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ELISA原理

酶联免疫吸附试验(ELISA)是应用酶标记的抗体(或抗原)在固相支持物表面检测未知抗原(或抗体)的方法。酶与抗体(或抗原)交联后,再与集合结合在固相支持物表面的相应抗原或抗体反应,形成酶标记抗体-抗原复合物,此时加入酶底物和显色剂,在酶催化底物液体后呈现显色反应,液体显色的强弱和酶标记抗体-抗原复合物的量成正比,借此反映出待检测的抗原或抗体量。


酶联免疫吸附试验是利用抗原-抗体的免疫学反应和酶的高效催化底物反应的特点,具有生物放大作用,所以反应灵敏,可检出浓度在ng水平。在免疫反应部分,抗原-抗体的亲和力、抗原和半抗原的性质、测定方法的实验条件、酶标记物的性质等因素影响反应的敏感性。在酶学反应部分,酶的浓度、底物的浓度、反应pH和温度、酶的抑制剂和激活剂等因素液影响反应的敏感性。


酶联免疫吸附试验中所使用的试剂都比较稳定,按照一定的实验程序进行测定实验结果重复性较好,有较高的准确性。酶联免疫吸附法成本低,操作简便,可同时快速测定多个样品,不需要特殊的仪器设备。ELISA法测定技术与其他技术结合发展成为专门的分析方法,如与电泳技术结合的免疫印迹技术,与层析技术结合的层析-ELISA技术等已成为生物实验室的常规技术。


用于ELISA的酶应符合以下要求:纯度高,催化反应的转化率高,专一性强,性质稳定,来源丰富,价格不贵,制备成酶结合物后仍继续保留它的活性部分和催化能力。最好在受检标本中不存在相同的酶。另外,它的相应底物易于制备和保存,价格低廉,有色产物易于测定等。


在ELISA中,常用的酶为辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)和碱性磷酸酶(alkaline phosohatase, AP)。在少数商品ELISA试剂中,应用的酶尚有葡萄糖氧化酶、β-D-半乳糖苷酶和脲酶等。


国产ELISA试剂一般都用HRP制备结合物。HRP是一种糖蛋白,含糖量约为18%,分子量为44000,是一种复合酶,由主酶(酶蛋白)和辅基(亚铁血红素)结合而成,是一种卟啉蛋白质。主酶无色糖蛋白在275nm波长处有最高吸收峰,辅基是深棕色的含铁卟啉环,在403nm波长处有最高吸收峰。HRP的纯度用RZ(Reinheit Zahl,德文,意为纯度数)表示,是403nm的吸光度与280nm吸光度之比,高纯度的HRP的RZ≥?.0。


HRP除符合上述的ELISA中标记酶的要求外,更有价格低廉和性质较稳定的特点。值得注意的是,在选用酶制剂时,除其纯度RZ外,更应注意酶的活力。高纯度的酶如保存不当,活力也会降低。酶制剂的活力以所含的酶活力单位表示,可用对底物作用后生成产物量的测定进行试验。


国外很多ELISA试剂采用碱性磷酸酶(AP)作为标记酶。常用的AP有两个来源,分别从大肠杆菌和小牛肠膜中提取。不同来源的酶生化特性特性略不相同,从大肠杆菌中提取的AP分子量为80000,酶作用的最适合pH为8.0;用小牛肠膜中提取的AP分子量为100000,最适pH为9.6。在ELISA中,AP系统的敏感度一般高于HRP系统,空白值也较低,但AP价格昂贵,制备结合物所得率也较HRP低。