啥是ELISA?

发布人: 发布时间:2024.11.27

啥是ELISA?

说起ELISA可能很多童鞋都略有耳闻,但真正详细了解的不多。我们今天就来聊聊ELISA这个话题。

ELISA简介

ELISA是Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay的简称,即酶联免疫吸附测定,是研究蛋白抗体的重要方法。1971年Engvall和Perlmann发表了酶联免疫吸附测定(enzymelinkedimmunosorbentassay, ELISA)用于IgG定量测定的文章,使得1966年用于抗原定位的酶标抗体技术发展成液体标本中微量物质的测定方法。

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ELISA(图片来源:网络)

自从上世纪70年代提出ELISA技术以来,ELISA已经渗透到各种科学研究中,并成为生物医药研发领域不可或缺的经典技术。ELISA是一种强大的免疫测试方法,通过酶反应催化来表现抗原抗体结合的定量分析,被用来鉴定肽,蛋白,抗体以及激素等等,过去数十年凭借较高的灵敏度与高通量性一直坐稳治疗性抗体药物定量分析的“头把交椅”。

这项技术以96孔板的形式被许多公司开发成试剂盒,如Thermo Fisher,Boster以及Abcam等等,孔表面包被有特定的捕捉抗体或抗原来结合特异性的分析物,待加入底物后,发生催化反应产生特定的信号来检测分析物的水平。

历史发展

ELISA的发展起点要追溯到RIA(radioimmunoassay)的历史,Yalow和Berson在1960s次使用碘标记的RIA技术来测定内源血浆中的胰岛素水平,然而放射性实验安全风险太高,不适合进行大面积推广应用,这时候一些科学家便想用生物酶来代替放射性标记,但如何将酶与抗体或抗原连接而不影响彼此的生物活性成为了必须要捅破的窗户纸,尽管在当时被普遍认为是不可能的实验,Perlmann和Schuurs还是在1966年力证了酶连接的免疫试验是可行的,直到1971年,Perlmann和Schuurs两个研究组几乎同时发表了ELISA的文献,向世人系统性的介绍了ELISA的方法,此后,ELISA经历迅速的,直接开启了商业临床和医疗诊断的应用。

ELISA的原理

ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性,酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性,又保留酶的活性。

进行检测时,样品中的受检物质(抗原或抗体)与固定的抗体或抗原结合。通过洗板除去非结合物,再加入酶标记的抗原或抗体,此时,能固定下来的酶量与样品中被检物质的量相关。通过加入与酶反应的底物后显色,根据颜色的深浅可以判断样品中物质的含量,进行定性或定量的分析。

由于酶的催化效率很高,间接地放大了免疫反应的结果,使测定方法达到很高的灵敏度。

ELISA可用于测定抗原,也可用于测定抗体。这种测定方法中有3种必要的试剂:
1. 固相的抗原或抗体;
2. 酶标记的抗原或抗体;
3. 酶作用的底物。

ELISA的四种主要类型

根据试剂的来源和标本的性状及检测的具备条件,可设计出各种不同类型的ELISA检测方法。

  1. 双抗体夹心法测抗原

针对抗原分子上两个不同抗原决定簇的单克隆抗体分别作为固相抗体和酶标抗体。适用于测定二价或二价以上的大分子抗原,不适用于测定半抗原及小分子单价抗原,因其不能形成两位点夹心。

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双抗体夹心法ELISA(图片来源:网络)

  1. 竞争法测抗原

首先将特异性抗体包被于固相载体表面,经洗涤后分成两组:一组加酶标记抗原和被测抗原的混合液,另一组只加酶标记抗原,经孵育洗涤后加底物显色,这两组底物降解量之差,即为所要测定的未知抗原的量。此方法测定的抗原只要有一个结合部位即可,对小分子抗原如激素和药物类的测定常用此法。优点是快,缺点是需要较多量的酶标记抗原。

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竞争法ELISA(图片来源:网络)

3. 直接法ELISA:

这是Perlmann早建立的ELISA方法,通常用于检测分子量比较大的抗体或抗原,以及抗体筛选和抗原表位作图,这个模式比较简单,将抗原包裹在孔中,加入酶连接的特异性抗体,靶向固定化的抗原,成为牢固的复合体,洗去结合不紧密的抗体或背景蛋白后,加入合适的底物量,孵育使其发生特定的酶反应催化,产生显色反应,通过检测荧光信号来定量分析物。

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直接法ELISA(图片来源:网络)

4. 间接法ELISA测抗体

由于受到直接法ELISA方法的鼓舞,Lindström和Wager在1978年发表了间接法ELISA方法,之所以叫间接法ELISA方法,是因为相对于间接法ELISA,它引入了第二个抗体来进行检测,与直接法ELISA不一样的是,它通过使用一抗能结合多个二抗,从而放大了检测灵敏度,就好像在一个黑暗的房间,直接法ELISA只有一个50W的灯泡,而间接法ELISA能接上两个50W的灯泡,这样房间的亮度是不一样的。间接法ELISA是检测抗体常用的方法,原理为利用酶标记的抗抗体以检测已与固相结合的受检抗体。

本法只要更换不同的固相抗原,可以用一种酶标抗体检测各种与抗原相应的抗体。主要用于对病原体的检测而进行传染病的诊断。

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间接法ELISA(图片来源:网络)

除了这4种常见的方法,ELISA还有用于测定血清中某类抗体亚型的捕获包被法等特殊变种。

总结

ELISA试剂盒给测定不同生物流体样品中的抗原或抗体含量提供了极大的便利,可选择度高,使用起来也非常简便,兼顾高灵活性以及高灵敏度。根据新的研究统计表明,ELISA全球销售额逐年增长,我们非常欣喜的看到这项技术仍在不断进步,其销量攀升的同时,我们也在目睹生物医药的强势崛起,未来必将造福更多的病患。

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