㈠ 簡介免疫分析技術
免疫技術為20世紀90年代優先研究、開發和利用的農葯殘留分析技術,世界糧農組織(FAO)已向許多國家推薦此項技術。免疫分析法(immunoassay,IA)是將免疫反應與現代測試手段相結合而建立的超微量測定技術。免疫分析法是生物酶技術、熒光光譜技術、輻射技術、免疫分析技術應用於農葯殘留分析領域的一門新技術,是基於抗原和抗體之間的特異性識別和結合反應為基礎的一種微量分析方法。免疫是機體識別和排除進人體內的抗原性異物的保護性應答反應。較大分子的農葯可以直接作為抗原進入脊椎動物的體內產生免疫應答,從而得到可以和該農葯分子特異性結合的抗體;小分子量的農葯(相對分子質量<2500)一般不具備免疫原性,不能刺激動物產生免疫反應,但有與相應抗體在體外發生吸附反應的能力,即有反應原性,這類小分子物質在免疫學上稱為半抗原。農葯是半抗原,一般不具備抗原性,不能刺激動物產生免疫反應,需要首先將該小分子通過與一定碳鏈長度、大分子的載體蛋白質(通常使用牛血清白蛋白、人血清白蛋白、兔血清白蛋白、鑰孔血藍蛋白、卵清蛋白)以共價鍵偶聯制備成人工抗原,使動物產生免疫反應,產生識別該農葯並與之特異性結合的抗體。以共價鍵偶聯成人工抗原使動物產生免疫反應從而產生識別該農葯並與之相結合的抗體(多克隆抗體),通過對半抗原或抗體進行標記(酶、熒光物質、放射性同位素等),利用標記物的生物、物理、化學放大作用,對樣品中的特定的農葯殘留進行定性或定量檢測。通過對半抗原或抗體進行標記(放射性核素、酶、熒光素標記等),利用標記物的生物或物理或化學放大作用來進行工作,它集測定的高靈敏性和抗體反應的強特異性於一體。它的開發過程需要投入較多資金和較長時間,但具有簡單、快速、靈敏度高、特異性強、價廉、樣品所需量少等優點。目前多用於單一農葯殘留檢測,不適合應用於多殘留檢測。1971年Ercegovich[塢。]最先討論了農葯DDT、馬拉硫磷及氨三唑(amino—triazole)的免疫測定。隨後,大量研究免疫分析法在農葯殘留中的應用。Kun等報道了利用免疫分析測定對硫磷殺蟲劑農葯殘留,最低檢測限達到26ng/mL,相對標准偏差小於10
9/6。Laura等[塢0]報道利用化學發光免疫分析(cL—IA)測定農葯殘留。Anne等報道用非同位素免疫分析法(cMIA)測定氯麥隆殺蟲劑,採用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)作為檢測器,極大提高靈敏度。農葯殘留的免疫學技術檢測食品的范圍很廣,包括水果、蔬菜、飲料、啤酒、葡萄酒、乳、肉、動植物油、蜂蜜、豆類、穀物等。一些商品化的試劑盒也相繼開發出來。國家農業部環保所李治祥和黃土忠於1990年研製了農葯殘毒速測箱,其原理就是有機磷和氨基甲酸酯類農葯對動物和昆蟲的致毒作用是通過特異性抑制膽鹼酯酶(chE)來實現的。將chE與樣品提取液反應,若chE受到抑制,表明樣品提取液中含有OPS和氨基甲酸酯類農葯,這時基質不能水解,就不能變色;否則ChE不受到抑制,基質水解產生藍色。另外,國外還推出了多種酶標試劑盒應用於常規分析及田間檢測的快速篩選,作為儀器分析的輔助方法發揮了一定的作用。免疫分析法作為農葯殘留快速篩選檢測方法受到重視。 更多相關資訊/技術資料,請參考國家標准物質網www.rmhot.com.
㈡ 免疫分析方法有哪些
(1)放射免疫分析法(radioimmunoassay,RIA)。RIA技術是使用以放射性同位素(如125I、32P、3H等)作標記的抗原或抗體,用γ-射線探測儀或液體閃爍計數器測定γ-射線或β-射線的放射性強度,來測定抗體或抗原量的技術。它包括以標記抗原為特點的放射免疫分析和以標記抗體為特點的免疫放射分析(immunoradiometricassay,IRMA)。前者以液相競爭結合法居多,既測大分子抗原又測小分子抗原;後者以固相法測大分子抗原為主。
RIA在早期建立的農葯免疫分析方法中佔了很大比重,建立了狄氏劑、艾氏劑、2,4-D和2,4,5-T、對硫磷和百草枯等農葯的放射免疫分析法。盡管該方法靈敏度非常敏銳(RIA通常為10-9g、10-12g,甚至10-15g),應用范圍廣,但進行RIA需使用昂貴的計數器,也存在放射線輻射和污染等問題,因此在農葯殘留檢測領域的應用和發展受到了一定的限制,並逐步為其他免疫分析方法所取代。
(2)酶免疫分析法(enzymeimmunoassay,EIA)。EIA是繼RIA之後發展起來的一項免疫分析技術。其檢測原理與放射免疫法類似,但所用的標記物為酶,它將抗原、抗體的特異性免疫反應和酶的高效催化作用有機結合起來,通過測定結合於固相的酶的活力來測定被測定物的量。用做標記物的酶有辣根過氧化物酶(horseradishperoxidase,HRP)和鹼性磷酸酶(alkalinephosphatase,AKP)、葡萄糖氧化酶(glucoseoxidase,GO)、脲酶(urease)等。酶標記反應的固相支持物有聚苯乙烯塑料管、膜等。目前大多數採用96孔酶標板(MTP)作為固相支持物。這種板的檢測容量大,樣本數量多,只需有台簡單的酶標儀就可得出准確的檢測數據。也有學者採用磁珠作為固相材料進行EIA研究,其原理是將高分子材料(聚苯乙烯、聚氯乙烯等)包裹到金屬小顆粒(Fe2O3,Fe3O4)外面,再通過化學方法鍵合上氨基(-NH2)、羧基(-COOH)、羥基(-OH)等活性基團,再與抗體或抗原耦聯,製成免疫性微珠。該方法的優點是微珠比表面積大,吸附能力強,能懸浮在液相中快速均勻的捕獲樣品中的待測物,通過外加磁場後能夠實現微珠與樣品液的快速分離,從而減少檢測時間、提高檢測靈敏度。
由於酶標試劑制備容易、穩定、價廉,酶免疫分析的靈敏度接近放射免疫技術,故近年來EIA技術發展很快,已開發了多種EIA方法。其中酶聯免疫法(,ELISA)是目前農葯殘留檢測中應用最廣泛的酶免疫分析技術。
(3)熒光免疫分析法(fluorescenceimmunoassay,FIA)。FIA檢測的基本原理是將抗原抗體的高度特異性與熒光的敏感可測性有機地結合,以熒光物質作為示蹤劑標記抗體、抗原或半抗原分子,制備高質量的特異性熒光試劑。當抗原抗體結合物中的熒光物質受到紫外光或藍光照射時,能夠吸收光能進入激發態。當其從激發態回復基態時,能以電磁輻射形式放射出所吸收的光能,產生熒光。繪制農葯濃度-熒光強度曲線,可以定性、定量檢測樣品中的農葯殘留量。
適用於抗體、抗原或半抗原分子標記的熒光素須符合要求:①應具有能與蛋白質分子形成穩定共價鍵的化學基團,或易轉變成這類反應形式而不破壞其熒光結構;②標記後,熒光素與抗體或抗原各自的化學結構和性質均不發生改變;③熒光效率高,與蛋白質結合的需要量很少;④熒光素與蛋白質結合的過程簡單、快速,游離的熒光素及其降解產物容易除去;⑤結合物在一般儲存條件下性能穩定,可保存使用較長時間。
(4)化學發光免疫分析法(luminescentimmunoassay,LCIA)。LCIA又可分為化學發光免疫測定(chemiluminescentimmunoassay,CLCIA)和生物發光免疫測定(bio-luminescentImmunoassay,BLCIA)。
1976年,Shroeder首先用生物素(B)-親和素(A)系統建立了均相化學發光免疫測定技術,爾後Halman和Velan又將其引伸到非均相體系,現已滲入到生物學研究的各個領域。其原理是以發光指示抗原與抗體的結合,當發游標記物與相應的抗體或抗原結合後,底物與酶作用,或與發光劑產生氧化還原反應,或使熒光物質(例如紅熒烯等)激發,釋放光能。最後用光度計測定其發光強度,進行定量分析。常用發游標記物有辣根過氧化物酶(HRP)、魯米諾(luminol)、異魯米諾(isoluminol)、咯粉鹼(lophine)、光澤精(lucigen)、雙(2、4、6-三氯苯)草酸酯、聯苯三酚和6[N-(4-二氨基丁基)-N-乙基]-氨基-2,3-二氫吩嗪-1,4-二酮(ABEI)等。用上述發游標記物標記的抗體(或抗原)在一定的pH緩沖溶液中與相應的抗原(或抗體)結合時,在協同因子(例如H2O2等)的作用下發光,其發光強度與被測物的濃度成正比,故可以用於定量分析。
發光免疫測定具有特異性強、靈敏度高(檢測限量達10-15mol/L)、快速(1~3h)、發光材料易得等優點。但其發光過程和強度常受到發光物質本身的化學結構、介質的pH、協同發光物質和金屬離子雜質等影響。
(5)金免疫層析分析法(goldimmuno-chromatographyassay,GICA)。GICA檢測原理是將配體(抗體或抗原)以線狀包被固化於硝酸纖維素膜等微孔薄膜上,膠體金標記另以配體或其他物質並以干態固定在吸水材料上,通過毛細作用,使樣品溶液在層析條上泳動,當泳動至膠體金標記物處時,如樣品中含有待檢受體,則發生第一步高度特異性的免疫反應,形成的免疫復合物繼續泳動至線狀包被區時,發生第二步高度特異性的免疫反應,形成的免疫復合物被截留在包被的線狀區,通過標記的膠體金而顯紅色條帶(檢測帶),而游離的標記物則越過檢測帶,與結合的標記物自動分離。通過檢測帶上顏色的有無或色澤深淺來實現定性或定量測定2。
2金標試紙條檢測
GICA法具有快速(5~20min)、廉價、結果明確、無需復雜操作技巧和特殊設備、攜帶方便等優點。但相對於其他免疫分析方法,該方法檢測靈敏度稍低,主要適合現場快速定性或半定量測定。目前該方法已被應用於醫學和生物學等眾多研究領域,尤其在發達國家已經得到了廣泛的應用。
(6)免疫分析與儀器分析技術的聯用技術。使用單一的IA技術進行農葯殘留分析獲得的信息量少,而理化分析方法的選擇性又比較差。Kramer等人將免疫分析法和液相色譜法(LC)聯合起來使用,從而簡化了分析方法,提高了檢測效率。LC-IA的聯用,將LC的高分離能力和IA的高靈敏性和高特異性融為一體。該分析法尤其適合多組分殘留分析和微量分析。免疫分析與氣相色譜/質譜(GC/MS)的聯用可減少結構相似的農葯或代謝產物分析中的交叉反應,以降低假陽性。
㈢ 簡述農葯殘留檢測前處理步驟及檢測方法
檢測前處理程序
經典的農葯殘留分析步驟通常是:水溶性溶劑提取- 非水溶性溶劑再分配- 固相吸附柱凈化- 氣相或液相色譜檢測。其中提取和凈化是前處理部分,樣品前處理不僅要求盡可能完全提取其中的待測組分,還要盡可能除去與目標物同時存在的雜質,避免對色譜柱和檢測器等的污染,減少對檢測結果的干擾,提高檢測的靈敏度和准確性。
農葯殘留檢測技術
農葯殘留量檢測是微量或痕量分析,必須採用高靈敏度的檢測技術才能實現。自20世紀50年代,各國科學家就開始研究農葯殘留的檢測方法。常規檢測的分析方法有光譜法、酶抑製法和色譜法。
1、光譜法
光譜法是根據有機磷農葯中的某些官能團或水解、還原產物與特殊的顯色劑在特定的環境下發生氧化、磺酸化、絡合等化學反應,產生特定波長的顏色反應來進行定性或定量測定。檢出限在微克級。它可直接檢測固體、液體及氣體樣品,對樣品前處理要求低、環境污染小,分析速度快。
但是,光譜法只能檢測一種或具有相同基團的一類有機磷農葯,靈敏度不高,一般只能作為定性方法。
2、酶抑製法
酶抑製法是根據有機磷和氨基甲酸酯類農葯能抑制昆蟲中樞和周圍神經系統中乙醯膽鹼的活性,造成神經傳導介質乙醯膽鹼的積累,影響正常神經傳導,使昆蟲中毒致死這一昆蟲毒理學原理進行檢測的。
3、色譜法
色譜法是農葯殘留分析的常用方法之一,它根據分析物質在固定相和流動相之間的分配系數的不同達到分離目的,並將分析物質的濃度轉換成易被測量的電信號(電壓、電流等) ,然後送到記錄儀記錄下來的方法。主要有薄層色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法。
4、快速檢測技術
常見的有化學速測法、免疫分析法、酶抑製法和活體檢測法等。
化學速測法,主要根據氧化還原反應,水解產物與檢測液作用變色,用於有機磷農葯的快速檢測,但是靈敏度低,使用局限性,且易受還原性物質干擾。
免疫分析法,主要有放射免疫分析和酶免疫分析,最常用的是酶聯免疫分析(ELISA),基於抗原和抗體的特異性識別和結合反應,對於小分子量農葯需要制備人工抗原,才能進行免疫分析。
酶抑製法,是研究最成熟、應用最廣泛的快速農殘檢測技術,主要根據有機磷和氨基甲酸酯類農葯對乙醯膽鹼酶的特異性抑制反應。
活體檢測法,主要利用活體生物對農葯殘留的敏感反應,例如給家蠅餵食樣品,觀察死亡率來判定農殘量。該方法操作簡單,但定性粗糙、准確度低,對農葯的適用范圍窄。
㈣ 酶聯免疫法的檢測方法
雙抗體夾心法是檢測抗原最常用的方法,操作步驟如下:
一、將特異性抗體與固相載體連接,形成固相抗體:洗滌除去未結合的抗體及雜質。
二、加受檢標本:使之與固相抗體接觸反應一段時間,讓標本中的抗原與固相載體上的抗體結合,形成固相抗原復合物。洗滌除去其他未結合的物質。
三、加酶標抗體:使固相免疫復合物上的抗原與酶標抗體結合。徹底洗滌未結合的酶標抗體。此時固相載體上帶有的酶量與標本中受檢物質的量正相關。
四、加底物:夾心式復合物中的酶催化底物成為有色產物。根據顏色反應的程度進行該抗原的定性或定量。
根據同樣原理,將大分子抗原分別制備固相抗原和酶標抗原結合物,即可用雙抗原夾心法測定標本中的抗體。
在臨床檢驗中,此法適用於檢驗各種蛋白質等大分子抗原,例如HBsAg、HBeAg、AFP、hCG等。只要獲得針對受檢抗原的異性抗體,就可用於包被固相載體和制備酶結合物而建立此法。如抗體的來源為抗血清,包被和酶標用的抗體最好分別取自不同種屬的動物。如應用單克隆抗體,一般選擇兩個針對抗原上不同決定簇的單抗,分別用於包被固相載體和制備酶結合物。這種雙位點夾心法具有很高的特異性,而且可以將受檢標本和酶標抗體一起保溫反應,作一步法檢測。
在一步法測定中,當標本中受檢抗原的含量很高時,過量抗原分別和固相抗體及酶標抗體結合,而不再形成夾心復合物。類同於沉澱反應中抗原過剩的後帶現象,此時反應後顯色的吸光值(位於抗原過剩帶上)與標准曲線(位於抗體過剩帶上)某一抗原濃度的吸光值相同,如按常法測讀,所得結果將低於實際的含量,這種現象被稱為鉤狀效應(hook effect),因為標准曲線到達高峰後呈鉤狀彎落。鉤狀效應嚴重時,反應甚至可不顯色而出現假陰性結果。因此在使用一步法試劑測定標本中含量可異常增高的物質(例如血清中HBsAg、AFP和尿液hCG等)時,應注意可測范圍的最高值。用高親和力的單克隆抗體制備此類試劑可削弱鉤狀效應。
假使在被測分子的不同位點上含有多個相同的決定簇,例如HBsAg的a決定簇,也可用針對此決定的同一單抗分別包被固相和制備酶結合物。但在HBsAg的檢測中應注意亞型問題,HBsAg有adr、adw、ayr、ayw4個亞型,顯然每種亞型均有相同的a決定簇的反應性,這也是用單抗作夾心法應注意的問題。
雙抗體夾心法測抗原的另一注意點是類風濕因子(RF)的干擾。RF是一種自身抗體,多為IgM型,能和多種動物IgG的Fc段結合。用作雙抗體夾心法檢測的血清標本中如含有RF,它可充當抗原成份,同時與固相抗體和酶標抗體結合,表現出假陽性反應。採用F(ab')或Fab片段作酶結合物的試劑,由於去除了Fc段,從而可消除RF的干擾。雙抗體夾心法ELISA試劑是否受RF的影響,已被列為這類試劑的一項考核指標(參見6.2)。
雙抗體夾心法適用於測定二價或二價以上的大分子抗原,但不適用於測定半抗原及小分子單價抗原,因其不能形成兩位點夾心。
雙抗原夾心法測抗體
反應模式與雙抗體夾心法類似。用特異性抗原進行包被和制備酶結合物,以檢測相應的抗體。與間接法測抗體的不同之處為以酶標抗原代替酶標抗抗體。此法中受檢標本不需稀釋,可直接用於測定,因此其敏感度相對高於間接法。乙肝標志物中抗HBs的檢測常採用本法。本法關鍵在於酶標抗原的制備,應根據抗原結構的不同,尋找合適的標記方法。 在雙抗體夾心法測定抗原時,如應用針對抗原分子上兩個不同抗原決定簇的單克隆抗體分別作為固相抗體和酶標抗體,則在測定時可使標本的加入和酶標抗體的加入兩步並作一步。這種雙位點一步不但簡化了操作,縮短了反應時間,如應用高親和力的單克隆抗體,測定的敏感性和特異性也顯著提高。單克隆抗體的應用使測定抗原的ELISA提高到新水平。
在一步法測定中,應注意鉤狀效應(hookeffect),類同於沉澱反應中抗原過剩的後帶現象。當標本中待測抗原濃度相當高時,過量抗原分別和固相抗體及酶標抗體結合,而不再形成夾心復合物,所得結果將低於實際含量。鉤狀效應嚴重時甚至可出現假陰性結果。 間接法是檢測抗體最常用的方法,其原理為利用酶標記的抗體以檢測已與固相結合的受檢抗體,故稱為間接法。操作步驟如下:
⑴將特異性抗原與固相載體連接,形成固相抗原:洗滌除去未結合的抗原及雜質。
⑵加稀釋的受檢血清:其中的特異抗體與抗原結合,形成固相抗原抗體復合物。經洗滌後,固相載體上只留下特異性抗體。其他抗體及血清中的雜質由於不能與固相抗原結合,在洗滌過程中被洗去。
⑶加酶標抗抗體:與固相復合物中的抗體結合,從而使該抗體間接地標記上酶。洗滌後,固相載體上的酶量就代表特異性抗體的量。例如欲測人對某種疾病的抗體,可用酶標羊抗人IgG抗體。
⑷加底物顯色:顏色深度代表標本中受檢抗體的量。
本法主要用於對病原體抗體的檢測而進行傳染病的診斷。間接法的優點是只要變換包被抗原就可利用同一酶標抗抗體建立檢測相應抗體的方法。
間接法成功的關鍵在於抗原的純度。雖然有時用粗提抗原包被也能取得實際有效的結果,但應盡可能予以純化,以提高試驗的特異性。特別應注意除去能與一般健康人血清發生反應的雜質,例如以E.Coli為工程酶的重組抗原,如其中含有E.Coli成份,很可能與受過E.Coli感染者血清中的抗E.Coli抗體發生反應。抗原中也不能含有與酶標抗人Ig反應的物質,例如來自人血漿或人體組織的抗原,如不將其中的Ig去除,試驗中也發生假陽性反應。另外如抗原中含有無關蛋白,也會因競爭吸附而影響包被效果。
間接法中另一種干擾因素為正常血清中所含的高濃度的非特異性抗體。病人血清中受檢的特異性IgG只佔總IgG中的一小部分。IgG的吸附性很強,非特異IgG可直接吸附到固相載體上,有時也可吸附到包被抗原的表面。因此在間接法中,抗原包被後一般用無關蛋白質(例如牛血清蛋白)再包被一次,以封閉(blocking)固相上的空餘間隙。另外,在檢測過程中標本須先行稀釋(1:40~1:200),以避免過高的陰性本底影響結果的判斷。 競爭法可用於測定抗原,也可用於測定抗體。以測定抗原為例,受檢抗原和酶標抗原競爭與固相抗體結合,因此結合於固相的酶標抗原量與受檢抗原的量呈反比。操作步驟如下:
⑴將特異抗體與固相載體連接,形成固相抗體。洗滌。
⑵待測管中加受檢標本和一定量酶標抗原的混合溶液,使之與固相抗體反應。如受檢標本中無抗原,則酶標抗原能順利地與固相抗體結合。如受檢標本中含有抗原,則與酶標抗原以同樣的機會與固相抗體結合,競爭性地佔去了酶標抗原與固相載體結合的機會,使酶標抗原與固相載體的結合量減少。參考管中只加酶標抗原,保溫後,酶標抗原與固相抗體的結合可達最充分的量。洗滌。
⑶加底物顯色:參考管中由於結合的酶標抗原最多,故顏色最深。參考管顏色深度與待測管顏色深度之差,代表受檢標本抗原的量。待測管顏色越淡,表示標本中抗原含量越多。一般情況,是通過方波伏安法,檢測培養體系的峰電流,通過峰電流與抗原抗體的線性關系來最終確定體系的最終檢測目標的濃度。
當抗原材料中的干擾物質不易除去,或不易得到足夠的純化抗原時,可用此法檢測特異性抗體。其原理為標本中的抗體和一定量的酶標抗體競爭與固相抗原結合。標本中抗體量越多,結合在固相上的酶標抗體愈少,因此陽性反應呈色淺於陰性反應。如抗原為高純度的,可直接包被固相。如抗原中會有干擾物質,直接包被不易成功,可採用捕獲包被法,即先包被與固相抗原相應的抗體,然後加入抗原,形成固相抗原。洗滌除去抗原中的雜質,然後再加標本和酶標抗體進行競爭結合反應。競爭法測抗體有多種模式,可將標本和酶標抗體與固相抗原競爭結合,抗HBc ELISA一般採用此法。另一種模式為將標本與抗原一起加入到固相抗體中進行競爭結合,洗滌後再加入酶標抗體,與結合在固相上的抗原反應。抗HBe的檢測一般採用此法。 血清中針對某些抗原的特異性IgM常和特異性IgG同時存在,後者會干擾IgM抗體的測定。因此測定IgM抗體多用捕獲法,先將所有血清IgM(包括異性IgM和非特異性IgM)固定在固相上,在去除IgG後再測定特異性IgM。操作步驟如下:
⑴將抗人IgM抗體連接在固相載體上,形成固相抗人IgM。洗滌。
⑵加入稀釋的血清標本:保溫反應後血清中的IgM抗體被固相抗體捕獲。洗滌除去其他免疫球蛋白和血清中的雜質成分。
⑶加入特異性抗原試劑:它只與固相上的特異性IgM結合。洗滌。
⑷加入針對特異性的酶標抗體:使之與結合在固相上的抗原反應結合。洗滌。
⑸加底物顯色:如有顏色顯示,則表示血清標本中的特異性IgM抗體存在,是為陽性反應。 親和素是一種糖蛋白,可由蛋清中提取。分子量60kD,每個分子由4個亞基組成,可以和4個生物素分子親密結合。維生素H,分子量244.31,存在於蛋黃中。用化學方法製成的衍生物,生物素-羥基琥珀亞胺酯(biotin-hydroxysuccinimide,BNHS)可與蛋白質、糖類和酶等多種類型的大小分子形成生物素化的產物。親和素與生物素的結合,雖不屬免疫反應,但特異性強,親和力大,兩者一經結合就極為穩定。由於1個親和素分子有4個生物素分子的結合位置,可以連接更多的生物素化的分子,形成一種類似晶格的復合體。因此把親和素和生物素與ELISA偶聯起來,就可大提高ELISA的敏感度。
親和素-生物素系統在ELISA中的應用有多種形式,可用於間接包被,亦可用於終反應放大。可以在固相上先預包被親和素,原用吸附法包被固相的抗體或抗原與生物素結合,通過親和素-生物素反應而使生物素化的抗體或抗在相化。這種包被法不僅可增加吸附的抗體或抗原量,而且使其結合點充分暴露。另外,在常規ELISA中的酶標抗體也可用生物素化的抗體替代,然後連接親和素-酶結合物,以放大反應信號。 在臨床檢驗中一般採用商品試劑盒進行測定。ELISA中有三個必要的試劑:免疫吸附劑、結合物和酶的底物等。完整的ELISA試劑盒包含以下各組分:
⑴已包被抗原或抗體的固相載體(免疫吸附劑);⑵酶標記的抗原或抗體(結合物);
⑶酶的底物;
⑷陰性對照品和陽性對照品(定性測定中),參考標准品和控制血清(定量測定中);
⑸酶聯物(結合物)及標本的稀釋液;
⑹洗滌液;
⑺酶反應終止液。
㈤ 分子印跡技術屬於免疫分析技術嗎
應該是免疫印跡技術屬於分子印跡技術的一種。分子印跡技術除了包括免疫印跡技術外,還包括DNA原位雜交,RNA和DNA分子雜交等。
㈥ 酶聯免疫反應的過程是什麼樣的
基本原理是:①使抗原或抗體結合到某種固相載體表面,並保持其免疫活性。②使抗原或抗體與某種酶連接成酶標抗原或抗體,這種酶標抗原或抗體既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在測定時,把受檢標本(測定其中的抗體或抗原)和酶標抗原或抗體按不同的步驟與固相載體表面的抗原或抗體起反應。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復合物與其他物質分開,最後結合在固相載體上的酶量與標本中受檢物質的量成一定的比例。加入酶反應的底物後,底物被酶催化變為有色產物,產物的量與標本中受檢物質的量直接相關,故可根據顏色反應的深淺刊物定性或定量分析。由於酶的催化頻率很高,故可極大地地放大反應效果,從而使測定方法達到很高的敏感度。
ELISA可用於測定抗原,也可用於測定抗體。在這種測定方法中有3種必要的試劑:①固相的抗原或抗體,②酶標記的抗原或抗體,③酶作用的底物。根據試劑的來源和標本的性狀以及檢測的具備條件,可設計出各種不同類型的檢測方法。
(一)雙抗體夾心法
雙抗體夾心法是檢測抗原最常用的方法,操作步驟如下:
(1)將特異性抗體與固相載體連接,形成固相抗體:洗滌除去未結合的抗體及雜質。
(2)加受檢標本:使之與固相抗體接觸反應一段時間,讓標本中的抗原與固相載體上的抗體結合,形成固相抗原復合物。洗滌除去其他未結合的物質。
(3)加酶標抗體:使固相免疫復合物上的抗原與酶標抗體結合。徹底洗滌未結合的酶標抗體。此時固相載體上帶有的酶量與標本中受檢物質的量正相關。
(4)加底物:夾心式復合物中的酶催化底物成為有色產物。根據顏色反應的程度進行該抗原的定性或定量。
根據同樣原理,將大分子抗原分別制備固相抗原和酶標抗原結合物,即可用雙抗原夾心法測定標本中的抗體。
(二)雙位點一步法
在雙抗體夾心法測定抗原時,如應用針對抗原分子上兩個不同抗原決定簇的單克隆抗體分別作為固相抗體和酶標抗體,則在測定時可使標本的加入和酶標抗體的加入兩步並作一步(圖15-5)。這種雙位點一步不但簡化了操作,縮短了反應時間,如應用高親和力的單克隆抗體,測定的敏感性和特異性也顯著提高。單克隆抗體的應用使測定抗原的ELISA提高到新水平。
在一步法測定中,應注意鉤狀效應(hookeffect),類同於沉澱反應中抗原過剩的後帶現象。當標本中待測抗原濃度相當高時,過量抗原分別和固相抗體及酶標抗體結合,而不再形成夾心復合物,所得結果將低於實際含量。鉤狀效應嚴重時甚至可出現假陰性結果。
(三)間接法測抗體
間接法是檢測抗體最常用的方法,其原理為利用酶標記的抗抗體以檢測已與固相結合的受檢抗體,故稱為間接法。操作步驟如下:
(1)將特異性抗原與固相載體連接,形成固相抗原:洗滌除去未結合的抗原及雜質。
(2)加稀釋的受檢血清:其中的特異抗體與抗原結合,形成固相抗原抗體復合物。經洗滌後,固相載體上只留下特異性抗體。其他免疫球蛋白及血清中的雜質由於不能與固相抗原結合,在洗滌過程中被洗去。
(3)加酶標抗抗體:與固相復合物中的抗體結合,從而使該抗體間接地標記上酶。洗滌後,固相載體上的酶量就代表特異性抗體的量。例如欲測人對某種疾病的抗體,可用酶標羊抗人IgG抗體。
(4)加底物顯色:顏色深度代表標本中受檢抗體的量。
本法只要更換不同的固相抗原,可以用一種酶標抗抗體檢測各種與抗原相應的抗體。
(四)競爭法
競爭法可用於測定抗原,也可用於測定抗體。以測定抗原為例,受檢抗原和酶標抗原競爭與固相抗體結合,因此結合於固相的酶標抗原量與受檢抗原的量呈反比。操作步驟如下:
(1)將特異抗體與固相載體連接,形成固相抗體。洗滌。
(2)待測管中加受檢標本和一定量酶標抗原的混合溶液,使之與固相抗體反應。如受檢標本中無抗原,則酶標抗原能順利地與固相抗體結合。如受檢標本中含有抗原,則與酶標抗原以同樣的機會與固相抗體結合,競爭性地佔去了酶標抗原與固相載體結合的機會,使酶標抗原與固相載體的結合量減少。參考管中只加酶標抗原,保溫後,酶標抗原與固相抗體的結合可達最充分的量。洗滌。 (3)加底物顯色:參考管中由於結合的酶標抗原最多,故顏色最深。參考管顏色深度與待測管顏色深度之差,代表受檢標本抗原的量。待測管顏色越淡,表示標本中抗原含量越多。
(五)捕獲法測IgM抗體
血清中針對某些抗原的特異性IgM常和特異性IgG同時存在,後者會干擾IgM抗體的測定。因此測定IgM抗本多用捕獲法,先將所有血清IgM(包括異性IgM和非特異性IgM)固定在固相上,在去除IgG後再測定特異性IgM。操作步驟如下:
(1)將抗人IgM抗體連接在固相載體上,形成固相抗人IgM。洗滌。
(2)加入稀釋的血清標本:保溫反應後血清中的IgM抗體被固相抗體捕獲。洗滌除去其他免疫球蛋白和血清中的雜質成分。
(3)加入特異性抗原試劑:它只與固相上的特異性IgM結合。洗滌。
(4)加入針對特異性的酶標抗體:使之與結合在固相上的抗原反應結合。洗滌。
(5)加底物顯色:如有顏色顯示,則表示血清標本中的特異性IgM抗體存在,是為陽性反應。
(六)應用親和素和生物素的ELISA
親和素是一種糖蛋白,可由蛋清中提取。分子量60kD,每個分子由4個亞基組成,可以和4個生物素分子親密結合。現在使用更多的是從鏈黴菌中提取的鏈霉和素(strepavidin)。生物素(biotin)又稱維生素H,分子量244.31,存在於蛋黃中。用化學方法製成的衍生物,生物素-羥基琥珀亞胺酯(biotin-hydroxysuccinimide,BNHS)可與蛋白質、糖類和酶等多種類型的大小分子形成生物素化的產物。親和素與生物素的結合,雖不屬免疫反應,但特異性強,親和力大,兩者一經結合就極為穩定。由於1個親和素分子有4個生物素分子的結合位置,可以連接更多的生物素化的分子,形成一種類似晶格的復合體。因此把親和素和生物素與ELIS偶聯起來,就可大提高ELISA的敏感度。
親和素-生物素系統在ELISA中的應用有多種形式,可用於間接包被,亦可用於終反應放大。可以在固相上先預包被親和素,原用吸附法包被固相的抗體或抗原與生物素結合,通過親和素-生物素反應而使生物素化的抗體或抗在相化。這種包被法不僅可增加吸附的抗體或抗原量,而且使其結合點充分暴露。另外,在常規ELISA中的酶標抗體也可用生物素化的抗體替代,然後連接親和素-酶結合物,以放大反應信號。
㈦ 分子印跡技術屬於免疫分析技術嗎
應該是免疫印跡技術屬於分子印跡技術的一種。分子印跡技術除了包括免疫印跡技術外,還包括DNA原位雜交,RNA和DNA分子雜交等。
㈧ Western Blotting的實驗原理和實驗步驟,它和ELISA的區別在蛋白質測定上什麼情況選用什麼方法
ELISA是酶聯接免疫吸附劑測定( Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay )的簡稱。近二十幾年來,免疫學分析方法發展很快,特別是在使用標記了的抗原和抗體的分析技術以後,使原來許多經典的分析方法在敏感性和特異性方面都不能相比。繼50年代的免疫熒光(IFA)和60年代的放射免疫(RIA)分析技術之後,1971年Engvall和Perlmann發表了酶聯免疫吸附劑測定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)用於IgG定量測定的文章,使得1966年開始用於抗原定位的酶標抗體技術發展成液體標本中微量物質的測定方法,建立了用酶來標記抗原或抗體的分析技術。它是繼免疫熒光和放射免疫技術之後發展起來的一種免疫酶技術,是一種用酶標記抗原或抗體的方法。由於酶的高效生物催化作用,一個酶分子在數分鍾內可以催化幾十幾百個底物分子發生反應,產生了放大作用,使得原來極其微乎其微的抗原或抗體在數分鍾後就可被識別出來。
ELISA試驗是一種敏感性高,特異性強,重復性好的實驗診斷方法。將抗原、抗體免疫反應的特異性和酶的高效催化作用原理有機地結合起來,可敏感地檢測體液中微量的特異性抗體或抗原。此項技術自70年代初問世以來,發展十分迅速,由於其試劑穩定、易保存,操作簡便,結果判斷較客觀等因素,目前已被廣泛用於生物學和醫學科學的許多領域。
ELISA基本原理
ELISA是以免疫學反應為基礎,將抗原、抗體的特異性反應與酶對底物的高效催化作用相結合起來的一種敏感性很高的試驗技術。
ELISA基礎是抗原或抗體的固相化及抗原或抗體的酶標記,基本原理有三條:
(1) 抗原或抗體能以物理性地吸附於固相載體表面,可能是蛋白和聚苯乙烯表面間的疏水性部分相互吸附,並保持其免疫學活性;
(2) 抗原或抗體可通過共價鍵與酶連接形成酶結合物,而此種酶結合物仍能保持其免疫學和酶學活性;
(3) 酶結合物與相應抗原或抗體結合後,可根據加入底物的顏色反應來判定是否有免疫反應的存在,而且顏色反應的深淺是與標本中相應抗原或抗體的量成正比例的,因此,可以按底物顯色的程度顯示試驗結果。
由於抗原、抗體的反應在一種固相載體——聚苯乙烯微量滴定板的孔中進行,每加入一種試劑孵育後,可通過洗滌除去多餘的游離反應物,從而保證試驗結果的特異性與穩定性。
在測定時,把受檢標本(測定其中的抗體或抗原)和酶標抗原或抗體按不同的步驟與固相載體表面的抗原或抗體起反應。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復合物與其他物質分開,最後結合在固相載體上的酶量與標本中受檢物質的量成一定的比例。加入酶反應的底物後,底物被酶催化變為有色產物,產物的量與標本中受檢物質的量直接相關,故可根據顏色反應的深淺刊物定性或定量分析。由於酶的催化頻率很高,故可極大地地放大反應效果,從而使測定方法達到很高的敏感度。
免疫組織化學又稱免疫細胞化學,是指帶顯色劑標記的特異性抗體在組織細胞原位通過抗原抗體反應和組織化學的呈色反應,對相應抗原進行定性、定位、定量測定的一項新技術。它把免疫反應的特異性、組織化學的可見性巧妙地結合起來,藉助顯微鏡(包括熒光顯微鏡、電子顯微鏡)的顯像和放大作用,在細胞、亞細胞水平檢測各種抗原物質(如蛋白質、多肽、酶、激素、病原體以及受體等)。 免疫組化技術近年來得到迅速發展。50年代還僅限於免疫熒光技術,50年代以後逐漸發展建立起高度敏感,且更為實用的免疫酶技術。
免疫組織化學的全過程包括:1.抗原的提取與純化;2.免疫動物或細胞融合,制備特異性抗體以及抗體的純化;3.將顯色劑與抗體結合形成標記抗體;4.標本的制備;5.免疫細胞化學反應以及呈色反應;6.觀察結果。
免疫熒光技術(Immunofluorescence technique )又稱熒光抗體技術,是標記免疫技術中發展最早的一種免疫熒光技術(Immunofluorescence technique)又稱熒光抗體技術,是標記免疫技術中發展最早的一種。它是在免疫學、生物化學和顯微鏡技術的基礎上建立起來的一項技術。很早以來就有一些學者試圖將抗體分子與一些示蹤物質結合,利用抗原抗體反應進行組織或細胞內抗原物質的定位。Coons等於1941年首次採用熒光素進行標記而獲得成功。這種以熒光物質標記抗體而進行抗原定位的技術稱為熒光抗體技術(fluorescentantibodytechnique)。