生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法

Enzyme-LinkedImmunoSorbentAssay,ELISA

免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法

簡(jiǎn)介：酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法，簡(jiǎn)稱(chēng)酶聯(lián)免疫法，或者ELISA法。它的中心就是讓抗體與酶復(fù)合物結(jié)合，然后通過(guò)顯色來(lái)檢測(cè)。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法

基本原理：①使抗原或抗體結(jié)合到某種固相載體表面，并保持其免疫活性。②使抗原或抗體與某種酶連接成酶標(biāo)抗原或抗體，這種酶標(biāo)抗原或抗體既保留其免疫活性，又保留酶的活性。在測(cè)定時(shí)，把受檢標(biāo)本（測(cè)定其中的抗體或抗原）和酶標(biāo)抗原或抗體按不同的步驟與固相載體表面的抗原或抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復(fù)合物與其他物質(zhì)分開(kāi)，最后結(jié)合在固相載體上的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量成一定的比例。加入酶反應(yīng)的底物后，底物被酶催化變?yōu)橛猩a(chǎn)物，產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相關(guān)，故可根據(jù)顏色反應(yīng)的深淺來(lái)進(jìn)行定性或定量分析。由于酶的催化頻率很高，故可極大地放大反應(yīng)效果，從而使測(cè)定方法達(dá)到很高的敏感度。ELISA可用于測(cè)定抗原，也可用于測(cè)定抗體。在這種測(cè)定方法中有3種必要的試劑：①固相的抗原或抗體②酶標(biāo)記的抗原或抗體③酶作用的底物。根據(jù)試劑的來(lái)源和標(biāo)本的性狀以及檢測(cè)的具備條件，可設(shè)計(jì)出各種不同類(lèi)型的檢測(cè)方法。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法在這種測(cè)定方法中有3種必要的試劑：①固相的抗原或抗體（免疫吸附劑）②酶標(biāo)記的抗原或抗體（標(biāo)記物）③酶作用的底物（顯色劑）酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法注意事項(xiàng)：⒈正式試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)分別以陽(yáng)性對(duì)照與陰性對(duì)照控制試驗(yàn)條件，待檢樣品應(yīng)作一式二份，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。有時(shí)本底較高，說(shuō)明有非特異性反應(yīng)，可采用羊血清、兔血清或BSA等封閉。⒉在ELISA中，進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件的選擇是很重要的，其中包括：⑴固相載體的選擇：許多物質(zhì)可作為固相載體，如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙酰胺和纖維素等。其形式可以是凹孔平板、試管、珠粒等。當(dāng)前常用的是40孔聚苯乙烯凹孔板。不管何種載體，在使用前均可進(jìn)行篩選：用等量抗原包被，在同一實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，觀(guān)察其顯色反應(yīng)是否均一性，據(jù)此判明其吸附性能是否良好。⑵包被抗體（或抗原）的選擇：將抗體（或抗原）吸附在固相載體表面時(shí)，要求純度要好，吸附時(shí)一般要求PH在9.0～9.6之間。吸附溫度，時(shí)間及其蛋白量也有一定影響，一般多采用4℃18～24小時(shí)。蛋白質(zhì)包被的最適濃度需進(jìn)行滴定：即用不同的蛋白質(zhì)濃度（0.1、1.0和10μg/ml等）進(jìn)行包被后，在其它試驗(yàn)條件相同時(shí)，觀(guān)察陽(yáng)性標(biāo)本的OD值。選擇OD值最大而蛋白量最少的濃度。對(duì)于多數(shù)蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)通常為1～10μg/ml。⑶酶標(biāo)記抗體工作濃度的選擇：首先用直接ELISA法進(jìn)行初步效價(jià)的滴定（見(jiàn)酶標(biāo)記抗體部份）。然后再固定其它條件或采取“方陣法”（包被物、待檢樣品的參考品及酶標(biāo)記抗體分別為不同的稀釋度）在正式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)里準(zhǔn)確地滴定其工作濃度。⑷酶的底物及供氫體的選擇：對(duì)供氫體的選擇要求是價(jià)廉、安全、有明顯地顯色反應(yīng)，而本身無(wú)色。有些供氫體（如OPD等）有潛在的致癌作用，應(yīng)注意防護(hù)。有條件者應(yīng)使用不致癌、靈敏度高的供氫體，如TMB和ABTS是當(dāng)前較為滿(mǎn)意的供氫體。底物作用一段時(shí)間后，應(yīng)加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿以終止反應(yīng)。通常底物作用時(shí)間，以10-30分鐘為宜。底物使用液必須新鮮配制，尤其是H2O2在臨用前加入。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法檢測(cè)步驟：ELISA用血清來(lái)檢測(cè)，首先血液要經(jīng)過(guò)至少半個(gè)小時(shí)的凝集，然后取血清。將酶復(fù)合物用稀釋液稀釋后，加血清及陰性、陽(yáng)性對(duì)照，還有就是質(zhì)控品（這是嚴(yán)格的要求，它的范圍必須在質(zhì)控范圍內(nèi)）。經(jīng)過(guò)一個(gè)小時(shí)的孵育，然后洗板，加底物，半個(gè)小時(shí)避光反應(yīng)后加終止液即完成反應(yīng)部分，然后就是讀數(shù)。由數(shù)值來(lái)判斷結(jié)果的陰性或陽(yáng)性。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法檢測(cè)方法：雙抗體夾心法雙位點(diǎn)一步法間接法測(cè)抗體競(jìng)爭(zhēng)法捕獲法雙抗體夾心法雙抗體夾心法，屬于非競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合測(cè)定。它是檢測(cè)抗原最常用ELISA，適用于檢測(cè)分子中具有至少兩個(gè)抗原決定簇的多價(jià)抗原。其基本工作原理是：利用連接于固相載體上的抗體和酶標(biāo)抗體分別與樣品中被檢測(cè)抗原分子上兩個(gè)抗原決定簇結(jié)合，形成固相抗體-抗原-酶標(biāo)抗體免疫復(fù)合物。復(fù)合物的形成量與待測(cè)抗原的含量成正比。測(cè)定復(fù)合物中的酶作用于加入的底物后生成的有色物質(zhì)量(OD值)，即可確定待測(cè)抗原含量。雙抗體夾心法雙位點(diǎn)一步法在雙抗體夾心法測(cè)定抗原時(shí)，如應(yīng)用針對(duì)抗原分子上兩個(gè)不同抗原決定簇的單克隆抗體分別作為固相抗體和酶標(biāo)抗體，則在測(cè)定時(shí)可使標(biāo)本的加入和酶標(biāo)抗體的加入兩步并作一步。這種雙位點(diǎn)一步不但簡(jiǎn)化了操作，縮短了反應(yīng)時(shí)間，如應(yīng)用高親和力的單克隆抗體，測(cè)定的敏感性和特異性也顯著提高。單克隆抗體的應(yīng)用使測(cè)定抗原的ELISA提高到新水平。在一步法測(cè)定中，應(yīng)注意鉤狀效應(yīng)（hookeffect），類(lèi)同于沉淀反應(yīng)中抗原過(guò)剩的后帶現(xiàn)象。當(dāng)標(biāo)本中待測(cè)抗原濃度相當(dāng)高時(shí)，過(guò)量抗原分別和固相抗體及酶標(biāo)抗體結(jié)合，而不再形成夾心復(fù)合物，所得結(jié)果將低于實(shí)際含量。鉤狀效應(yīng)嚴(yán)重時(shí)甚至可出現(xiàn)假陰性結(jié)果。間接法測(cè)抗體

其原理為利用酶標(biāo)記的抗體以檢測(cè)已與固相結(jié)合的受檢抗體，故稱(chēng)為間接法。操作步驟如下：⑴將特異性抗原與固相載體連接，形成固相抗原：洗滌除去未結(jié)合的抗原及雜質(zhì)。⑵加稀釋的受檢血清：其中的特異抗體與抗原結(jié)合，形成固相抗原抗體復(fù)合物。經(jīng)洗滌后，固相載體上只留下特異性抗體。其他抗體及血清中的雜質(zhì)由于不能與固相抗原結(jié)合，在洗滌過(guò)程中被洗去。⑶加酶標(biāo)抗抗體：與固相復(fù)合物中的抗體結(jié)合，從而使該抗體間接地標(biāo)記上酶。洗滌后，固相載體上的酶量就代表特異性抗體的量。例如欲測(cè)人對(duì)某種疾病的抗體，可用酶標(biāo)羊抗人IgG抗體。⑷加底物顯色：顏色深度代表標(biāo)本中受檢抗體的量。本法主要用于對(duì)病原體抗體的檢測(cè)而進(jìn)行傳染病的診斷。間接法的優(yōu)點(diǎn)是只要變換包被抗原就可利用同一酶標(biāo)抗抗體建立檢測(cè)相應(yīng)抗體的方法。間接法成功的關(guān)鍵在于抗原的純度。雖然有時(shí)用粗提抗原包被也能取得實(shí)際有效的結(jié)果，但應(yīng)盡可能予以純化，以提高試驗(yàn)的特異性。特別應(yīng)注意除去能與一般健康人血清發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)，例如以E.Coli為工程酶的重組抗原，如其中含有E.Coli成份，很可能與受過(guò)E.Coli感染者血清中的抗E.Coli抗體發(fā)生反應(yīng)?？乖幸膊荒芎信c酶標(biāo)抗人Ig反應(yīng)的物質(zhì)，例如來(lái)自人血漿或人體組織的抗原，如不將其中的Ig去除，試驗(yàn)中也發(fā)生假陽(yáng)性反應(yīng)。另外如抗原中含有無(wú)關(guān)蛋白，也會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)吸附而影響包被效果。間接法中另一種干擾因素為正常血清中所含的高濃度的非特異性抗體。病人血清中受檢的特異性IgG只占總IgG中的一小部分。IgG的吸附性很強(qiáng)，非特異IgG可直接吸附到固相載體上，有時(shí)也可吸附到包被抗原的表面。因此在間接法中，抗原包被后一般用無(wú)關(guān)蛋白質(zhì)（例如牛血清蛋白）再包被一次，以封閉（blocking）固相上的空余間隙。另外，在檢測(cè)過(guò)程中標(biāo)本須先行稀釋?zhuān)?:40~1:200），以避免過(guò)高的陰性本底影響結(jié)果的判斷。間接法測(cè)抗體競(jìng)爭(zhēng)法競(jìng)爭(zhēng)法可用于測(cè)定抗原，也可用于測(cè)定抗體。以測(cè)定抗原為例，受檢抗原和酶標(biāo)抗原競(jìng)爭(zhēng)與固相抗體結(jié)合，因此結(jié)合于固相的酶標(biāo)抗原量與受檢抗原的量呈反比。操作步驟如下：⑴將特異抗體與固相載體連接，形成固相抗體。洗滌。⑵待測(cè)管中加受檢標(biāo)本和一定量酶標(biāo)抗原的混合溶液，使之與固相抗體反應(yīng)。如受檢標(biāo)本中無(wú)抗原，則酶標(biāo)抗原能順利地與固相抗體結(jié)合。如受檢標(biāo)本中含有抗原，則與酶標(biāo)抗原以同樣的機(jī)會(huì)與固相抗體結(jié)合，競(jìng)爭(zhēng)性地占去了酶標(biāo)抗原與固相載體結(jié)合的機(jī)會(huì)，使酶標(biāo)抗原與固相載體的結(jié)合量減少。參考管中只加酶標(biāo)抗原，保溫后，酶標(biāo)抗原與固相抗體的結(jié)合可達(dá)最充分的量。洗滌。⑶加底物顯色：參考管中由于結(jié)合的酶標(biāo)抗原最多，故顏色最深。參考管顏色深度與待測(cè)管顏色深度之差，代表受檢標(biāo)本抗原的量。待測(cè)管顏色越淡，表示標(biāo)本中抗原含量越多。一般情況，是通過(guò)方波伏安法，檢測(cè)培養(yǎng)體系的峰電流，通過(guò)峰電流與抗原抗體的線(xiàn)性關(guān)系來(lái)最終確定體系的最終檢測(cè)目標(biāo)的濃度。當(dāng)抗原材料中的干擾物質(zhì)不易除去，或不易得到足夠的純化抗原時(shí)，可用此法檢測(cè)特異性抗體。其原理為標(biāo)本中的抗體和一定量的酶標(biāo)抗體競(jìng)爭(zhēng)與固相抗原結(jié)合。標(biāo)本中抗體量越多，結(jié)合在固相上的酶標(biāo)抗體愈少，因此陽(yáng)性反應(yīng)呈色淺于陰性反應(yīng)。如抗原為高純度的，可直接包被固相。如抗原中會(huì)有干擾物質(zhì)，直接包被不易成功，可采用捕獲包被法，即先包被與固相抗原相應(yīng)的抗體，然后加入抗原，形成固相抗原。洗滌除去抗原中的雜質(zhì)，然后再加標(biāo)本和酶標(biāo)抗體進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合反應(yīng)。競(jìng)爭(zhēng)法測(cè)抗體有多種模式，可將標(biāo)本和酶標(biāo)抗體與固相抗原競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合，抗HBcELISA一般采用此法。另一種模式為將標(biāo)本與抗原一起加入到固相抗體中進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合，洗滌后再加入酶標(biāo)抗體，與結(jié)合在固相上的抗原反應(yīng)?？笻Be的檢測(cè)一般采用此法。捕獲法

血清中針對(duì)某些抗原的特異性IgM常和特異性IgG同時(shí)存在，后者會(huì)干擾IgM抗體的測(cè)定。因此測(cè)定IgM抗體多用捕獲法，先將所有血清IgM（包括異性IgM和非特異性IgM）固定在固相上，在去除IgG后再測(cè)定特異性IgM。操作步驟如下：⑴將抗人IgM抗體連接在固相載體上，形成固相抗人IgM。洗滌。⑵加入稀釋的血清標(biāo)本：保溫反應(yīng)后血清中的IgM抗體被固相抗體捕獲。洗滌除去其他免疫球蛋白和血清中的雜質(zhì)成分。⑶加入特異性抗原試劑：它只與固相上的特異性IgM結(jié)合。洗滌。⑷加入針對(duì)特異性的酶標(biāo)抗體：使之與結(jié)合在固相上的抗原反應(yīng)結(jié)合。洗滌。⑸加底物顯色：如有顏色顯示，則表示血清標(biāo)本中的特異性IgM抗體存在，是為陽(yáng)性反應(yīng)。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法實(shí)驗(yàn)器材和藥品：固相載體在ELISA測(cè)定過(guò)程中作為吸附劑和容器。最常用的是聚苯乙烯和聚氯乙烯。它們有較強(qiáng)的吸附蛋白質(zhì)的性能，抗體或蛋白質(zhì)抗原吸附其上后仍保留原來(lái)的免疫學(xué)活性。微量滴定板，量滴定板為8×12的96孔式。ELISA板的特點(diǎn)是可以同時(shí)進(jìn)行大量標(biāo)本的檢測(cè)，并可在特制的比色計(jì)上迅速讀出結(jié)果。聚苯乙烯經(jīng)射線(xiàn)照射后，其吸附性增加。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法酶結(jié)合物是酶與抗體或抗原聯(lián)結(jié)的產(chǎn)物。具有酶促反應(yīng)，顯示出生物放大作用。在ELISA中，常用的酶為辣根過(guò)氧化物酶(horseradishperoxidase,HRP)和堿性磷

酸酶(alkalinephosohatase,AP)。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法酶的底物1、HRP催化過(guò)氧化物的氧化反應(yīng)。供氫體：鄰苯二胺(OPD)、四甲基聯(lián)苯胺(TMB)OPD氧化后的產(chǎn)物呈橙紅色，用酸終止酶反應(yīng)后，最適吸收波長(zhǎng)為492nmTMB經(jīng)HRP作用后共產(chǎn)物顯藍(lán)色，用HCL或H2SO4終止后，由藍(lán)色呈黃色，最適吸收波長(zhǎng)為405nm2、AP為磷酸酯酶一般采用對(duì)硝基苯磷酸酯(p-NPP)作為底物。產(chǎn)物為黃色的對(duì)硝基酚，在405nm波長(zhǎng)處有吸收峰。用NaOH終止酶反應(yīng)酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法陽(yáng)性對(duì)照品(positivecontrol)和陰性對(duì)照品(negativecontrol)：陰性對(duì)照品須先行檢測(cè)，確定其中不含待測(cè)物質(zhì)。陽(yáng)性對(duì)照品在含蛋白保護(hù)劑的緩沖液中加入一定量的待檢物質(zhì)，含量約為最低檢測(cè)敏感度的10~20倍。酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法洗滌液常用的稀釋液為含0.05%吐溫20的磷酸鹽緩沖液。酶反應(yīng)終止液HRP反應(yīng)終止液為硫酸，一般采用2mol/LAP用NaOH終止酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法實(shí)驗(yàn)方法:

1.加樣：加一定稀釋的待檢樣品0.1ml于已包被之反應(yīng)孔中，置37℃孵育1小時(shí)。然后洗滌。(同時(shí)做空白孔，陰性對(duì)照孔及陽(yáng)性對(duì)照孔)。2.加酶標(biāo)抗體：于各反應(yīng)孔中，加入新鮮稀釋的酶標(biāo)抗體(經(jīng)滴定后的