Все женщины наверняка знают как пользоваться тестом на беременность.
Самый примитивный тест представляет собой узкую картонную полоску, которую опускают в образец мочи, и по прошествии 2-3 минут смотрят на результат: если на тесте одна полоска — тест отрицательный, если две — положительный.
Если задать вопрос, знаете ли вы, как устроен тест на беременность, многие ответят, что знают: "срабатывает реагент, чувствительный к бета-субъединице гормона ХГЧ, который присутствует в моче беременных женщин". А что именно за реагент? Как именно он взаимодействует с гормоном?
1. Что за вещество окрашивает полоски теста в розово-фиолетовый цвет?
Это коллоидное золото. Коллоидное золото — это наночастицы настоящего золота, которые, будучи "растворенными" в воде придают раствору соответствующий оттенок. Диапазон - от светло-розового до сине-фиолетового, в зависимости от размера частиц. Выглядит примерно так:
2. Что является основным реагентом, связывающим гормон ХГЧ?
Моноклональные антитела к бета-субъединице гормона ХГЧ, подкрашенные коллоидным золотом. Дело в том, что наночастицы золота, способны "прилипать" к антителам, делая их видимыми для глаза. Это их свойство используют, для того, чтобы пометить антитела цветом. И в неиспользованном тесте на беременность, чуть выше зоны, которую окунают в мочу, в специальном кармашке лежат антитела, окрашенные коллоидным золотом. Именно здесь при тестировании происходит их взаимодействие с ХГЧ, если он есть.
3. Что такое моноклональные антитела?
Это белковые молекулы, созданные потомками строго одного клона в-лимфоцитов, которые реагируют только на бета-субъединицу ХГЧ и не реагируют, например, на альфа-субъединицу ХГЧ (хорионического гонадотропина человека), которая у ХГЧ точто такая же как и у ЛГ(лютеинизирующего гормона), ФСГ (фолликулстимулирующего гормона) или ТТГ(тиреотропного гормона).
Моноклональные тела — продукт высоких медицинских технологий. В отличие от поликлональных антител, которые можно вырастить, например, в лабораторных животных, моноклональные выращивают в т. н. гибридомах — гибридах В-лимфоцитов и клетках миеломы (злокачественного заболевания крови человека).
4. Как выглядит антитело?
Примерно так
5. Как устроен тест?
На картинке ниже схематично представлены все зоны стандартного теста. Как только мы опустили тест в мочу, создается "тяга" жидкости, направленная от области замачивания к впитывающей зоне теста. Жидкость при этом проходит очень важную часть - кармашек с крашенными антителами к ХГЧ. Также, на пути следования жидкости находятся еще две интересных зоны - зона тестовой и контрольной линий.
Схематично тест выглядит примерно так:
6. Из чего сделана тестовая линия?
Там тоже антитела. Но они неспецифичные, поликлональные. Им не нужна именно бета-субъединица хгч, они тупо притягивают к себе любую часть гормона, например, альфа-субъединицу.
7. Что происходит в зоне тестовой линии?
Молекула ХГЧ, которая соединилась с меченным моноклональным антителом "прилипает" к торчащему из тестовой зоны поликлональному антителу. Примерно так:
А теперь представьте, что таких молекул много. Тестовая зона окрасится в розовый цвет!
Если хгч в образце нет, то нечему будет связаться с моноклональным антителом, которое с коллоидным золотом. И тогда в тестовой зоне будет пусто. Также будет видимость пустоты, если в тестовой зоне произойдет реакция с каким-нибудь другим похожим гормоном, например с ЛГ. ЛГ тоже своей альфа- субъединицей прилепится к поликлональному антителу в тестовой зоне, но ее видно не будет, поскольку ЛГ в нашем образце не помечен коллоидным золотом.
Можно провести любопытный эксперимент, доказывающий неспецифичность поликлональных антител, которые "торчат" из тестовой зоны.
Допустим, пока что вы не беременны, и хгч в моче у вас нет. А ЛГ есть практически всегда. Можно замочить одновременно два теста — на хгч (тест на беременность) и на ЛГ (тест на овуляцию). Если в процессе реакции положить оба теста рядом, прислонив их друг к другу, то мы увидим, что тест на беременность тоже "заполосатился". Это меченные золотом частицы ЛГ из теста на овуляцию перебежали на теста на беременность и связались там с его поликлональными антителами, которым почти все равно что притягивать.
8. А что происходит в контрольной зоне?
И там тоже антитела. Но они другие. Они нацелены напрямую связывать моноклональные антитела, меченные коллоидным золотом, которые не нашли себе молекул хгч и просто пролетели впустую. В тесте есть также молекулы с золотом, которые вообще пролетели напрочь всё. Они оседают во впитывающей зоне.
9. Из чего состоит т. н. "реагент"?
Все знают, что на тестах часто можно увидеть бледную тестовую полосу, которую можно спутать со слабоположительным тестом. В этом случае говорят, что тест "реагентит" или "на нем проступает реагент".
Реагенты бывают разные:
- Серая полоса реагента - это после высыхания мы видим место скопления поликлональных антител, которые связались с другими гормонами или изменили свои оптические свойства по другим причинам (намокли- высохли - изменились).
- Розовая полоса реагента - в тесте применены некачественные моноклональные антитела, точнее плохо очищенные, с примесью неспецифических поликлональных антител. Они неспецифически связались с другими гормонами (ЛГ, ФСГ).
- Тонкая красная или розовая полоса - это значит в тесте были плохо укреплены молекулы поликлональных антител, так об них как-бы спотыкаются молекулы, крашенные золотом, но на самом деле не связываются с ними, просто там лежат.
- Тонкая серая полоса - участок, где мембрана из нитроцеллюлозы сверху частично отклеился при намокании от тестовой зоны.
- Вмятина - тест изготовлен так, что тестовая зона не скрыта изначально, а как-бы вдавлена. При намокании такой тест создает иллюзию бледной полосы.
10. Что будет если недодержать тест?
Жидкости не хватит, чтобы создать тягу для прохода всех меченных частиц из зоны замачивания в зону впитывания. Поток остановится. На тесте будут розовые разводы, возможно даже кромка которых будет напоминать полосу положительного теста.
11. Что будет если передержать тест?
Частицы с коллоидным золотом частично уплывут в емкость с мочой. И оставшихся может не хватить для положительного теста. Кроме того, впитывающий слой полностью наводнится, и тяга исчезнет, вследствие чего частицы не побегут вдоль теста.
12. Если полоска проявилась не сразу, стоит ли верить тесту?
В некоторых случаях светло-розовой полоски бывает сразу не видно, поскольку всё поле теста залито красителем, и оно всё бледно-розовое. Как только все частицы убегут в зону впитывания, будет легче увидеть оставшиеся, связанные частицы в тестовой зоне. Так что вполне можно.
13. А в тестах с голубыми полосами - тоже золото?
Нет, крашенные частицы на основе латекса. Но в остальном принцип тот же.
14. От чего зависит яркость теста?
Пишут, что от многого - от того, сколько жидкости выпили, какой фирмы тест, сколько туда положили реагента. Последнее варьирует даже среди тестов одной фирмы и из одной коробки.
