一、ELISA的基本原理

ELISA的基礎(chǔ)是抗原或抗體的固相化及抗原及抗體的酶標(biāo)記。結(jié)合在固相載體表面的抗原或抗體仍保持其免疫學(xué)活性，酶標(biāo)記的抗原或抗體既保留其免疫學(xué)活性，又保留酶的活性。在測(cè)定時(shí)，受檢標(biāo)本（測(cè)定其中的抗體或抗原）與固相載體表面的抗原或者抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復(fù)合物與液體中的其它物質(zhì)分開(kāi)。再加入酶標(biāo)記的抗原或抗體，也通過(guò)反應(yīng)而結(jié)合在固相載體上。此時(shí)固相載體上的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量呈一定的比例。加入酶反應(yīng)的底物后，底物被酶催化為有色產(chǎn)物，產(chǎn)物的量與受檢物質(zhì)的量直接相關(guān)，因此可以根據(jù)呈色的深淺進(jìn)行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，間接地放大了免疫反應(yīng)的結(jié)果，使測(cè)定方法達(dá)到很高的敏感度。
ELISA的基本原理有三條： 
（1）抗原或抗體能以物理性地吸附于固相載體表面，可能是蛋白和聚苯乙烯表面間的疏水性部分相互吸附，并保持其免疫學(xué)活性；

（2）抗原或抗體可通過(guò)共價(jià)鍵與酶連接形成酶結(jié)合物，而此種酶結(jié)合物仍能保持其免疫學(xué)和酶學(xué)活性；    

（3）酶結(jié)合物與相應(yīng)抗原或抗體結(jié)合后，可根據(jù)加入底物的顏色反應(yīng)來(lái)判定是否有免疫反應(yīng)的存在，而且顏色反應(yīng)的深淺是與標(biāo)本中相應(yīng)抗原或抗體的量成正比例的，因此，可以按底物顯色的程度顯示試驗(yàn)結(jié)果。 

二、抗原和抗體

 1.抗原是能在機(jī)體中引起特異性免疫應(yīng)答的物質(zhì)。抗原進(jìn)入機(jī)體后，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和引起細(xì)胞免疫。
 2.抗體是能與抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白(Ig)。Ig分五類(lèi)，即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。與免疫測(cè)定有關(guān)的Ig主要為IgG和IgM。

三、ELISA的種類(lèi)

1.直接法
直接法只能用來(lái)測(cè)定抗原 ：
①. 將抗原與固相載體連接，洗滌除去未結(jié)合的抗原及雜質(zhì)。
②.加酶標(biāo)抗體，保溫反應(yīng)。固相免疫復(fù)合物上的抗原與酶標(biāo)抗體結(jié)合。徹底洗滌未結(jié)合的酶標(biāo)抗體。此時(shí)固相上帶有的酶量與標(biāo)本中受檢抗原的量相關(guān)。
③.加底物反應(yīng)。固相上的酶催化底物成為有色產(chǎn)物，此時(shí)底物的降解量＝抗原量。

2.雙抗夾心法
雙抗夾心法，此法適用于測(cè)定二價(jià)或二價(jià)以上的大分子，但不適用于測(cè)半抗原抗體及小分子單價(jià)抗原抗體，此法既可以測(cè)抗體又可以測(cè)抗原：
測(cè)抗原的原理：
①.將特異性抗體與固相載體連接，形成固相抗體。洗滌除去未結(jié)合的抗體及雜質(zhì)。
②.加受檢標(biāo)本，保溫反應(yīng)。標(biāo)本中的抗原與固相抗體結(jié)合，形成固相抗原抗體復(fù)合物。洗滌除去其它未結(jié)合物質(zhì)。
③.加酶標(biāo)抗體，保溫反應(yīng)。固相免疫復(fù)合物上的抗原與酶標(biāo)抗體結(jié)合。徹底洗滌未結(jié)合的酶標(biāo)抗體。此時(shí)固相上帶有的酶量與標(biāo)本中受檢抗原的量相關(guān)。
④.加底物反應(yīng)。固相上的酶催化底物成為有色產(chǎn)物。通過(guò)比色，測(cè)知標(biāo)本中抗原的量。
 雙抗夾心法測(cè)抗體的反應(yīng)模式與測(cè)抗原類(lèi)似，用特異性抗原進(jìn)行包被和制備酶結(jié)合物，以檢測(cè)相應(yīng)的抗體。
 
3.間接法
原理：利用酶標(biāo)記的抗抗體（抗人免疫球蛋白抗體）以檢測(cè)與固相抗原結(jié)合的受檢抗體。
操作步驟：
①.將特異性抗原與固相載體連結(jié)，形成固相抗原。洗滌除去未結(jié)合的抗原及雜質(zhì)。
②.加稀釋的受檢血清，保溫反應(yīng)。血清中的特異抗體與固相抗原結(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，血清中的其它成份在洗滌過(guò)程中被洗去。
③.加酶標(biāo)抗體。固相免疫復(fù)合物中的抗體與酶標(biāo)抗抗體結(jié)合，從而間接地標(biāo)記上酶。洗滌后，固相載體上的酶量與標(biāo)本中受檢抗體的量正相關(guān)。
④.加底物顯色。

4.競(jìng)爭(zhēng)法
原理：標(biāo)本中的抗體（抗原）和一定量的酶標(biāo)抗體（抗原）競(jìng)爭(zhēng)與固相抗原（抗體）結(jié)合。標(biāo)本中抗體（抗原）量越多，結(jié)合在固相上的酶標(biāo)抗體（抗原）愈少，因此陽(yáng)性反應(yīng)呈色淺于陰性反應(yīng)。

四、實(shí)驗(yàn)操作步驟

1. 包被抗原：用包被液將抗原作適當(dāng)稀釋, 一般為1～10微克/孔，每孔加200微升，37℃溫育1小時(shí)后，4℃冰箱放置16～18小時(shí)。
2. 洗滌：倒盡板孔中液體，加滿洗滌液，靜放三分鐘，反復(fù)三次，最后將反應(yīng)板倒置在吸水紙上，使孔中洗滌液流盡。
3. 加封閉液200微升，37℃放置一小時(shí)。
4. 洗滌同2。
5. 加被檢血清：用稀釋液將被檢血清作幾種稀釋,，每孔200微升。同時(shí)作稀釋液對(duì)照。37℃放置2小時(shí)。
6. 洗滌同2。
7. 加辣根過(guò)氧化物酶羊抗兔IgG, 每孔200微升, 放置37℃ 1小時(shí)。
8. 洗滌同2。
9. 加底物：鄰苯二胺溶液加200ml，室溫暗處10－－15分鐘。
10. 加終止液：每孔50微升。
11. 觀察結(jié)果：用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀記錄490nm讀數(shù)。

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 

1．正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)分別以陽(yáng)性對(duì)照與陰性對(duì)照控制實(shí)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。
2．在ELISA中，進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件的選擇是很重要的，包括
(1)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、試管等。目前常用的是96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。
(2)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。
(3)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。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。 
(4)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是目前較為滿意的供氫體。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臨用前加入。
(5)樣品：
通過(guò)查文獻(xiàn)或預(yù)實(shí)驗(yàn)大概確定標(biāo)本中樣品含量，再對(duì)樣品進(jìn)行稀釋?zhuān)訕印?nbsp;

六、ELISA的特點(diǎn)

特點(diǎn)一：靈敏性
該測(cè)定法的靈敏度來(lái)自作為報(bào)告基團(tuán)的酶。眾所周知, 酶是一種有機(jī)催化劑，很少量的酶即可誘導(dǎo)大量的催化反應(yīng) ，產(chǎn)生可供觀察的顯色反應(yīng)現(xiàn)象。因此該體系常被稱(chēng)為酶放大體系。ELISA實(shí)現(xiàn)了在細(xì)胞或亞細(xì)胞水平上示蹤抗原或抗體的所在部位，或在微克、甚至納克水平上對(duì)其進(jìn)行定量。
例如，在測(cè)定血清中某一物質(zhì)的含量時(shí)，化學(xué)比色法的敏感度為mg/ml水平，酶反應(yīng)測(cè)定法的敏感度約為5~10μg/ml 。
特點(diǎn)二：特異性
其特異性來(lái)自抗體或抗原的選擇性?？乖贵w的結(jié)合實(shí)質(zhì)上只發(fā)生在抗原的抗原決定簇與抗體的抗原結(jié)合位點(diǎn)之間。由于兩者在化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型上呈互補(bǔ)關(guān)系，所以抗原抗體反應(yīng)具有高度的特異性。

如何正確的進(jìn)行elisa測(cè)定操作步驟
臨床ELISA測(cè)定現(xiàn)通常為采用手工操作的以微孔板條為固相的測(cè)定模式，測(cè)定操作非常簡(jiǎn)單，一般涉及到標(biāo)本的收集保存、試劑準(zhǔn)備、加樣、溫育、洗板、顯色、比色、結(jié)果判斷和結(jié)果報(bào)告及解釋等方面，其中任一步驟的不當(dāng)都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，且尤以加樣、溫育和洗板等步驟為甚?，F(xiàn)分述如下。
臨床標(biāo)本的收集和保存
用于ELISA測(cè)定的臨床標(biāo)本最為常用的是血清（漿），有時(shí)因?yàn)樘囟ǖ臋z測(cè)目的，也用到唾液、腦脊液、尿液、糞便等標(biāo)本。目前臨床上使用血清標(biāo)本測(cè)定的標(biāo)志物一般有傳染性病原體的抗原和抗體、腫瘤標(biāo)志物、激素、特種蛋白、細(xì)胞因子和治療藥物等。對(duì)用于激素和治療藥物測(cè)定的血清標(biāo)本的收集，要注意收集時(shí)間甚或體位有可能會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。如可的松在早晨4～6點(diǎn)之間，會(huì)有一峰值出現(xiàn)：生長(zhǎng)激素、促黃體激素（LH）和促卵泡激素（FSH）均以陣發(fā)性方式釋放，因此，在測(cè)定此類(lèi)激素時(shí)，有必要在密切相連的時(shí)間間隔內(nèi)采取數(shù)份血樣本，以其中間值為測(cè)定值。又如當(dāng)從臥位變?yōu)檎玖⑽粫r(shí)，血清中腎素活性將出現(xiàn)明顯增高。再如治療藥物的檢測(cè)，應(yīng)根據(jù)藥代動(dòng)力學(xué)選擇服藥后的最適時(shí)間抽血檢測(cè)。用于傳染性病原體的抗原和抗體、腫瘤標(biāo)志物和特種蛋白等的檢測(cè)的血清標(biāo)本的收集則沒(méi)有時(shí)間和體位方面的影響，只是在處理和保存方面要考慮以下幾個(gè)方面。
（1）要注意避免出現(xiàn)嚴(yán)重溶血。血紅蛋白中含有血紅素基團(tuán)，其有類(lèi)似過(guò)氧化物的活性，因此，在以HRP為標(biāo)記酶的ELISA測(cè)定中，如血清標(biāo)本中血紅蛋白濃度較高，則其就很容易在溫育過(guò)程中吸附于固相，從而與后面加入的HRP底物反應(yīng)顯色。
（2）樣本的采集及血清分離中要注意盡量避免細(xì)菌污染，一則細(xì)菌的生長(zhǎng)，其所分泌的一些酶可能會(huì)對(duì)抗原抗體等蛋白產(chǎn)生分解作用；二則一些細(xì)菌的內(nèi)源性酶如大腸桿菌的β-半乳糖苷酶本身會(huì)對(duì)用相應(yīng)酶作標(biāo)記的測(cè)定方法產(chǎn)生非特異性干擾。
（3）血清標(biāo)本如是以無(wú)菌操作分離，則可以在2～8℃下保存一周，如為有菌操作，則建議冰凍保存。樣本的長(zhǎng)時(shí)間保存，應(yīng)在-70℃以下。
（4）冰凍保存的血清標(biāo)本須注意避免因停電等造成的反復(fù)凍融。標(biāo)本的反復(fù)凍融所產(chǎn)生的機(jī)械剪切力將對(duì)標(biāo)本中的蛋白等分子產(chǎn)生破壞作用，從而引起假陰性結(jié)果。此外，凍融標(biāo)本的混勻亦應(yīng)注意，不要進(jìn)行劇烈振蕩，反復(fù)顛倒混勻即可。
（5）標(biāo)本在保存中如出現(xiàn)細(xì)菌污染所致的混濁或絮狀物時(shí)，應(yīng)離心沉淀后取上清檢測(cè)。
試劑準(zhǔn)備
在臨床實(shí)驗(yàn)室，對(duì)試劑準(zhǔn)備一般不太注意，通常的做法是，在實(shí)驗(yàn)時(shí)將試劑從冰箱中拿出來(lái)即用，而忽略了這種做法有可能影響后面溫育時(shí)間不夠的問(wèn)題，其直接的后果是對(duì)一些弱陽(yáng)性標(biāo)本的檢測(cè)出現(xiàn)假陰性。因此在ELISA測(cè)定中試劑的準(zhǔn)備最為關(guān)鍵的是，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，將試劑盒先從冰箱中拿出來(lái)，在室溫下放置20分鐘以上后，再進(jìn)行測(cè)定，以使試劑盒在使用前與室溫平衡。這樣做的目的，主要是為了在后面的溫育反應(yīng)步驟中，能使反應(yīng)微孔內(nèi)的溫度能較快地達(dá)到所要求的高度，以滿足測(cè)定要求。其次，目前的商品ELISA試劑盒中的洗板液均需在實(shí)驗(yàn)室使用時(shí)對(duì)所提供的濃縮液稀釋配制，因此稀釋時(shí)所用的蒸餾水或去離子水應(yīng)保證質(zhì)量。此外，當(dāng)試劑盒以O(shè)PD為底物時(shí)，則底物溶液應(yīng)在反應(yīng)顯色前臨時(shí)配制。
加血清樣本及反應(yīng)試劑
在現(xiàn)在的ELISA商品試劑盒中，血清樣本的加入幾乎是唯一的要使用微量加樣器加入樣本的步驟。使用微量加樣器加樣必須注意的關(guān)鍵點(diǎn)是：加樣不可太快，要避免加在孔壁上部，不可濺出和產(chǎn)生氣泡。加樣太快，無(wú)法保證微量加樣的準(zhǔn)確性和均一性。加在孔壁上部的非包被區(qū)，易導(dǎo)致非特異吸附。濺出會(huì)對(duì)鄰近孔產(chǎn)生污染。出現(xiàn)氣泡則反應(yīng)液界面有差異。試劑的加入在國(guó)產(chǎn)試劑盒中基本上均是從滴瓶中滴加，除了要注意滴加的角度外，滴加的速度也很重要，滴加太快，很容易出現(xiàn)重復(fù)滴加或加在兩孔之間的現(xiàn)象，這樣就會(huì)在孔內(nèi)的非包被區(qū)出現(xiàn)非特異吸附，從而引起非特異顯色。所以，有時(shí)候一份標(biāo)本用相同的試劑盒這次測(cè)定為陽(yáng)性，下次測(cè)定為陰性，往往就是上述加樣及試劑的錯(cuò)誤所致。
溫育
溫育是ELISA測(cè)定中影響測(cè)定成敗最為關(guān)鍵的一個(gè)因素。ELISA作為一種固相免疫測(cè)定，抗原抗體的結(jié)合反應(yīng)在固相上進(jìn)行，要使液相中的抗原或抗體與固相上的特異抗體或抗原完全結(jié)合，必須在一定的溫度條件下反應(yīng)一定的時(shí)間。溫育所需時(shí)間與溫度成反比，即溫度越高，則所需時(shí)間相對(duì)較短。最為常用的溫育溫度有37℃和室溫，其次是43℃和2～8℃。
溫育這一步是臨床ELISA測(cè)定中最容易出現(xiàn)問(wèn)題的步驟。通常目前國(guó)內(nèi)ELISA商品試劑盒的反應(yīng)溫育時(shí)間為37℃ 30分鐘～1小時(shí)，進(jìn)口ELISA試劑盒則通常為37℃ 1～2小時(shí)才能有較完全的結(jié)合，低于1小時(shí)，可能會(huì)影響測(cè)定下限。因此，關(guān)于溫育，在實(shí)際測(cè)定操作中一定要注意以下幾點(diǎn)：

（1）要保證在設(shè)定的溫度下有足夠的反應(yīng)時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，加完樣本和/或反應(yīng)試劑后，將微孔板從室溫拿至水浴箱或溫箱中時(shí)，孔內(nèi)溫度從室溫升至37℃，需要一定的時(shí)間，尤其是在室溫比較低以及非水浴的狀態(tài)下，這段升溫時(shí)間可能還比較長(zhǎng)，而在臨床實(shí)驗(yàn)室中，很少有人注意這個(gè)問(wèn)題，通常是將微孔板一放入溫箱即開(kāi)始計(jì)時(shí)，這樣就很容易造成實(shí)際測(cè)定中溫育時(shí)間不夠，弱陽(yáng)性樣本測(cè)不出來(lái)的問(wèn)題。曾有一地處南方的血站同行提出了一個(gè)問(wèn)題，就是在每一年的冬季總有那么一個(gè)多月的時(shí)間，在做HBsAg測(cè)定的室內(nèi)質(zhì)控中，測(cè)定由衛(wèi)生部臨床檢驗(yàn)中心供應(yīng)的1 ng/ml弱陽(yáng)性樣本時(shí)，總是測(cè)不出來(lái)，不知原因?yàn)楹?？這可能就與南方冬天室內(nèi)溫度較低有關(guān)，此時(shí)微孔板轉(zhuǎn)入溫箱后37℃溫育時(shí)間不夠，以致弱陽(yáng)性樣本測(cè)定為陰性。因此，為保證37℃下足夠的溫育時(shí)間，臨床實(shí)驗(yàn)室可自行確定本實(shí)驗(yàn)室不同季節(jié)（不同室溫下）微孔板從室溫拿至溫箱后需要多長(zhǎng)時(shí)間孔內(nèi)溫度才能達(dá)到37℃，從而適當(dāng)延長(zhǎng)板條在溫箱中的放置時(shí)間。具體的做法是，用一小溫度計(jì)放置板孔反應(yīng)溶液中測(cè)量觀察即可。

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