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聚乙二醇在體外診斷試劑中的應(yīng)用場景及注意事項(xiàng)


  體外診斷     |      2025-11-17
聚乙二醇是一種高分子聚合物,化學(xué)式是HO(CH2CH2O)nH,無刺激性,味微苦,具有良好的水溶性,并與許多有機(jī)物組分有良好的相溶性。具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性、粘接性,可作為抗靜電劑及柔軟劑等使用,在化妝品、制藥、化纖、橡膠、塑料、造紙、油漆、電鍍、農(nóng)藥、金屬加工及食品加工等行業(yè)中均有著極為廣泛的應(yīng)用。這些特性使其在體外診斷試劑(IVD)中也被廣泛應(yīng)用于免疫診斷、分子診斷、細(xì)胞檢測及試劑配方優(yōu)化等場景。
聚乙二醇在體外診斷中的主要作用
聚乙二醇可以作為緩沖液的成分、蛋白保護(hù)劑、信號放大劑、化學(xué)發(fā)光劑和納米載體的修飾物,提高試劑的穩(wěn)定性和靈敏度,減少非特異性結(jié)合和背景信號。例如,PEG可以增強(qiáng)免疫比濁法和膠乳增強(qiáng)免疫比濁法的檢測效果;PEG可以與魯米諾等物質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生強(qiáng)烈的發(fā)光信號;PEG可以提高納米顆粒的親水性和生物相容性,延長其在血液中的循環(huán)時(shí)間,增加其對靶組織的選擇性。
聚乙二醇優(yōu)勢
1)無毒無害無刺激:聚乙二醇對人體無毒無害無刺激,不會引起過敏或不良反應(yīng),可以安全使用;
2)親水性(水溶性) :聚乙二醇具有良好的親水性和水溶性,可以與水或其他有機(jī)溶劑混溶,方便制備和使用;
3)靈活性高:聚乙二醇具有高度的靈活性和可塑性,可以通過改變分子量、分支數(shù)、末端基團(tuán)等方式調(diào)節(jié)其物理化學(xué)性質(zhì)和生物特性,滿足不同的需求和目的;
4)無免疫原性:聚乙二醇由于其高度親水性和低度折疊性,不會被人體免疫系統(tǒng)識別或清除,不會干擾細(xì)胞功能或靶向免疫原性。
聚乙二醇在體外診斷中的應(yīng)用場景
PEG在免疫比濁/散射檢測中是增強(qiáng)劑與穩(wěn)定劑
具體應(yīng)用:
主要用于檢測血液中的特定蛋白質(zhì)(如C反應(yīng)蛋白、載脂蛋白、免疫球蛋白、補(bǔ)體等)。
常用分子量: PEG 6000 或 PEG 8000
核心作用:
增強(qiáng)反應(yīng)信號: 在抗原-抗體反應(yīng)中,PEG通過其“排阻效應(yīng)”,將水分子從反應(yīng)物表面排除,有效提高了抗原和抗體的局部濃度,促使免疫復(fù)合物快速形成并聚集為更大的顆粒。這些更大的顆粒對光的散射或吸收能力更強(qiáng),從而顯著增強(qiáng)了檢測信號,提高了檢測的靈敏度和速度。
穩(wěn)定反應(yīng)體系: PEG能提供一個(gè)穩(wěn)定的反應(yīng)微環(huán)境,防止免疫復(fù)合物沉淀或非特異性聚集,保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
PEG在化學(xué)發(fā)光免疫分析中是封閉劑與穩(wěn)定劑
具體應(yīng)用:
可用于試劑包被后封閉、酶標(biāo)抗體或磁珠的穩(wěn)定中。
常用分子量: PEG 2000 - PEG 10000(根據(jù)不同用途選擇)
核心作用:
封閉作用: 在固相載體(如微孔板、磁珠)包被了捕獲抗體后,表面仍存在未結(jié)合的位點(diǎn)。PEG可以有效地占據(jù)這些空位,形成一個(gè)親水、惰性的保護(hù)層,減少后續(xù)步驟中與檢測抗體或樣本中其他蛋白質(zhì)的非特異性吸附,從而顯著降低背景信號,提高信噪比。
穩(wěn)定蛋白活性: 添加到酶標(biāo)抗體或捕獲抗體的稀釋液或保存液中,PEG可以通過空間穩(wěn)定作用防止蛋白分子間聚集,長期維持生物分子的活性與穩(wěn)定性,延長試劑盒的保質(zhì)期。
PEG在膠體金免疫層析中對金標(biāo)抗體起穩(wěn)定與流動調(diào)節(jié)的作用
具體應(yīng)用:
用于早孕試紙、傳染病快檢(如流感、HIV)、心肌標(biāo)志物檢測等。
常用分子量: PEG 20000 或更高分子量(如 PEG 20000)
核心作用:
穩(wěn)定金標(biāo)復(fù)合物: 在標(biāo)記了抗體的膠體金顆粒溶液中加入PEG,可以通過空間位阻防止金標(biāo)顆粒在儲存過程中發(fā)生聚集和沉淀,保持其良好的分散性和反應(yīng)活性。
調(diào)節(jié)層析速度: 高濃度的PEG會增加溶液的粘度,從而調(diào)節(jié)樣品在硝酸纖維素膜上的層析流速。適當(dāng)?shù)牧魉倌鼙WC抗原與抗體有充分的反應(yīng)時(shí)間,提高檢測線的顯色強(qiáng)度和檢測的靈敏度。
PEG在酶反應(yīng)體系中是穩(wěn)定劑與激活劑
具體應(yīng)用:
在基于酶催化的診斷試劑中(如血糖、血脂檢測),用于保護(hù)工具酶(如辣根過氧化物酶HRP、葡萄糖氧化酶等)的活性。
常用分子量: PEG 400 - PEG 4000(較低分子量)
核心作用:
維持酶穩(wěn)定性: PEG分子可以包裹在酶分子周圍,減少酶分子因熱運(yùn)動、震動或液氣界面作用導(dǎo)致的變性失活,特別是在液態(tài)試劑中,能顯著延長酶的使用壽命。
提高酶活性: 對于某些酶,低分子量的PEG可以通過改變酶分子的水合狀態(tài)或構(gòu)象,輕微提高其催化活性,從而增強(qiáng)反應(yīng)效率。
PEG在核酸提取與純化中作為沉淀劑
具體應(yīng)用:
可從溶液中沉淀和濃縮DNA或RNA,常用于分子診斷的樣本前處理中。
常用分子量: PEG 6000 或 PEG 8000
核心作用:
選擇性沉淀核酸: PEG與鹽離子(如NaCl)共同作用,可以有效地將不同大小的DNA或RNA分子從水溶液中沉淀出來,而讓小分子雜質(zhì)留在上清液中。這種方法比傳統(tǒng)的乙醇沉淀更溫和,對核酸損傷小,且對不同片段長度的核酸有更好的選擇性。
濃縮與純化: 通過離心收集沉淀,可以去除溶液中的抑制劑,并實(shí)現(xiàn)核酸的濃縮,為后續(xù)的PCR、測序等步驟提供高質(zhì)量、高濃度的模板。
如何正確選擇PEG的分子量:
低分子量PEG(如PEG 400):更易滲透,常用于保護(hù)小分子蛋白或酶;
中高分子量PEG(如PEG 6000):是應(yīng)用最廣泛的區(qū)間,平衡了溶解性、空間位阻效應(yīng)和反應(yīng)促進(jìn)能力;
高分子量PEG(如PEG 20000):空間位阻效應(yīng)和增粘效果最強(qiáng),主要用于穩(wěn)定納米顆粒(如膠體金)和調(diào)節(jié)流體。
應(yīng)用場景
PEG分子量選擇
免疫比濁/散射
PEG 6000, 8000
化學(xué)發(fā)光
PEG 2000 - 10000
膠體金層析
PEG 20000(高分子量)
分子診斷核酸提取
PEG 6000, 8000
酶反應(yīng)體系
PEG 400 - 4000(低分子量)
在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)其具體的配方和工藝,通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化來確定最適合的PEG類型和濃度。
PEG使用注意事項(xiàng)
濃度優(yōu)化:至關(guān)重要,過猶不及
PEG的濃度是影響性能的最關(guān)鍵因素。濃度過低,無法起到應(yīng)有的增強(qiáng)或穩(wěn)定作用;濃度過高,則會產(chǎn)生負(fù)面影響。高濃度 PEG(如 > 20%)可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性(如抗體聚合、酶失活);
分子量選擇:對癥下藥,不可混用
不同分子量的PEG具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)(如空間位阻、粘度),適用于不同場景;
純度與級別:高純度診斷級別PEG事半功倍
避免含有醛類、過氧化物等雜質(zhì)(雜質(zhì)可能氧化核酸或蛋白質(zhì),干擾檢測);
溶解與穩(wěn)定性:操作細(xì)節(jié)決定成敗
使用高純水,在常溫或輕微加熱(如37-60°C)并持續(xù)攪拌下配制PEG溶液。配制好的溶液建議過濾除菌,并避光、冷藏(2-8°C)保存,不宜長期存放,現(xiàn)用現(xiàn)配為佳。
Seebio聚乙二醇PEG相關(guān)產(chǎn)品
貨號
中文品名
英文品名
ACH0144A
PEG 200
Polyethylene glycol 200
ACH0066C
PEG 400
Polyethylene glycol 400
ACH0146A
PEG 600
Polyethylene glycol 600
ACH0046A
PEG 1000
Polyethylene glycol 1000
ACH0037A
PEG 2000
Polyethylene glycol 2000
ACH0038A
PEG 3350
Polyethylene glycol 3350
ACH0039A
PEG 4000
Polyethylene glycol 4000
ACH0040A
PEG 6000
Polyethylene glycol 6000
ACH0042A
PEG 8000
Polyethylene glycol 8000
ACH0054A
PEG 10000
Polyethylene glycol 10000
ACH0070D
PEG 20000
Polyethylene glycol 20000

 

聚乙二醇是一種高分子聚合物,化學(xué)式是HO(CH2CH2O)nH,無刺激性,味微苦,具有良好的水溶性,并與許多有機(jī)物組分有良好的相溶性。具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性、粘接性,可作為抗靜電劑及柔軟劑等使用,在化妝品、制藥、化纖、橡膠、塑料、造紙、油漆、電鍍、農(nóng)藥、金屬加工及食品加工等行業(yè)中均有著極為廣泛的應(yīng)用。這些特性使其在體外診斷試劑(IVD)中也被廣泛應(yīng)用于免疫診斷、分子診斷、細(xì)胞檢測及試劑配方優(yōu)化等場景。
聚乙二醇在體外診斷中的主要作用
聚乙二醇可以作為緩沖液的成分、蛋白保護(hù)劑、信號放大劑、化學(xué)發(fā)光劑和納米載體的修飾物,提高試劑的穩(wěn)定性和靈敏度,減少非特異性結(jié)合和背景信號。例如,PEG可以增強(qiáng)免疫比濁法和膠乳增強(qiáng)免疫比濁法的檢測效果;PEG可以與魯米諾等物質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生強(qiáng)烈的發(fā)光信號;PEG可以提高納米顆粒的親水性和生物相容性,延長其在血液中的循環(huán)時(shí)間,增加其對靶組織的選擇性。
聚乙二醇優(yōu)勢
1)無毒無害無刺激:聚乙二醇對人體無毒無害無刺激,不會引起過敏或不良反應(yīng),可以安全使用;
2)親水性(水溶性) :聚乙二醇具有良好的親水性和水溶性,可以與水或其他有機(jī)溶劑混溶,方便制備和使用;
3)靈活性高:聚乙二醇具有高度的靈活性和可塑性,可以通過改變分子量、分支數(shù)、末端基團(tuán)等方式調(diào)節(jié)其物理化學(xué)性質(zhì)和生物特性,滿足不同的需求和目的;
4)無免疫原性:聚乙二醇由于其高度親水性和低度折疊性,不會被人體免疫系統(tǒng)識別或清除,不會干擾細(xì)胞功能或靶向免疫原性。
聚乙二醇在體外診斷中的應(yīng)用場景
PEG在免疫比濁/散射檢測中是增強(qiáng)劑與穩(wěn)定劑
具體應(yīng)用:
主要用于檢測血液中的特定蛋白質(zhì)(如C反應(yīng)蛋白、載脂蛋白、免疫球蛋白、補(bǔ)體等)。
常用分子量: PEG 6000 或 PEG 8000
核心作用:
增強(qiáng)反應(yīng)信號: 在抗原-抗體反應(yīng)中,PEG通過其“排阻效應(yīng)”,將水分子從反應(yīng)物表面排除,有效提高了抗原和抗體的局部濃度,促使免疫復(fù)合物快速形成并聚集為更大的顆粒。這些更大的顆粒對光的散射或吸收能力更強(qiáng),從而顯著增強(qiáng)了檢測信號,提高了檢測的靈敏度和速度。
穩(wěn)定反應(yīng)體系: PEG能提供一個(gè)穩(wěn)定的反應(yīng)微環(huán)境,防止免疫復(fù)合物沉淀或非特異性聚集,保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
PEG在化學(xué)發(fā)光免疫分析中是封閉劑與穩(wěn)定劑
具體應(yīng)用:
可用于試劑包被后封閉、酶標(biāo)抗體或磁珠的穩(wěn)定中。
常用分子量: PEG 2000 - PEG 10000(根據(jù)不同用途選擇)
核心作用:
封閉作用: 在固相載體(如微孔板、磁珠)包被了捕獲抗體后,表面仍存在未結(jié)合的位點(diǎn)。PEG可以有效地占據(jù)這些空位,形成一個(gè)親水、惰性的保護(hù)層,減少后續(xù)步驟中與檢測抗體或樣本中其他蛋白質(zhì)的非特異性吸附,從而顯著降低背景信號,提高信噪比。
穩(wěn)定蛋白活性: 添加到酶標(biāo)抗體或捕獲抗體的稀釋液或保存液中,PEG可以通過空間穩(wěn)定作用防止蛋白分子間聚集,長期維持生物分子的活性與穩(wěn)定性,延長試劑盒的保質(zhì)期。
PEG在膠體金免疫層析中對金標(biāo)抗體起穩(wěn)定與流動調(diào)節(jié)的作用
具體應(yīng)用:
用于早孕試紙、傳染病快檢(如流感、HIV)、心肌標(biāo)志物檢測等。
常用分子量: PEG 20000 或更高分子量(如 PEG 20000)
核心作用:
穩(wěn)定金標(biāo)復(fù)合物: 在標(biāo)記了抗體的膠體金顆粒溶液中加入PEG,可以通過空間位阻防止金標(biāo)顆粒在儲存過程中發(fā)生聚集和沉淀,保持其良好的分散性和反應(yīng)活性。
調(diào)節(jié)層析速度: 高濃度的PEG會增加溶液的粘度,從而調(diào)節(jié)樣品在硝酸纖維素膜上的層析流速。適當(dāng)?shù)牧魉倌鼙WC抗原與抗體有充分的反應(yīng)時(shí)間,提高檢測線的顯色強(qiáng)度和檢測的靈敏度。
PEG在酶反應(yīng)體系中是穩(wěn)定劑與激活劑
具體應(yīng)用:
在基于酶催化的診斷試劑中(如血糖、血脂檢測),用于保護(hù)工具酶(如辣根過氧化物酶HRP、葡萄糖氧化酶等)的活性。
常用分子量: PEG 400 - PEG 4000(較低分子量)
核心作用:
維持酶穩(wěn)定性: PEG分子可以包裹在酶分子周圍,減少酶分子因熱運(yùn)動、震動或液氣界面作用導(dǎo)致的變性失活,特別是在液態(tài)試劑中,能顯著延長酶的使用壽命。
提高酶活性: 對于某些酶,低分子量的PEG可以通過改變酶分子的水合狀態(tài)或構(gòu)象,輕微提高其催化活性,從而增強(qiáng)反應(yīng)效率。
PEG在核酸提取與純化中作為沉淀劑
具體應(yīng)用:
可從溶液中沉淀和濃縮DNA或RNA,常用于分子診斷的樣本前處理中。
常用分子量: PEG 6000 或 PEG 8000
核心作用:
選擇性沉淀核酸: PEG與鹽離子(如NaCl)共同作用,可以有效地將不同大小的DNA或RNA分子從水溶液中沉淀出來,而讓小分子雜質(zhì)留在上清液中。這種方法比傳統(tǒng)的乙醇沉淀更溫和,對核酸損傷小,且對不同片段長度的核酸有更好的選擇性。
濃縮與純化: 通過離心收集沉淀,可以去除溶液中的抑制劑,并實(shí)現(xiàn)核酸的濃縮,為后續(xù)的PCR、測序等步驟提供高質(zhì)量、高濃度的模板。
如何正確選擇PEG的分子量:
低分子量PEG(如PEG 400):更易滲透,常用于保護(hù)小分子蛋白或酶;
中高分子量PEG(如PEG 6000):是應(yīng)用最廣泛的區(qū)間,平衡了溶解性、空間位阻效應(yīng)和反應(yīng)促進(jìn)能力;
高分子量PEG(如PEG 20000):空間位阻效應(yīng)和增粘效果最強(qiáng),主要用于穩(wěn)定納米顆粒(如膠體金)和調(diào)節(jié)流體。
應(yīng)用場景
PEG分子量選擇
免疫比濁/散射
PEG 6000, 8000
化學(xué)發(fā)光
PEG 2000 - 10000
膠體金層析
PEG 20000(高分子量)
分子診斷核酸提取
PEG 6000, 8000
酶反應(yīng)體系
PEG 400 - 4000(低分子量)
在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)其具體的配方和工藝,通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化來確定最適合的PEG類型和濃度。
PEG使用注意事項(xiàng)
濃度優(yōu)化:至關(guān)重要,過猶不及
PEG的濃度是影響性能的最關(guān)鍵因素。濃度過低,無法起到應(yīng)有的增強(qiáng)或穩(wěn)定作用;濃度過高,則會產(chǎn)生負(fù)面影響。高濃度 PEG(如 > 20%)可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性(如抗體聚合、酶失活);
分子量選擇:對癥下藥,不可混用
不同分子量的PEG具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)(如空間位阻、粘度),適用于不同場景;
純度與級別:高純度診斷級別PEG事半功倍
避免含有醛類、過氧化物等雜質(zhì)(雜質(zhì)可能氧化核酸或蛋白質(zhì),干擾檢測);
溶解與穩(wěn)定性:操作細(xì)節(jié)決定成敗
使用高純水,在常溫或輕微加熱(如37-60°C)并持續(xù)攪拌下配制PEG溶液。配制好的溶液建議過濾除菌,并避光、冷藏(2-8°C)保存,不宜長期存放,現(xiàn)用現(xiàn)配為佳。
Seebio聚乙二醇PEG相關(guān)產(chǎn)品
貨號
中文品名
英文品名
ACH0144A
PEG 200
Polyethylene glycol 200
ACH0066C
PEG 400
Polyethylene glycol 400
ACH0146A
PEG 600
Polyethylene glycol 600
ACH0046A
PEG 1000
Polyethylene glycol 1000
ACH0037A
PEG 2000
Polyethylene glycol 2000
ACH0038A
PEG 3350
Polyethylene glycol 3350
ACH0039A
PEG 4000
Polyethylene glycol 4000
ACH0040A
PEG 6000
Polyethylene glycol 6000
ACH0042A
PEG 8000
Polyethylene glycol 8000
ACH0054A
PEG 10000
Polyethylene glycol 10000
ACH0070D
PEG 20000
Polyethylene glycol 20000