酶聯(lián)免疫吸附測定enzyme linked immunosorbent assay(簡寫ELISA)指將可溶性的抗原或抗體結(jié)合到聚苯乙烯等固相載體上,利用抗原抗體結(jié)合專一性進(jìn)行免疫反應(yīng)的定性和定量檢測方法。酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)為免疫學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),本詞條從定義、基本原理、分類方法、操作要點(diǎn)等方面對其進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

中文名

酶聯(lián)免疫吸附劑測定

外文名

enzyme linked immunosorbent assay

簡寫

ELISA

結(jié)果判斷

定性測定、定量測定

類型

概念

原理

酶聯(lián)免疫實(shí)驗(yàn) 洗板 工具

酶聯(lián)免疫吸附劑測定

1971年Engvall和Perlmann發(fā)表了酶聯(lián)免疫吸附劑測定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)用于IgG定量測定的文章,使得1966年開始用于抗原定位的酶標(biāo)抗體技術(shù)發(fā)展成液體標(biāo)本中微量物質(zhì)的測定方法。這一方法的基本原理是: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。在測定時(shí),把受檢標(biāo)本(測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,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)的深淺有無定性或定量分析。由于酶的催化效率很高,故可極大地放大反應(yīng)效果,從而使測定方法達(dá)到很高的敏感度。

分類方法

夾心法

夾心法常用于檢測大分子抗原,一般的操作步驟為:

1.將具有專一性的抗體固著(coating)于塑膠孔盤上,完成后洗去多余抗體

2.加入待測檢體,檢體中若含有待測的抗原,則其會(huì)與塑膠孔盤上的抗體進(jìn)行專一性鍵結(jié)

3.洗去多余待測檢體,加入另一種對抗原專一的一次抗體,與待測抗原進(jìn)行鍵結(jié)

4.洗去多余未鍵結(jié)一次抗體,加入帶有酶的二次抗體,與一次抗體鍵結(jié)

5.洗去多余未鍵結(jié)二次抗體,加入酶底物使酵素呈色,以肉眼或儀器讀取呈色結(jié)果

間接法

間接法常用于檢測抗體,一般的操作步驟為:

1.將已知的抗原固著于塑膠孔盤上,完成后洗去多余的抗原。

2.加入待測檢體,檢體中若含有待測的一次抗體,則其會(huì)與塑膠孔盤上的抗原進(jìn)行專一性鍵結(jié)。

3.洗去多余待測檢體,加入帶有酶的二次抗體,與待測的一次抗體鍵結(jié)。

4.洗去多余未鍵結(jié)二次抗體,加入酶底物使酶呈色,藉儀器(ELISA reader)測定塑膠盤中的吸光值(OD值),以評估有色終產(chǎn)物的含量即可測量待測抗體的含量。

競爭法

1.競爭法是一種較少用到的ELISA檢測機(jī)制,一般用于檢測小分子抗原,其操作步驟為:

2.將具有專一性的抗體固著于塑膠孔盤上,完成后洗去多余抗體

3.加入待測檢體,使檢體中的待測抗原與塑膠孔盤上的抗體進(jìn)行專一性鍵結(jié)

4.加入帶有酶的抗原,此抗原也可與塑膠孔盤上的抗體進(jìn)行專一性鍵結(jié),由于塑膠孔盤上固著的抗體數(shù)量有限,因此當(dāng)檢體中抗原的量越多,則帶有酶的抗原可鍵結(jié)的固著抗體就越少,亦即,兩種抗原皆競相與塑膠孔盤上抗體鍵結(jié),即所謂競爭法之由來。

5.洗去檢體與帶有酶的抗原,加入酶底物使酶呈色,當(dāng)檢體中抗原量越多,代表塑膠孔盤內(nèi)留下之帶有酶的抗原越少,顯色也就越淺。

當(dāng)需要偵測無法獲得兩種以上單一性抗體的抗原,或是不易得到足夠的純化抗體以固著于孔盤上時(shí),一般會(huì)考慮使用競爭法ELISA。

進(jìn)展

酶聯(lián)免疫吸附劑測定

親和素是一種糖蛋白,一分子親和素可以與四個(gè)生物素小分子發(fā)生專一親和作用,類似抗原與抗體親和。它們之間的作用力是目前已知最強(qiáng)的非共價(jià)作用。80年代后,隨著生物素-親合素系統(tǒng)(BAS)作用被發(fā)現(xiàn),這一親和作用被結(jié)合應(yīng)用到ELISA技術(shù)上,大大提高了后者反應(yīng)的靈敏性與專一性。生物素很易與蛋白質(zhì)(如抗體等)以共價(jià)鍵結(jié)合。這樣,結(jié)合了酶的親和素分子與結(jié)合有特異性抗體的生物素分子產(chǎn)生反應(yīng),既起到了多級(jí)放大作用,又由于酶在遇到相應(yīng)底物時(shí)的催化作用而呈色,達(dá)到檢測未知抗原(或抗體)分子的目的。

結(jié)果判斷

定性測定

定性測定的結(jié)果判斷是對受檢標(biāo)本中是否含有待測抗原或抗體作出"有"或"無"的簡單回答,分別用"陽性"、"陰性"表示。"陽性"表示該標(biāo)本在該測定系統(tǒng)中有反應(yīng)。"陰性"則為無反應(yīng)。用定性判斷法也可得到半定量結(jié)果,即用滴度來表示反應(yīng)的強(qiáng)度,其實(shí)質(zhì)仍是一個(gè)定性試驗(yàn)。在這種半定量測定中,將標(biāo)本作一系列稀釋后進(jìn)行試驗(yàn),呈陽性反應(yīng)的最高稀釋度即為滴度。根據(jù)滴度的高低,可以判斷標(biāo)本反應(yīng)性的強(qiáng)弱,這比觀察不稀釋標(biāo)本呈色的深淺判斷為強(qiáng)陽性、弱陽性更具定量意義。

在間接法和夾心法ELISA中,陽性孔呈色深于陰性孔。在競爭法ELISA中則相反,陰性孔呈色深于陽性孔。

定量測定

ELISA操作步驟復(fù)雜,影響反應(yīng)因素較多,特別是固相載體的包被難達(dá)到各個(gè)體之間的一致,因此在定量測定中,每批測試均須用一系列不同濃度的參考標(biāo)準(zhǔn)品在相同的條件下制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。測定大分子量物質(zhì)的夾心法ELISA,標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍一般較寬,曲線最高點(diǎn)的吸光度可接近2.0,繪制時(shí)常用半對數(shù)值,以檢測物的濃度為橫坐標(biāo),以吸光度為縱坐標(biāo),將各濃度的值逐點(diǎn)連接,所得曲線一般呈S形,其頭、尾部曲線趨于平坦,中央較呈直線的部分是最理想的檢測區(qū)域。

測定小分子量物質(zhì)常用競爭法,其標(biāo)準(zhǔn)曲線中吸光度與受檢物質(zhì)的濃度呈負(fù)相關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)曲線的形狀因試劑盒所用模式的差別而略有不同。ELISA測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線注意圖中橫坐標(biāo)為對數(shù)關(guān)系,這更有利于測定系統(tǒng)的表達(dá)。