本申請涉及生物信息領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁性微球發(fā)光的氧化型低密度脂蛋白檢測方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、氧化型低密度脂蛋白(ox-ldl)是動脈粥樣硬化的重要標(biāo)志物之一，其水平與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。準(zhǔn)確、靈敏地檢測ox-ldl對于心血管疾病的早期診斷和預(yù)防具有重要意義。目前，ox-ldl的檢測方法主要包括酶聯(lián)免疫吸附測定(elisa)、化學(xué)發(fā)光免疫分析(clia)等。然而，這些方法普遍存在靈敏度不足、特異性較差、操作復(fù)雜等問題，難以滿足臨床需求。

2、近年來，基于磁性微球的免疫分析方法因其具有比表面積大、分離快速、背景干擾小等優(yōu)點(diǎn)，在生物標(biāo)志物檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的磁性微球表面修飾方法往往采用簡單的蛋白質(zhì)或抗體直接吸附，容易導(dǎo)致抗體構(gòu)象改變、活性下降，以及非特異性吸附增加等問題。此外，常規(guī)的化學(xué)發(fā)光信號處理方法通常依賴于簡單的標(biāo)準(zhǔn)曲線法，難以有效處理復(fù)雜樣本中的背景干擾和非線性信號響應(yīng)，限制了檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性。

3、因此，亟需一種技術(shù)方案，從而能夠從樣品捕獲端提高特異性，在信號處理端增強(qiáng)靈敏度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請實(shí)施例提供了一種基于磁性微球發(fā)光的氧化型低密度脂蛋白檢測方法及設(shè)備。本申請解決了現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)志物檢測中存在的假陽性率高、檢測下限不夠低等技術(shù)問題。

2、本申請實(shí)施例提供了一種基于磁性微球發(fā)光的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，包括：將超順磁性氧化鐵微球與兩親性嵌段共聚物混合，通過溶劑揮發(fā)法進(jìn)行表面修飾，并采用光散射和電位測定法表征產(chǎn)物特性；使用一株氧化型低密度脂蛋白抗體進(jìn)行抗體的堿性磷酸酶標(biāo)記，另一株抗體與修飾后的羧基/甲苯磺?；⑶蚧旌戏磻?yīng)，分離純化得到目標(biāo)產(chǎn)物；構(gòu)建化學(xué)發(fā)光免疫分析體系，采集修飾抗體的磁性微球與氧化型低密度脂蛋白化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的動力學(xué)曲線，并利用脈沖激發(fā)提高采集靈敏度；構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以通過發(fā)光動力學(xué)曲線對氧化型低密度脂蛋白濃度進(jìn)行預(yù)測。

3、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，將超順磁性氧化鐵微球與兩親性嵌段共聚物混合，通過溶劑揮發(fā)法進(jìn)行表面修飾，并采用光散射和電位測定法表征產(chǎn)物特性，包括：將超順磁性氧化鐵微球分散于去離子水中，通過超聲處理形成懸浮液；通過開環(huán)聚合反應(yīng)制備兩親性嵌段共聚物，將所述共聚物溶解于有機(jī)溶劑中；將含有羧基或甲苯磺?；墓簿畚锶芤旱渭又了鰬腋∫褐?，在高速攪拌條件下混合，并通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑；采用動態(tài)光散射法和電位測定法表征所得產(chǎn)物的粒徑及表面電荷，計算修飾密度，以驗證表面修飾效果。

4、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，使用一株氧化型低密度脂蛋白抗體進(jìn)行抗體的堿性磷酸酶標(biāo)記，另一株抗體與修飾后的羧基/甲苯磺?；⑶蚧旌戏磻?yīng)，分離純化得到目標(biāo)產(chǎn)物，包括：將抗體溶于緩沖液中，加入堿性磷酸酶，在室溫條件下反應(yīng)預(yù)設(shè)時間，得到堿性磷酸酶修飾的抗體；將表面修飾的微球懸浮于緩沖液中，加入過量的dbco-peg4-nhs酯，在室溫條件下反應(yīng)預(yù)設(shè)時間，引入羧基/甲苯磺酰基；將抗體與羧基/甲苯磺酰基修飾微球混合，在室溫條件下攪拌反應(yīng)特定時間，通過反應(yīng)進(jìn)行抗體的共價連接，并通過磁分離和洗滌去除未反應(yīng)抗體。

5、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，構(gòu)建化學(xué)發(fā)光免疫分析體系，采集修飾抗體的磁性微球與氧化型低密度脂蛋白化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的動力學(xué)曲線，并利用脈沖激發(fā)提高采集靈敏度，包括：選用增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光底物，將修飾抗體的磁性微球與氧化低密度脂蛋白標(biāo)準(zhǔn)品孵育，加入酶標(biāo)記二抗，構(gòu)建化學(xué)發(fā)光免疫分析體系；利用自動化微孔板讀板儀在預(yù)設(shè)波長下采集化學(xué)發(fā)光信號，獲取包含最大發(fā)光強(qiáng)度、上升速率、峰值時間等特征的發(fā)光動力學(xué)曲線；采用修正的gompertz函數(shù)描述發(fā)光強(qiáng)度隨時間的變化，通過非線性擬合獲得與分析物濃度相關(guān)的動力學(xué)參數(shù)，建立定量分析模型；在連續(xù)采集過程中施加周期性強(qiáng)光脈沖刺激，引入額外振蕩發(fā)光分量，通過分析復(fù)合發(fā)光信號提高檢測靈敏度和信噪比。

6、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以通過發(fā)光動力學(xué)曲線對氧化型低密度脂蛋白濃度進(jìn)行預(yù)測，包括：構(gòu)建包含多個濃度梯度樣本的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，每個濃度重復(fù)測量多次獲得發(fā)光動力學(xué)曲線數(shù)據(jù)；設(shè)計多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，輸入為時間序列曲線數(shù)據(jù)，包括卷積層、池化層、全連接層和dropout層；使用優(yōu)化算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，并通過交叉驗證評估模型性能；對原始曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)變換擴(kuò)充數(shù)據(jù)集，以提高模型對不同條件下數(shù)據(jù)的適應(yīng)能力；根據(jù)預(yù)測濃度與實(shí)際濃度的對數(shù)差值評估模型的預(yù)測準(zhǔn)確度。

7、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，利用自動化微孔板讀板儀在預(yù)設(shè)波長下采集化學(xué)發(fā)光信號，獲取包含最大發(fā)光強(qiáng)度、上升速率、峰值時間等特征的發(fā)光動力學(xué)曲線，包括：，其中，表示時間t時的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，表示最大發(fā)光強(qiáng)度，表示上升速率常數(shù)，表示時間，表示拐點(diǎn)時間，表示背景信號強(qiáng)度，表示衰減速率常數(shù)。

8、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，在連續(xù)采集過程中施加周期性強(qiáng)光脈沖刺激，引入額外振蕩發(fā)光分量，通過分析復(fù)合發(fā)光信號提高檢測靈敏度和信噪比，包括：，其中，表示脈沖激發(fā)后時間t時的發(fā)光強(qiáng)度，表示原始化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，表示脈沖激發(fā)引起的額外發(fā)光強(qiáng)度，表示時間，表示衰減時間常數(shù)，表示振蕩頻率。

9、本申請實(shí)施例還提供了一種氧化型低密度脂蛋白檢測設(shè)備，包括：處理器、存儲器、系統(tǒng)總線；其中，所述處理器以及所述存儲器通過所述系統(tǒng)總線相連；所述存儲器用于存儲一個或多個程序，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行上述實(shí)施例任一項所述的方法。

10、在如上所提供的一種基于磁性微球發(fā)光的氧化型低密度脂蛋白檢測方法及設(shè)備中，本申請實(shí)施例通過改進(jìn)了傳統(tǒng)的磁性微球表面修飾方法，并引入了機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化信號處理，能夠從樣品捕獲端提高特異性，在信號處理端增強(qiáng)靈敏度。

技術(shù)特征：

1.一種基于磁性微球發(fā)光的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，其特征在于，其中，將超順磁性氧化鐵微球與兩親性嵌段共聚物混合，通過溶劑揮發(fā)法進(jìn)行表面修飾，并采用光散射和電位測定法表征產(chǎn)物特性，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，其特征在于，其中，使用一株氧化型低密度脂蛋白抗體進(jìn)行抗體的堿性磷酸酶標(biāo)記，另一株抗體與修飾后的羧基/甲苯磺?；⑶蚧旌戏磻?yīng)，分離純化得到目標(biāo)產(chǎn)物，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，其特征在于，其中，構(gòu)建化學(xué)發(fā)光免疫分析體系，采集修飾抗體的磁性微球與氧化型低密度脂蛋白化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的動力學(xué)曲線，并利用脈沖激發(fā)提高采集靈敏度，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，其特征在于，其中，構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以通過發(fā)光動力學(xué)曲線對氧化型低密度脂蛋白濃度進(jìn)行預(yù)測，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，其特征在于，其中，利用自動化微孔板讀板儀在預(yù)設(shè)波長下采集化學(xué)發(fā)光信號，獲取包含最大發(fā)光強(qiáng)度、上升速率、峰值時間等特征的發(fā)光動力學(xué)曲線，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化型低密度脂蛋白檢測方法，其特征在于，其中，在連續(xù)采集過程中施加周期性強(qiáng)光脈沖刺激，引入額外振蕩發(fā)光分量，通過分析復(fù)合發(fā)光信號提高檢測靈敏度和信噪比，包括：

8.一種氧化型低密度脂蛋白檢測設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲器、系統(tǒng)總線；其中，所述處理器以及所述存儲器通過所述系統(tǒng)總線相連；所述存儲器用于存儲一個或多個程序，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行權(quán)利要求1-7任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種基于磁性微球發(fā)光的氧化型低密度脂蛋白檢測方法及設(shè)備，所述方法包括：使用一株氧化型低密度脂蛋白抗體進(jìn)行抗體的堿性磷酸酶標(biāo)記，另一株抗體與修飾后的羧基/甲苯磺?；⑶蚧旌戏磻?yīng)，分離純化得到目標(biāo)產(chǎn)物；構(gòu)建化學(xué)發(fā)光免疫分析體系，樣本中的氧化型低密度脂蛋白抗原與酶標(biāo)抗體和標(biāo)記磁珠形成“磁珠?抗體?抗原?酶標(biāo)抗體”復(fù)合物。隨后通過兩步清洗過程，在發(fā)光底物APS?5的作用下產(chǎn)生光信號值RLU，最終被發(fā)光設(shè)備中的光電倍增管PMT放大光信號值。通過本申請的方案，能夠從樣品捕獲端提高特異性，在信號處理端增強(qiáng)靈敏度。

技術(shù)研發(fā)人員：張秦魯,郭莉莉,馬樂,劉玉泉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安金磁納米生物技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6