酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)是一種應(yīng)用廣泛的免疫分析技術(shù)。它巧妙地將抗原與抗體的特異性免疫反應(yīng)和酶的高效催化作用相結(jié)合,用于定量檢測樣品中的肽、蛋白質(zhì)、抗體和激素等微量物質(zhì)。ELISA在生命科學領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,它能夠精確檢測和測量分析物,促進臨床診斷、疾病監(jiān)測和藥物開發(fā)。
ELISA原理及步驟
ELISA(酶聯(lián)免疫吸附試驗)的核心原理是將抗原與抗體的特異性免疫反應(yīng)和酶的高效催化反應(yīng)相結(jié)合,從而實現(xiàn)對目標分子的精確定量。其典型步驟如下:
固相化(包被):將能特異性識別目標分子的捕獲抗體固定在微孔板等固體載體表面。
結(jié)合:加入待測樣品,樣品中的**目標分子(抗原)**會與固相上的捕獲抗體特異性結(jié)合。洗去未結(jié)合的雜質(zhì)。
檢測:加入與酶偶聯(lián)的檢測抗體。該抗體能與目標分子的另一位點結(jié)合,形成“抗體-抗原-抗體”的夾心復(fù)合物。再次洗滌,去除多余的酶標抗體。
顯色:加入酶的底物。復(fù)合物上的酶會催化底物發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生顏色、熒光或化學發(fā)光等可測量的信號。
定量:信號的強度與樣品中目標分子的濃度成正比。通過與標準曲線比對,即可計算出目標分子的準確濃度。
ELISA類型
直接ELISA:抗原或樣品直接附著在微孔板上,偶聯(lián)檢測抗體與靶標結(jié)合。引入底物后,產(chǎn)生的信號與樣品中分析物的量成比例。
間接ELISA:將抗原固定在孔板上,然后與抗原特異性結(jié)合的未偶聯(lián)的一抗,再加入可識別該一抗的偶聯(lián)二抗。最后,加入底物,產(chǎn)生與結(jié)合抗原成比例的信號。
夾心ELISA:微孔板上固定的捕獲抗體與目標分子結(jié)合,隨后引入偶聯(lián)檢測抗體,該抗體與目標分子上的單獨表位結(jié)合。底物添加后,產(chǎn)生的信號與分析物的量成比例。
競爭性ELISA:將捕獲抗體包被在微孔板上。然后使用偶聯(lián)抗原與樣品中的抗原競爭與捕獲抗體的結(jié)合。樣品中蛋白質(zhì)的含量會影響偶聯(lián)抗原與捕獲抗體的結(jié)合,從而產(chǎn)生與樣品中蛋白質(zhì)含量成反比的底物信號。
ELISA的應(yīng)用
蛋白質(zhì)檢測和定量:ELISA用于檢測和定量樣本中的蛋白質(zhì),例如測量血清中的細胞因子水平以評估免疫反應(yīng)。ELISA還可以確認血液樣本中是否存在特定蛋白質(zhì)生物標志物,這些標志物可用于疾病的早期檢測,例如用于前列腺癌篩查的前列腺特異抗原(PSA)。
抗體檢測與表征:ELISA可在單次檢測中篩選、分析、鑒定并表征抗體的結(jié)合特性。該技術(shù)包括篩選和選擇產(chǎn)生特定單克隆抗體的雜交瘤細胞,并隨后純化抗體以用于各種應(yīng)用。
疾病研究與診斷:在診斷學中,ELISA可以準確識別和測量與傳染病病原體相關(guān)的特定抗原或抗體。它有助于檢測和量化自身抗體和生物標志物,從而輔助診斷、監(jiān)測和了解這些疾病。
藥物發(fā)現(xiàn)與開發(fā):在藥代動力學和藥效動力學研究中,ELISA用于測量和分析藥物濃度及其對靶分子的影響,有助于了解藥物代謝和療效。通過ELISA檢測和表征特定靶分子有助于開發(fā)和評估潛在的治療干預(yù)措施。
LISA的優(yōu)勢和局限性
優(yōu)勢
高靈敏度和特異性——ELISA可以高精度地檢測低濃度的目標分子,確保可靠的結(jié)果。
應(yīng)用范圍廣泛——ELISA用于臨床診斷、藥物研發(fā)、環(huán)境監(jiān)測和食品安全測試。
定量和定性分析-ELISA可以定量測量分析物,從而可以精確測定濃度并對特定目標的存在與否進行定性分析。
相對簡單且經(jīng)濟高效-ELISA具有簡單的協(xié)議和相對較低的設(shè)備成本,因此許多研究人員和實驗室都可以使用。
限制
假陽性和假陰性-由于檢測條件或樣本特性,ELISA可能會產(chǎn)生假陽性或假陰性。
動態(tài)范圍有限-定量范圍有限,這可能導致飽和或檢測限制,從而導致測量不準確。
交叉反應(yīng)和干擾——意外結(jié)合可能會影響檢測的特異性和準確性。
綜上所述,ELISA憑借其操作簡便、靈敏度高及特異性強的獨特優(yōu)勢,已成為生命科學研究和臨床診斷領(lǐng)域中不可或缺的基石技術(shù)。當然,任何技術(shù)都非完美,ELISA在某些方面仍面臨挑戰(zhàn)。我們有理由相信,隨著材料科學與自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,未來的ELISA定將朝著更精準、更高效、更自動化的方向演進,為人類健康事業(yè)貢獻更大的力量。






