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ELISA(酶联免疫
吸附试验,酶联免疫试剂盒)是一种广泛应用于多种疾病诊断的免疫测定技术。该技术利用酶的
催化作用和抗原抗体的特异性结合,实现了快速、敏感、简便的检测。
种类
ELISA试剂盒的种类丰富多样,涵盖了自身免疫检测试剂盒、
细胞因子ELISA试剂盒、流式细胞仪用试剂类、
天然橡胶手工及上机试剂、内分泌检测试剂盒、肿瘤标记物检测试剂、微生物传染病检测试剂等多种类别。此外,还包括实验室仪器类、PCR及相关试剂、肝纤维化检测、单克隆抗体、ELISPOT、特种蛋白、微色谱柱、优生优育TORCH、生化试剂、抗体、细胞株以及其他分子生物学研究用试剂。
使用
ELISA试剂盒的使用涉及样本的采集和处理。标本必须为液体,不含沉淀,包括血清、
血浆、尿液、胸腹水、脑脊液、细胞培养上清、组织匀浆等。每个标本量收集体积=100ul×检测种类。样品采集前应了解待检测成份的稳定性。对于需要周期收集的标本,应将其及时分装并在-20℃或-70℃条件下保存,避免反复冻融。标本2-8℃可保存48小时,-20℃可保存1个月,-70度可保存6个月。部分激素类标本需添加抑肽酶。
试剂盒
试剂的性质
基本原理
ELISA方法的基本原理是酶分子与抗体或抗抗体分子共价结合,此类结合不影响酶的生物学活性,也不会改变抗体的免疫学特性。酶标记抗体可与
吸附在固相载体上的抗原或抗体发生特异性结合。滴加底物溶液后,底物可在酶作用下发生颜色变化,颜色的深浅与标本中相应抗体或抗原的量成正比。因此,可通过底物的颜色反应来判断是否存在相应的免疫反应。
用于标记的酶
ELISA中常用的酶包括
辣根过氧化物酶(HRP)、碱性磷酸酶、葡萄糖氧化酶等。其中,HRP因其高度的活性和敏感性而最为常见。HRP的底物种类多样,常用的是
1,2-苯二胺(OPD),其产物为
橙色,可溶性高,敏感性高,最大吸收值在490nm。酶的活性以在pH10反应系统中,37℃1分钟
水解1μg
磷酸苯二钠为一个单位。
抗体的酶标记方法及标记效果测定
标记方法
良好的酶结合物取决于两个条件:即高效价的抗体和高活性的酶。抗体的活性和纯度对制备标记抗体至关重要,因为特异性免疫反应随抗体活性和纯度的增加而增强。在酶标记过程中,抗体的活性有所降低,故需要纯度高、效价高及抗原亲和力强的抗体球蛋白,最好使用亲和层析
提纯的抗体,可提高敏感性,而且可稀释使用,减少非特异性
吸附。
酶标抗体标记效果测定
测定内容包括酶和抗体活性、结合物中酶含量和IgG含量、酶与IgG
摩尔比值以及结合率。酶与抗体的活性常用
琼脂扩散或免疫
电泳法测定,使抗原与
抗体形成沉淀线,经
pbs漂洗1天,再以蒸馏水浸泡1小时,将
琼脂凝胶片浸于酶底物溶液中着色,如果出现应有的颜色反应,再用
生理盐水浸泡,颜色仍然不褪,表示结合物既有酶的活性,也有抗体活性。良好的结合物在显色后,琼扩滴度应在1:16以上。另一个测定方法是用系列稀释的酶标抗体直接以ELISA方法进行方阵滴定,此法不仅可以测定标记效果,还可以确定酶标抗体的使用浓度。
试剂盒的类型
根据ELISA所用的固相载体的不同,试剂盒可分为三大类型:
聚苯乙烯微量板为载体的ELISA(微量板ELISA)、
硝酸纤维膜为载体的斑点ELISA(Dot-ELISA)以及采用
疏水性聚脂布作为载体的布ELISA(C-ELISA)。在微量板ELISA中,又根据其性质不同分为间接ELISA、双抗体夹心ELISA、双夹心ELISA、竞争ELISA、阻断ELISA及抗体捕捉ELISA。
吸附试验
间接ELISA
本法主要用于检测抗体。以鸭
病毒性肝炎(DVH)抗体的ELISA为例,间接ELISA的操作程序如下:
1. 加抗原包被 → 4℃过夜,洗涤三次、抛干
2. 加待检血清 → 37℃ 2小时,洗涤三次、抛干
3. 加酶标抗体 → 37℃ 2小时,洗涤三次、抛干
4. 加底物液 → 37℃ 30分钟,加终止液
5. 用ELISA检测仪测定OD值,并计算出P/N比值。
双抗体夹心ELISA
本法主要用于检测大分子抗原。现以检测鸡
鸡传染性囊病病毒(IBDV)的双夹心抗体ELISA为例介绍本法的操作程序:
1. 加抗体(Ab-1)包被 → 4℃过夜,洗涤三次、抛干
2. 加待检抗原(Ag) → 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
3. 加酶标抗体(
ab3)→ 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
4. 加底物液 → 37℃ 15分钟,加终止液
5. 用ELISA检测仪测定OD值。
双夹心ELISA
此法与双抗体夹心ELISA的主要区别在于:它是采用酶标抗抗体检查多种大分子抗原,它不仅不必标记每一种抗体,还可提高试验的敏感性。此法的基本程序为:
1. 加抗体(Ab-1)包被 → 4℃过夜,洗涤三次、抛干
2. 加待检抗原(Ag) → 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
3. 加用非同种动物生产的特异性抗体(Ab-2)→ 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
4. 加入酶标抗
ab2抗体(AB-3)→ 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
5. 加底物液 → 37℃ 20分钟,加终止液
6. 用ELISA检测仪测定OD值。
竞争ELISA
此法主要用于测定小分子抗原及半抗原,其原理类似于放射免疫测定。其基本程序为:
1. 抗体包被 → 4℃过夜,洗涤三次、抛干
2. 加入待检抗原及一定量的酶标抗原(对照孔仅加酶标抗原)→ 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
3. 加底物液 → 37℃ 20分钟,加终止液
4. 用ELISA检测仪测定OD值。
阻断ELISA
本法主要用于检测型特异性抗体。该方法现已成为
猪传染性胃肠炎(TGE)、
猪伪狂犬病(PR)及猪胸膜
肺炎(AP)的主要检测方法。下面以AP2型抗体的阻断ELISA检测法为例介绍其操作程序:
1. 100μl AP2型工作量抗原包被 → 4℃过夜,洗涤三次、抛干
2. 用200μl阻断缓冲液进行封闭 → 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
3. 加工作量1:4稀释被检猪血清100μl → 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
4. 加100μl工作量兔抗AP2型血清 → 37℃ 30分钟,洗涤三次、抛干
5. 加100μl工作量猪抗兔IgG-HRP → 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
6. 加100μl OPD底物液 → 37℃ 20分钟,加终止液
7. 用ELISA检测仪测定OD值。
抗体捕捉ELISA
本法主要用于检测IgM抗体。由于IgM抗体出现于感染早期,所以检测出IgM,则可作为某种疾病的早期诊断。抗体捕捉ELISA根据所用标记方式不同可分为标记抗原、标记抗体、标记抗抗体捕捉ELISA等几种,其中以标记抗原捕捉ELISA比较有代表性,该方法的主要程序为:
1. 用抗u链(抗IgM重链)抗体包被→37℃ 60分钟后置4℃过夜,洗涤三次、抛干
2. 加待检血清 → 37℃ 2小时,洗涤三次、抛干
3. 加酶标抗原 → 37℃ 60分钟,洗涤三次、抛干
4. 加底物液 → 37℃ 20分钟,加终止液
5. 用ELISA检测仪测定OD值。
斑点ELISA
与常规的微量板ELISA比较,Dot-ELISA具有简便、节省抗原等优点,而且结果可长期保存;但其也有不足,主要是在结果判定上比较主观,特异性不够高等。该方法的主要操作程序为:
1. 载体膜的预处理及抗原包被 取
硝化纤维素膜用蒸馏水浸泡后,稍加干燥进行压圈。将阴性、阳性抗原及被检测抗原适度稀释后加入圈中,置37℃使硝酸纤维素膜彻底干燥。每张7cm×2.3cm的膜一般可点加40-53个样品,每个压圈可加抗原液1-20μl。
2. 封闭 将硝酸纤维素膜置于封闭液中,37℃感作15-30分钟。封闭液多采用含有正常动物血清、pH7.2或pH7.4的
pbs。
3. 加被检血清 可直接在抗原圈上加,也可剪下抗原圈、置于微量板孔中,再加入一定量适度稀释的待检血清,37℃反应一定时间,用洗涤液洗三次,每次1-3分钟。洗涤液一般为一定浓度的PBS-Tween溶液。
4. 加酶标抗体,37℃反应一定时间后,用洗涤液洗三次。
5. 显色加入新鲜配制的底物液,37℃反应一定时间后,去掉底物液,加蒸馏水洗涤终止反应。
6. 结果判定 以阳性、阴险血清作为对照,膜片中央出现深棕红色斑点者为阳性反应,否则为阴性反应。
布ELISA
C-ELISA(Cloth-ELISA)是
加拿大学者Blais, B. W.等于1989年建立的一种新型免疫检测技术。该方法是以
疏水性聚脂布(Hydrophobic Polyester Cloth)即涤纶布为固相载体,这种大孔径的的疏水布具有
吸附样品量大,可为免疫反应提供较大的表面积,提高反应的敏感性,且容易洗涤,不需特殊仪器等优点。其基本原理与Dot-ELISA类似,只是载体不同。以对
布氏杆菌抗原的检测为例,C-ELISA的主要程序为:
1. 首先把抗布氏杆菌的血清包被(吸附)在聚脂布上,并经洗涤及封闭;
2. 加被检样品并于室温下感作30分钟,然后洗5次;
3. 加酶标记的抗布氏杆菌抗体,于室温下感作30分钟,然后洗涤5次;
4. 加入底物液显色;
5. 利用酶标仪测定OD值。
标本的采取和保存
可用作ELISA测定的标本十分广泛,
体液(如血清)、分泌物(唾液)和排泄物(如尿液、粪便)等均可作标本以测定其中某种抗体或抗原成份。有些标本可直接进行测定(如血清、尿液),有些则需经预处理(如粪便和某些分泌物)。大部分ELISA检测均以血清作为检测标本。
血浆中除尚含有纤维蛋白原和抗凝剂外,其他成份均同等于血清。制备血浆标本需借助于抗凝剂,而血清标本只需待血清自然凝固、血块收缩后即可取得。除特殊情况外,在医学检验中均以血清作为检测标本。在ELISA中血浆和血清可同等应用。血清标本宜在新鲜时检测。如有细菌污染,菌体中可能含有内源性HRP,也会产生假阳性反应。如在冰箱中保存过久,其中的可发生聚合,在间接法ELISA中可使本底加深。一般说来,在5天内测定的血清标本可放置于4℃,超过一周测定的需低温冰存。冻结血清融解后,
蛋白质局部浓缩,分布不均,应充分混匀宜轻缓,避免气泡,可上下颠倒混和,不要在混匀器上强烈振荡。混浊或有沉淀的血清标本应先离心或过滤,澄清后再检测。反复冻融会使抗体效价跌落,所以测抗体的血清标本如需保存作多次检测,宜少量分装冰存。保存血清自采集时就应注意无菌操作,也可加入适当防腐剂。
试剂的准备
按试剂盒说明书的要求准备实验中需用的试剂。ELISA中用的蒸馏水或去离子水,包括用于洗涤的,应为新鲜的和高质量的。自配的缓冲液应用pH计测量较正。从冰箱中取出的试验用试剂应待温度与室温平衡后使用。试剂盒中本次试验不需用的部分应及时放回冰箱保存。
加样
在ELISA中一般有3次加样步聚,即加标本,加酶结合物,加底物。加样时应将所加物加在LEISA板孔的底部,避免加在孔壁上部,并注意不可溅出,不可产生气泡。
保温
在ELISA中一般有两次抗原抗体反应,即加标本和加酶结合物后。抗原抗体反应的完成需要有一定的温度和时间,这一保温过程称为温育(incubation),有人称之为孵育,在ELISA中似不恰当。
温育常采用的温度有43℃、37℃、室温和4℃(冰箱温度)等。37℃是实验室中常用的保温温度,也是大多数抗原抗体结合的合适温度。在建立ELISA方法作反应动力学研究时,实验表明,两次抗原抗体反应一般在37℃经1-2小时,产物的生成可达顶峰。为加速反应,可提高反应的温度,有些试验在43℃进行,但不宜采用更高的温度。抗原抗体反应4℃更为彻底,在放射免疫测定中多使反应在冰箱中过夜,以形成最多的沉淀。但因所需时间太长,在ELISA中一般不予采用。
保温的方式除有的ELISA仪器附有特制的电热块外,一般均采用水浴,可将ELISA板置于水浴箱中,ELISA板底应贴着水面,使温度迅速平衡。为避免蒸发,板上应加盖,也可用塑料贴封纸或保鲜膜覆盖板孔,此时可让反应板漂浮在水面上。若用保温箱,ELISA板应放在湿盒内,湿盒要选用传热性良好的材料如金属等,在盒底垫湿的纱布,最后将ELISA板放在湿纱布上。湿盒应先放在保温箱中预温至规定的温度,特别是在气温较低的时候更应如此。无论是水浴还是湿盒温育,反应板均不宜叠放,以保证各板的温度都能迅速平衡。室温温育的反应,操作时的室温应严格限制在规定的范围内,标准室温温度是指20-25℃,但具体操作时可根据说明书的要求控制温育。室温温育时,ELISA板只要平置于操作台上即可。应注意温育的温度和时间应按规定力求准确。为保证这一点,一个人操作时,一次不宜多于两块板同时测定。
洗涤
洗涤在ELISA过程中虽不是一个反应步骤,但却也决定着实验的成败。ELSIA?是靠洗涤来达到分离游离的和结合的酶标记物的目的。通过洗涤以清除残留在板孔中没能与固相抗原或抗体结合的物质,以及在反应过程中非特异性地吸附于固相载体的干扰物质。
聚苯乙烯载体与
蛋白质的结合是
疏水性的,非离子型洗涤剂既是疏水基团,也含亲水基团,其疏水基团与蛋白质的疏水基团借疏水键结合,从而削弱蛋白质与固相载体的结合,并借助于亲水基团和水分子的结合作用,使蛋白质回复到
水溶液状态,从而脱离固相载体。洗涤液中的非离子型洗涤剂一般是
吐温20,其浓度可在0.05%-0.2%之间,高于0.2%时,可使包被在固相上的抗原或抗体解
吸附而减低试验的灵敏度。
洗涤的方式除某些ELISA仪器配有特殊的自动洗涤仪外,手工操作有浸泡式和流水冲洗式两种,过程如下:
(1)浸泡式 a.吸干或甩干孔内反应液;b.用洗涤液过洗一遍(将洗涤液注满板孔后,即甩去);c.浸泡,即将洗涤液注满板孔,放置1-2分钟,间歇摇动,浸泡时间不可随意缩短;d.吸干孔内液体。吸干应彻底,可用水泵或真空泵抽吸,也可甩去液体后在清洁毛巾或吸水纸上拍干;e.重复操作c和d,洗涤3-4次(或按说明规定)。在间接法中如本底较高,可增加洗涤次数或延长浸泡时间。
(2)流水冲洗式 流水冲洗法最初用于小珠载体的洗涤,洗涤液仅为蒸馏水甚至可用自来水。洗涤时附接一特殊装置,使小珠在流水冲击下不断地滚动淋洗,持续冲洗2分钟后,吸干液体,再用蒸馏水浸泡2分钟,吸干即可。浸泡式犹如盆浴,流水冲洗式则好比淋浴,其洗涤效果更为彻底,且也简便、快速。已有实验表明,流水冲洗式同样也适用于微量滴定板的洗涤。洗涤时设法加大水流量或加大水压,让水流冲击板孔表面,洗涤效果更佳。