1971年Engvall和Perlmann发表了酶联免疫吸附剂测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)用于IgG定量测定的文章,使得1966年开始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。
实验原理
①使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,并保持其免疫活性。②使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体,这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定的比例。加入酶反应的底物后,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据颜色反应的深浅刊物定性或定量分析。由于酶的催化频率很高,故可极大地地放大反应效果,从而使测定方法达到很高的敏感度。
样本采集
ELISA是蛋白定量的金标准,也是免疫学研究中最常用的实验方法之一。很多人觉得ELISA很简单,其实不然。ELISA实验在操作的过程中还是有很多细节需要大家注意的。所有标本采集过程中,不得使用叠氮钠做为防腐剂。
细胞培养上清:4000rpm条件下离心20min,去除细胞颗粒和聚合物,上清液保存在- 20℃以下,避免反复冻融。
血浆:肝素,EDTA,或柠檬酸钠作为抗凝剂。在4000rpm条件下,离心20分钟取上清,血浆保存在-20℃以下,避免反复冻融。
血清:使用不含热原和内毒素的试管,操作过程中避免任何细胞刺激,4000rpm条件下离心20min,小心地分离出血清,保存在- 20℃以下,避免反复冻融。血清标本可按常规方法采集,应注意避免溶血,红细胞溶解时会释放出具有过氧化物酶活性的物质,以HRP 为标记的ELISA 测定中,溶血标本可能会增加非特异性显色。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。一般说来,在3天内测定的血清标本可放置于4℃,标本在冰箱中保存时间过长导致血清IgG 聚合,使间接法的试剂本底加深。超过一周测定的需-20℃保存。冻结血清融解后,蛋白质局部浓缩,分布不均,应充分混匀并避免产生气泡。混浊或有沉淀的血清样本应先离心或过滤,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。标本收集后,不是一次检测完,请按一次用量分装冻存,避免反复冻融,使用时在室温下解冻,确保标本均匀充分解冻。
操作步骤
ELISA在操作前试剂和组分都先恢复到室温,标准品、质控品和样品,建议做复孔。按前面试剂准备中描述的方法,配制好试剂盒各种组分的工作液。从铝箔袋中取出所需板条,剩余的板条用自封袋密封放回冰箱。
设置标准品孔、样本孔和空白孔,标准品孔各加不同浓度的标准品50μL,样本孔加待测样本50μL,空白孔不加。除空白孔外,标准品孔和样本孔,加入辣根过氧化物酶标记的检测抗体100μL。用封板膜盖住反应板,37℃水浴锅或恒温箱温育60min。
温育好后揭开封板膜,弃去液体,吸水纸上拍干,每孔加满洗涤液,静置20s,甩去洗涤液,吸水纸上拍干。如此重复4次(共洗板5次)。若使用自动洗板机,请按洗板机操作程序进行洗板,添加浸泡20s的程序,可以提高检测的精度。洗板结束,加底物前,要在干净不掉屑的纸上,充分拍干反应板。洗涤在ELISA 过程中虽不是一个反应步骤,但却决定着实验的成败。ELSIA 就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。聚苯乙烯等塑料对蛋白质的吸附是普遍性的,而在洗涤时应把这种非特异性吸附的干扰物质洗涤下来。可以说在ELISA 操作中,洗涤是最主要的关键技术,应引起操作者的高度重视,操作者应严格按要求洗涤,不得马虎。洗涤液多为含非离子型洗涤剂的中性缓冲液。聚苯乙烯载体与蛋白质的结合是疏水性的,非离子型洗涤剂既含疏水基团,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。
洗板好后将底物A和B按1:1体积充分混合,所有孔中加入底物混合液100μL。用封板膜盖住反应板,37℃水浴锅或恒温箱温育15min。所有孔加入终止液50μL,在酶标仪上读取各孔吸光度(OD值)。
检测完成后,以标准品浓度做为纵坐标,对应的吸光度(OD值)作为横坐标,利用计算机软件,采用四参数Logistic曲线拟合(4-pl),创建标准曲线方程,通过样本的吸光度(OD值),利用方程计算样品的浓度值。如果样品被稀释,通过上述方法测的的浓度值,要乘以稀释倍数,才是样品的最终浓度。