试剂开发中如何降低非特异性吸附（NSA）

2025-1-8 17:05| 编辑: 归去来兮| 查看: 283| 评论: 0|来源: 体外诊断研发大杂烩

摘要: 大部分的非特异性吸附通常从液体介质吸附到固相表面。

非特异性吸附（Non-specific adsorption，NSA），也称为非特异性结合或生物污染，是体外诊断领域的一个持续挑战。大多数生物分子表面，无论是由抗体、酶还是蛋白质组成，都存在来自非特异性物种的共同阻碍问题。对于体外诊断试剂来说，大部分的非特异性吸附通常从液体介质吸附到固相表面。

今天我们一起来来看看降低NSA的方法：

被动方法：被动方法旨在创建一个薄的亲水性和非电荷边界层，以阻止蛋白质吸附，分为物理和化学。

物理方法：通常不会改变表面的化学成分，最流行和最简单的方法是使用阻断蛋白吸附固相表面，例如，牛血清白蛋白（BSA）、酪蛋白（Casein）和其他蛋白。通常在酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay， ELISA）、蛋白质印记（Western blotting，WB）或其他免疫测定方法中使用。这些方法的基本假设是，表面活性蛋白的吸附封闭将抑制其他杂蛋白的吸附。常用的BSA是来源于奶牛的蛋白质，易于获得且价格低廉，然而，BSA 的使用通常会导至表面出现不均匀的层，并且有些研究报告称仍有其他蛋白质可以吸附到 BSA 层上。此外，虽然蛋白质阻滞剂可以应用于各种表面材料，但它们可能具有很高的批次间差异性、交叉反应性等，因此在使用及分析问题中，仍需关注。
化学方法：化学方法包括使用基于聚乙二醇（PEG）的涂层或两性离子聚合物。PEG 是一种非离子水溶性聚合物，通常用于形成蛋白质抗性层。PEG因其表面水合作用和弱碱性醚键而被广泛使用，然而，它们在氧化条件下很脆弱，这限制了它们长期应用的功效。两性离子聚合物或聚两性离子是由两性离子组成的聚合物，两性离子是同时具有正电荷和负电荷的分子。两性离子聚合物含有相等数量的阴离子和阳离子基团，因此在正常条件下整体电荷为零。这些离子基团通过离子溶剂化形成一个强大的水合层来排斥不需要的粘附，并且在广泛的pH范围内功能性强。大多数可用于减少非特异性吸附而展示在底物表面的两性离子试剂通常局限于甜菜碱和磷酰胆碱相关化学品。

主动方法：主动方法是通过产生比弱结合的非特异性分子的粘附力更强的表面剪切力。同时，特异性蛋白质没有被去除，因为通常特异性蛋白质对配体的亲和力比非特异性蛋白质的亲和力大几个数量级。

剪切力：通常剪切力由电气或机械传感器产生，如交流电致流体动力学诱导的纳米剪切，超声波共振，以及共振悬臂振动等。在一些研究中显示，高超声速处理后非特异性结合位点的荧光强度降低 83.8%，而特异性结合位点的荧光强度仅降低 6.1%。
基于流体：基于流体的 NSA 去除方法利用微流体芯片实验室系统中的压力驱动流来去除沿底部通道壁的传感表面的 NSA。这种方法的范围仅限于在流道内进行，并不适用于基于表面的测定方法。

总结：

非特异性吸附是免疫测定方法开发中的一个关键问题，目前我们主要使用的是被动方法中的物理方法，这种方法的主要缺点是它们的批间差异和所需的过程繁琐，并且也可能引起新的非特异性吸附等问题。此文的目的是帮大家打开思路，非特异性吸附不仅可以通过封闭的方法降低，也可以通过载体表面的修饰、主动去除或定向去除等。

最后祝大家结合被动和主动的NSA减少方法，进一步提高灵敏度。

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