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ELISA是最經典的一種免疫學實驗操作,中文名字叫酶聯免疫吸附實驗。其原理就是利用抗體能和對應的抗原蛋白分子特異結合,同時通過抗體上的酶聯標記與底物反應顯色或被激發而發光,最終間接完成抗原抗體復合物的觀察、檢測與定量。
圖1 為elisa原理
其實elisa和westernblot很像,不同的是后者的待測物也就是蛋白質,通常是在細胞內,因此需要提取蛋白質才能進一步分離和檢測;而elisa的待檢測物通常已經從細胞內分泌出來到培養液中,因此他的前處理步驟更簡單。
圖2 比色法蛋白質印跡檢測示意圖
ELISA根據檢測方法分為好幾類,分別是直接法、間接法和夾心法。
直接法就是待檢測抗原黏附在微孔板的孔內,然后使用帶酶標的一抗與抗原結合,對吼加入底物進行顯色,并檢測吸光度,由于吸光度的大小與抗原抗體復合物的數量成一定的線性關系,也就間接的實現了測定抗原數量的目標。
間接法和直接法的區別在于兩種抗體代替一種抗體,結合抗原的抗體(一抗)不帶酶標記物,當抗原抗體結合后再使用酶標記的二抗結合一抗加入底物顯色并檢測。
在間接法的基礎上,又再發展出更為復雜的夾心法,它在微孔板底部預先包被一種捕獲抗體,用于結合抗原,在這個復合物的基礎上再結合一抗、二抗并檢測。
上述三種方法各有特點,目前來看夾心法的ELISA應用最普遍,下面這個表格總結不同方法特點:
直接法 | 間接法、夾心法 | |
優點 |
操作簡單 |
二抗選擇面廣泛,制備也比較簡單,大大降低陳本 酶標種類也有更多選擇,一抗無需考慮標記酶標信息,所以它在制備中可以盡可能保證免疫結合活性 檢測靈敏度大大提高,因為信號得到放大 |
缺點 |
檢測抗體制備比較困難且成本高,因為既要保證免疫活性還要標記酶標信息 檢測信號無法放大,信號較弱 |
潛在的二抗與目標抗原發生反應,造成信號錯亂風險 更多操作步驟,反應時間更長 |
接下來,我們繼續了解幾種比較特別的ELISA實驗法,首先是競爭法。如果待測抗原特別小,無法同時結合
捕獲抗體和一抗的話,就不適合用夾心法檢測,此時可以在微孔板孔內包被抗體,同時提供帶標記的同種抗原,把待測抗原和標記抗原一起加入和抗體結合,由于兩者會競爭結合抗體,所以最終檢測的信號越高,證明待檢測抗原越少,反之則越多。
另一種比較特別的是叫elispot,用于檢測細胞分泌出來的蛋白和細胞因子。預先在孔內包被捕獲抗體,加入未處理/預先處理的細胞,當細胞分泌出特定蛋白或細胞因子時,就會被抗體捕獲。細胞裂解后孔內只剩下細胞因子與捕獲抗體的復合物,此時再加入能結合的細胞因子的帶生物素標記的抗體。最終通過顯色形成的斑點來計算分泌蛋白的數量。
圖3 為elispot實驗示意圖
最后一種就是in-cellelise。這種檢測在細胞培養板內進行,細胞是正常生長的,在孔內加入一抗結合細胞表面的特異蛋白,然后通過酶標二抗結合一抗后進行觀察。二抗可以是熒光標記也可以是酶聯標記