在生命科学研究、临床诊断、药物开发和食品安全监测等领域,对目标生物分子进行精准、高效的定量或定性检测是至关重要的。其中,酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒凭借其卓越的灵敏度、高效的特异性和操作的便捷性,已成为实验室中不可或缺的黄金标准工具。
一、ELISA试剂盒的核心检测原理
ELISA的基础是抗原与抗体之间高特异性的免疫反应,并通过酶标仪对信号进行放大和读取,从而实现超敏检测。
其核心步骤可以概括为:
1. 包被:将已知的捕获抗体(或抗原)固定在微孔板(通常为96孔板)的孔壁上。
2. 封闭:加入无关蛋白质(如BSA)填充孔壁剩余的空位,防止后续步骤中非特异性吸附,降低背景噪音。
3. 加样与孵育:加入含有待测抗原(或抗体)的样本(如血清、细胞上清液)。如果样本中存在目标分子,它会与固定在孔壁上的捕获抗体特异性结合。
4. 洗涤:洗去未结合的杂质和分子,确保检测的特异性。
5. 加检测抗体:加入一种能与目标抗原另一表位结合的酶标检测抗体,形成“捕获抗体-抗原-酶标检测抗体”的夹心复合物。
6. 再次洗涤:彻底洗去未结合的酶标抗体。
7. 加底物显色:加入酶的无色底物。孔中结合的酶标抗体会催化底物反应,生成有色产物。颜色的深浅与样本中目标抗原的浓度成正比。
8. 终止与读数:加入终止液停止反应,使用酶标仪在特定波长下测量各孔的吸光度值。通过绘制标准曲线,即可精确计算出样本中目标物的浓度。
简单来说,就是将不可见的免疫反应,转化为可见、可测量的光信号。
二、ELISA试剂盒的主要种类
根据实验设计和目的的不同,ELISA试剂盒主要分为以下几种常见类型:
* 夹心法ELISA:
* 原理:使用一对分别针对目标抗原不同表位的抗体进行捕获和检测。这是最常用、最灵敏的方法。
* 适用:适用于检测大分子蛋白质抗原,需要具备多个抗原表位。
* 间接法ELISA:
* 原理:将已知抗原包被在孔板中,加入待测样本(如一抗),再利用酶标二抗与一抗结合进行检测。
* 适用:主要用于检测样本中抗体的存在与浓度,如病原体感染后的血清抗体筛查。
* 竞争法ELISA:
* 原理:样本中的待测抗原与酶标抗原竞争结合有限数量的捕获抗体。颜色深浅与样本中抗原浓度成反比。
* 适用:适用于检测小分子物质(如激素、药物残留),因其只有一个抗原表位,无法使用夹心法。
* 直接法ELISA:
* 原理:将抗原包被于孔板,直接加入酶标一抗进行检测。操作简单,但灵敏度较低。
* 适用:常用于杂交瘤细胞株上清液的快速筛选。
三、ELISA试剂盒的保存条件
正确的保存是保证试剂盒性能和数据准确性的前提。
* 核心储存温度:2-8°C。已经拆封的试剂盒标准品,需要长期保存在-20°C下,避免反复冻融。
* 分装保存:收到试剂盒后,应根据每次实验的用量,将标准品、检测抗体等关键组分进行小管分装,仅取用所需部分,其余立即放回冷冻。
* 短期保存:对于即用型的浓缩洗涤液或已复溶的标准品,可在4°C下短期保存(参照说明书具体规定)。
* 避光:显色底物(TMB等)对光敏感,应始终避光保存。
* 严格遵守说明书:务必仔细阅读并遵循产品说明书上的储存建议。
四、实验注意事项
为确保实验成功并获得可靠数据,请注意以下关键点:
1. 充分阅读说明书:在开始实验前,完整阅读并理解说明书中的所有步骤、试剂配制方法和注意事项。
2. 样本处理:确保样本的收集和处理方式恰当。对于血清/血浆样本,需避免溶血。根据目标物的性质,可能需要进行适当的稀释。
3. 温度与时间控制:孵育步骤的温度和时间至关重要。请使用水浴锅或温箱确保温度恒定,并使用计时器精确控制每个孵育步骤的时间。
4. 充分的洗涤:洗涤是决定实验背景高低的关键。确保每次洗涤都充分,并尽量扣干孔内残留液体,但避免孔板干燥。
5. 避免污染:使用新的吸头以避免交叉污染。在加样时,避免触及孔壁或液体。
6. 标准曲线的准确性:标准曲线的绘制是定量的基础。请精确稀释标准品,并确保其复溶和稀释操作正确无误。
7. 仪器校准:在读数前,确保酶标仪已校准并处于良好工作状态。
8. 设置复孔:建议每个样本和标准品都设置复孔(至少2个),以提高数据的准确性和可靠性。
ELISA试剂盒作为一种成熟、高效的生物检测平台,将免疫反应的特异性和酶催化的放大效应完美结合。通过理解其原理、选择合适的类型、严格遵守保存条件和操作规范,研究人员可以稳定、可靠地获取高质量的实验数据,为科学发现和精准诊断提供强有力的支持。