庄昕哲,孙晓笛
(杭州奥泰生物技术股份有限公司,浙江 杭州 310018)
犬细小病毒病是由犬细小病毒(canine parvovirus,CPV)引起的急性传染病,可通过呕吐物、粪便及唾液传播。犬细小病毒病发病率、病死率高,传染性强[1-2],多发生于寒冷季节,6月龄以下幼犬最易感,纯种犬较杂种犬发病率明显更高[3-4]。临床上可分为肠炎型和心肌炎型。肠炎型的主要临床表现为呕吐、腹泻、体温升高、粪便稀而腥臭、体重明显下降;心肌炎型则无明显临床特征,易突然衰竭死亡[5-6]。犬冠状病毒病是一种由犬冠状病毒(canine coronavirus,CCV)引起的高度接触性肠道传染病,以急性肠炎、水样腹泻、血便、呕吐和脱水为主要特征[7-9]。该病多发于寒冷季节,主要通过粪便传播,也可垂直传播,2~4 月龄幼犬感染发病率几乎为100%,病死率50%;成年犬的病死率相对较低[10-11]。贾第鞭毛虫(Giardia)寄生于动物小肠,可引起人畜共患的慢性肠道原虫性感染疾病,即贾第鞭毛虫病[12-13]。Giardia 多感染6 月龄以下的幼年犬猫,主要临床表现为幼年犬猫急性、慢性或间歇性腹泻以及长期腹泻导致营养不良、发育迟缓;成年犬猫感染后多无临床表现。该病以粪便及污水为主要传播途径,流行率高,严重时可继发犬细小病毒病及犬冠状病毒病等严重传染病[14-15]。
上述动物传染病均以传染性极强为主要特征,尤其易对幼年犬猫的健康造成危害,及时发现治疗尤为重要。胶体金检测为临床上最方便快捷的检测方法之一。因此,本研究采用胶体金免疫层析技术,制备可快速检测CPV、CCV和Giardia的三合一胶体金检测卡,评价其检测效果,为CPV、CCV和Giardia的临床诊断提供参考。
主要试剂:抗犬细小病毒抗体(CPV-Ab1)、抗犬细小病毒抗体(CPV-Ab2)、抗犬冠状病毒抗体(CCV-Ab1)、抗犬冠状病毒抗体(CCV-Ab2)、抗贾第鞭毛虫抗体(Giardia-Ab1)、抗贾第鞭毛虫抗体(Giardia-Ab2)、鼠IgG、羊抗鼠IgG均购自傲锐生物医药科技有限公司;链霉亲和素和生物素购自Sigma 公司;犬细小病毒阳性样本(CPVAg)、犬冠状病毒阳性样本(CCV-Ag)和贾第鞭毛虫阳性样本(Giardia-Ag)均由杭州宠物医院提供。
主要仪器:连续点膜机及点金标机(海宁威尔芬自动化设备有限公司)、可编程切割机(杭州格伦坤科技有限公司)、鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)。
1.2.1 胶体金颗粒的制备
1 mL 1%的氯金酸加入双蒸水定容至100 mL,煮沸后保持3 min,搅拌并快速加入2 mL 1%的柠檬酸三钠溶液;95°C搅拌6~8 min,冷却后定容至原体积,4°C保存。
1.2.2 胶体金标记抗体
取3 份适量的胶体金溶液,分别调至最适pH 值,加入CPV-Ab1、CPV-Ab1、Giardia-Ab1,充分搅拌1 h;加入20%的浓度为0.2% PEG-2000 稳定剂,1 200 r/min 离心30 min,4°C保存。
1.2.3 金标垫的制备
将已被胶体金标记的CPV-Ab1、CCV-Ab1、Giardia-Ab1 分别与鼠IgG 金标抗体复合物混合,均匀涂布于聚酯纤维膜,37°C烘干,封入装有干燥剂的铝箔袋。
1.2.4 NC膜的制备
1.2.4.1 CCV胶体金检测条的NC膜的制备
将链霉亲和素和羊抗鼠IgG作为检测线(T线)和质控线(C 线)分别包被于NC 膜,37 °C 烘干,封入装有干燥剂的铝箔袋。
1.2.4.2 CPV胶体金检测条和Giardia胶体金检测条的NC膜的制备
将CPV-Ab2、Giardia-Ab2 和羊抗鼠IgG 作为检测线(T线)和质控线(C线)分别包被于NC膜,37 °C烘干,干燥密封保存。
1.2.5 CCV样品垫的制备
CCV-Ab2与生物素(biotin)耦联,按照0.006 g/L浓度加入玻纤溶液混匀,均匀涂布于玻璃纤维,37 °C 烘干,干燥密封保存。
1.2.6 CPV+CCV+Giardia 抗原三合一胶体金检测卡的组装
将准备的3个产品的样品垫、金标垫、NC膜、吸水垫分别依次粘贴于各自洁净的PVC,切割4.0 mm宽的试纸条,按顺序装入三合一测试板,干燥密封保存。
1.3.1 CCV检测原理及判定标准
采用链霉亲和素和生物素信号放大的双抗夹心法进行检测。若样本中含有犬冠状病毒抗原(CCV-Ag),则与样本垫中的CCV-Ab2-biotin 结合,被金标垫上的CCVAb1 捕获,形成CCV-Ab2-biotin-CCVAg-CCV-Ab1 抗体金标复合物;在横向层析的作用下继续流动至NC膜,被T线处的链霉亲和素捕获,形成抗体-抗原-抗体固相复合物,呈现红色条带;继续层析至质控线C 处,溶液中的鼠IgG金标物与羊抗鼠IgG结合,呈现红色条带。
若样本中不含有CCV-Ag,则检测线处不呈现红色条带,仅质检线处呈现红色条带。
1.3.2 CPV、Giardia检测原理及判定标准
采用双抗夹心法进行检测。若样本中含有犬细小病毒抗原(CPV-Ag),则与金标垫中的犬细小病毒抗体(CPV-Ab2)结合;在横向层析的作用下,继续流动至NC膜,被T 线处的犬细小病毒抗体(CPV-Ab1)捕获,形成CPV-Ab2-CPV-Ag-CPV-Ab1 抗体抗原固相复合物,呈现红色条带;继续层析至质控线C处,溶液中的鼠IgG金标物与羊抗鼠IgG结合,呈现红色条带。
若样本中不含有CCV-Ag,则检测线处不呈现红色条带,仅质检线处呈现红色条带。Giardia检测同理。
1.3.3 检测方法
于地上或犬的肛门处采集适量犬呕吐物或粪便,与缓冲液搅拌混匀取出,确保充分提取样品。
将测试板置于干净平整的表面,分别垂直滴加3 滴样品(约120 µL)于测试板S 孔,5~10 min 判读结果,15 min后结果无效。
1.4.1 特异性试验
采用3个批次各9个CPV、CCV和Giardia抗原胶体金检测卡分别检测CDV、CPV、CAV、CRV、CCV和Giardia的阳性样本,观察并记录结果,评价其特异性。
1.4.2 灵敏度试验
将CPV 高浓度阳性样本稀释成不同浓度:320.0、160.0、80.0、40.0、20.0、10.0、5.0 和2.5 HAU/mL;将高浓度的CCV 重组抗原稀释成不同浓度:100.0、50.0、25.0、10.0、5.0、2.0、1.0、0.5µg/L;将Giardia高浓度样本稀释为不同浓度:625 000、125 000、62 500、31 250、15 625、3 125、2 500、1 000、500 和0 cysts/mL。采用组装好的CPV、CCV 及Giardia 抗原胶体金检测卡分别测试,观察并记录结果,评价其灵敏度。
1.4.3 重复性试验
分别制备3 批CPV+CCV+Giardia 抗原胶体金检测卡,采用3 个批次的胶体金检测卡分别检测CPV、CCV 和Giardia的阴性、中阳性和高阳性样品。每一批次每组样本各10份,观察并记录结果,评价其在同批次和不同批次间的重复性。
1.4.4 稳定性试验
1.4.4.1 加速稳定性试验
制备3 批CPV、CCV 和Giardia 抗原胶体金检测卡,分别45 °C 保存0、7、14、21、28、35、42、56、77、84 d 和55 °C下0、7、14、21、28、35、42 d 后进行试验。每个时间点分别检测CPV、CCV 和Giardia 阴性对照品、弱阳性对照品、中阳性对照品和强阳性对照品各3份,观察并记录结果。
1.4.4.2 实时稳定性试验
制备3 批CPV、CCV 和Giardia 抗原胶体金检测卡,室温条件进行0、6、12、15、18、21、24月的稳定性试验。
每个时间点分别检测CPV、CCV 和Giardia 阴性对照品、弱阳性对照品、中阳性对照品和强阳性对照品各3份,观察并记录结果。
1.4.5 与RT-qPCR检测结果符合率
收集经RT-qPCR 检测的3 批数量分别为82、179 和162 个的临床样本,采用CPV、CCV 及Giardia 抗原胶体金检测卡分别进行检测,观察记录结果并计算胶体金检测与RT-qPCR检测结果符合率。
1.4.6 与其他品牌检测结果对比
分别采用上述制备的CPV、CCV 和Giardia 抗原胶体金检测卡与A 公司的CPV、CCV 和Giardia 抗原胶体金检测卡分别对CPV、CCV和Giardia阴性和样本各7份进行检测,观察并记录结果。
表1 特异性试验结果Tab.1 Results of specificity test 单位:个
由表1可知,仅CPV阳性样本在CPV检测线和质检线处出现红色条带,结果为阳性;仅CCV阳性样本在CCV检测线和质检线处出现红色条带,结果为阳性;仅Giardia 阳性样本在Giardia抗原检测线和质检线处出现红色条带,结果为阳性;其余结果均为阴性。结果表明,CPV 胶体金检测卡与CDV、CAV、CRV、CCV 和Giardia 均无交叉反应;CCV 胶体金检测卡与CDV、CAV、CRV、CPV 和Giardia 均无交叉反应;Giardia 抗原胶体金检测卡与CDV、CAV、CRV、CCV和CPV均无交叉反应。CPV、CCV及Giardia抗原胶体金检测卡均特异性良好。
由表2 可知,CPV-Ag 浓度分别为320.0、160.0、80.0、40.0、20.0、10.0 HAU/mL 时,均呈阳性结果;浓度低于10.0 HAU/mL 时,呈可疑结果或阴性结果。CCV-Ag 浓度分别为100.0、50.0、25.0、10.0、5.0、2.0µg/L时,均呈阳性结果;浓度低于2.0 µg/L 时,呈可疑结果或阴性结果。Giardia-Ag 浓度分别为625 000、125 000、62 500、31 250、15 625、3 125 cysts/mL 时,均呈阳性结果;浓度低于3 125 cysts/mL时,呈阴性结果。
表2 灵敏度试验结果Tab.2 Results of sensitivity test 单位:个
结果表明,CPV、CCV 及Giardia 抗原胶体金检测卡灵敏度均较好,分别可检测CPV-Ag 浓度低至10.0 HAU/mL的样本、CCV-Ag 浓度低至2.0µg/L 的样本和Giardia-Ag浓度低至3 125 cysts/mL的样本。
由表3 可知,同批次CPV、CCV 及Giardia 抗原胶体金检测卡分别检测10份阴性样本,结果均为阴性;分别检测10 份中阳性样本和强阳性样本,结果均为阳性;且不同批次同组样本的检测结果也一致。结果表明,CPV、CCV 及Giardia抗原胶体金检测卡的重复性均良好。
表3 重复性试验结果Table 3 Results of reproducible experimental 单位:个
2.4.1 加速稳定性试验结果
同一批次及不同批次内共9 个检测板,使用CPV、CCV 和Giardia 阴性样本分别于45 °C 条件下0、7、14、21、28、35、42、56、77、84 d 和55 °C 下0、7、14、21、28、35、42 d检测,均显示阴性;CPV、CCV和Giardia 弱阳性样本、中阳性样本和强阳性样本检测时均显示阳性。结果表明,CPV、CCV及Giardia抗原胶体金检测卡在45 °C 84 d或在55 °C 42 d 时的检测结果均有效;根据阿伦尼乌斯公式推算该产品可保存2年。
2.4.2 实时稳定性试验结果
同一批次和不同批次内共9个测试板使用CPV、CCV和Giardia 阴性样本在0、6、12、15、18、21、24 月检测,结果均显示阴性;CPV、CCV 和Giardia 弱阳性样本、中阳性样本和强阳性样本检测结果均显示阳性。结果表明,该产品在24月内具有稳定性。
由表4 可知,与RT-qPCR 检测结果相比,胶体金检测卡检测CPV 的阴性符合率为100.00%,阳性符合率为95.74%,总符合率为97.56%;CCV 的阴性符合率为97.52%,阳性符合率为93.10%,总符合率为96.09%;Giardia的阴性符合率为95.87%,阳性符合率为95.12%,总符合率为95.68%。结果表明,CPV、CCV和Giardia抗原胶体金检测卡检测与RT-qPCR检测结果基本一致。
表4 RT-qPCR与胶体金检测结果比较Tab.4 Comparison of RT-qPCR and colloidal gold detection results单位:个
表5 与其他品牌产品检测对照结果Tab.5 Results of controled test with A company 单位:个
由表5 可知,CPV、CCV 和Giardia 各7 份阴性样本通过二者的检测在检测线处均无红色条带出现,质检线处出现红色条带,显示阴性;CPV、CCV和Giardia各7份阳性样本通过二者的检测在检测线和质检线处均出现红色条带,显示阴性。结果表明,二者产品均能够有效检测CPV、CCV及Giardia。
各项试验结果表明,制备的CPV+CCV+Giardia 抗原三合一胶体金检测卡具有良好的特异性,不与CDV-Ag、CAV-Ag、CRV-Ag、CCV-Ag、Giardia-Ag 和CPV-Ag 除对应抗原外任何一种抗原发生交叉反应;灵敏度较高,分别可检测CPV 浓度低至10.0 HAU/mL 的样本、CCV 浓度低至2.0µg/L的样本和Giardia浓度低至3 125 cysts/mL 的样本;对于不同批次或同批次的不同样本的检测重复性良好;45 °C 84 d 内或在55°C 42 d 内热稳定性良好,室温条件下24个月内均稳定,检测效果良好;对经RT-qPCR检测的82 个CPV 相关样本、179 个CCV 相关样本以及162 个Giardia相关样本进行胶体金检测,结果显示,与RT-qPCR检测结果相比,胶体金检测卡检测CPV 的阴性符合率为100.00%,阳性符合率为95.74%,总符合率为97.56%;CCV的阴性符合率为97.52%,阳性符合率为93.10%,总符合率为96.09%;Giardia的阴性符合率为95.87%,阳性符合率为95.12%,总符合率为95.68%,其检测结果基本一致。
本试验制备的CPV+CCV+Giardia 抗原三合一胶体金检测卡具有特异性好、灵敏度高、重复性好、稳定性高、结果准确率高的优点,能够快速、准确地检测CPV、CCV 及Giardia抗原。