ELISA的原理与应用.pptx
《ELISA的原理与应用.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ELISA的原理与应用.pptx(53页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 ELISA ELISA是一种免疫测定(是一种免疫测定(immunoassayimmunoassay,IAIA)。基础。基础:抗原或抗体的固相化抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为有色产物,及抗原或抗体的酶标记。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,由此进行定性或定量分析。产物的量与标本中受检物质的量直接相关,由此进行定性或定量分析。1.ELISA的原理的原理第1页/共53页酶免疫测定类型酶免疫测定类型 这种固相酶免疫测定方法在这种固相酶免疫测定方法在19711971年最初建立时称为酶联免疫吸附剂测定(年最初
2、建立时称为酶联免疫吸附剂测定(Enzyme Enzyme Linked ImmunoSorbent AssayLinked ImmunoSorbent Assay),简称),简称ELISAELISA。酶免疫技术酶免疫技术酶免疫组化酶免疫组化酶免疫测定酶免疫测定均相酶免疫测定均相酶免疫测定非均相酶免疫测定非均相酶免疫测定固相酶免疫测定固相酶免疫测定液相酶免疫测定液相酶免疫测定第2页/共53页1.11.1抗原抗体反应抗原抗体反应 1.1.11.1.1可逆性可逆性 抗原与抗体结合形成抗原抗体复合物的过程是一种动态平衡,其反应式为:抗原与抗体结合形成抗原抗体复合物的过程是一种动态平衡,其反应式为:Ag
3、+AbAgAg+AbAgAbAb 抗体的亲和力(抗体的亲和力(affinityaffinity),可以用平衡常数),可以用平衡常数K K表示:表示:K=AgAbK=AgAbAgAb,AgAgAb,AgAbAb的解离程度与的解离程度与K K值有关。值有关。高亲和力抗体的抗原结合点与抗原高亲和力抗体的抗原结合点与抗原的决定簇在空间构型上非常适合,两者结合牢固,不易解离。的决定簇在空间构型上非常适合,两者结合牢固,不易解离。解离后的抗原或解离后的抗原或抗体均能保持原有的结构和活性。抗体均能保持原有的结构和活性。第3页/共53页1.1.21.1.2特异性特异性 抗原抗体的结合发生在抗原的决定簇与抗体的
4、结合位点之间。化学结构和空抗原抗体的结合发生在抗原的决定簇与抗体的结合位点之间。化学结构和空间构型互补关系,具有高度的特异性。间构型互补关系,具有高度的特异性。测定某一特定的物质,而不需先分离待检物。测定某一特定的物质,而不需先分离待检物。第4页/共53页1.1.31.1.3最适比例最适比例 第5页/共53页1.1.41.1.4敏感性敏感性化学比色法的敏感度为化学比色法的敏感度为mg/mlmg/ml水平水平酶反应测定法的敏感度约为酶反应测定法的敏感度约为5-10g/ml5-10g/ml免疫测定中凝胶扩散法和浊度法的敏感度与酶反应法相仿免疫测定中凝胶扩散法和浊度法的敏感度与酶反应法相仿标记的免疫
5、敏感度可提高数千倍,达标记的免疫敏感度可提高数千倍,达ng/mlng/ml水平水平例如,例如,HBsAgHBsAg,其敏感度可达,其敏感度可达0.1ng/ml0.1ng/ml。第6页/共53页1.41.4免疫测定在临床检验中的应用免疫测定在临床检验中的应用由于各种抗原成份,包括小分子的半抗原,均可用以制备特异性的抗血清或由于各种抗原成份,包括小分子的半抗原,均可用以制备特异性的抗血清或单克隆抗体,利用此抗体作为试剂就可检测标本中相应的抗原,因此免疫测单克隆抗体,利用此抗体作为试剂就可检测标本中相应的抗原,因此免疫测定的应用范围极广。定的应用范围极广。第7页/共53页2 2ELISAELISA的
6、类型的类型 ELISA ELISA可用于测定抗原,也可用于测定抗体。在这种测定方法中有三个必要的试可用于测定抗原,也可用于测定抗体。在这种测定方法中有三个必要的试剂:剂:(1 1)固相的抗原或抗体,即)固相的抗原或抗体,即 免疫吸附剂免疫吸附剂(immunosorbentimmunosorbent);(2 2)酶标记的抗原或抗体,称为)酶标记的抗原或抗体,称为 结合物结合物(conjugateconjugate);(3 3)酶反应的底物。)酶反应的底物。可设计出各种不同类型的检测方法。可设计出各种不同类型的检测方法。第8页/共53页2.2.12.2.1双抗体夹心法测抗原双抗体夹心法测抗原此法适
7、用于检验各种蛋白质等大分子抗原,例如此法适用于检验各种蛋白质等大分子抗原,例如HBsAgHBsAg、HBeAgHBeAg、AFPAFP等。只要等。只要获得针对受检抗原的异性抗体,就可用于获得针对受检抗原的异性抗体,就可用于包被固相载体包被固相载体和制备和制备酶结合物酶结合物而建立而建立此法。此法。第9页/共53页2.2.2 2.2.2 双抗原夹心法测抗体双抗原夹心法测抗体 用特异性抗原进行包被和制备酶结合物。此法中受检标本不需稀释,可直用特异性抗原进行包被和制备酶结合物。此法中受检标本不需稀释,可直接用于测定,因此其敏感度相对高于间接法。乙肝标志物中抗接用于测定,因此其敏感度相对高于间接法。乙
8、肝标志物中抗HBsAgHBsAg的检测常的检测常采用本法。本法关键在于酶标抗原的制备,应根据抗原结构的不同,寻找合适采用本法。本法关键在于酶标抗原的制备,应根据抗原结构的不同,寻找合适的标记方法。的标记方法。第10页/共53页2.2.3 2.2.3 间接法测抗体间接法测抗体 传染病的诊断。间接法的优点是只要变换包被抗原就可利用传染病的诊断。间接法的优点是只要变换包被抗原就可利用同一酶标抗抗体同一酶标抗抗体建立建立检测相应抗体的方法。检测相应抗体的方法。第11页/共53页2.2.4 2.2.4 竞争法测抗体竞争法测抗体 当抗原材料中的干扰物质不易除去,或不易得到足够的纯化抗原时,可用此法检当抗原
9、材料中的干扰物质不易除去,或不易得到足够的纯化抗原时,可用此法检测特异性抗体。测特异性抗体。第12页/共53页2.2.5 2.2.5 竞争法测抗原竞争法测抗原 小分子抗原或半抗原缺乏可作夹心法的两个以上的小分子抗原或半抗原缺乏可作夹心法的两个以上的位点位点,因此不能用双抗体,因此不能用双抗体夹心法进行测定,可以采用竞争法模式。其原理是标本中的抗原和一定量的酶夹心法进行测定,可以采用竞争法模式。其原理是标本中的抗原和一定量的酶标抗原竞争与固相抗体结合。标本中抗原量含量愈多,结合在固相上的酶标抗标抗原竞争与固相抗体结合。标本中抗原量含量愈多,结合在固相上的酶标抗原愈少,最后的显色也愈浅。小分子激素
10、、药物等原愈少,最后的显色也愈浅。小分子激素、药物等ELISAELISA测定多用此法。测定多用此法。第13页/共53页2.2.6 2.2.6 捕获包被法测抗体捕获包被法测抗体IgMIgM的检测常用于传染病的诊断。用抗人的检测常用于传染病的诊断。用抗人IgMIgM抗体包被固相,以捕获血清标本中抗体包被固相,以捕获血清标本中的的IgMIgM(其中包括针对抗原的特异性(其中包括针对抗原的特异性IgMIgM抗体和非特异性的抗体和非特异性的IgMIgM)。)。此法常用于此法常用于病毒性感染的早期诊断。病毒性感染的早期诊断。第14页/共53页2.2.7 ABS-ELISA2.2.7 ABS-ELISA法法
11、:固相支持物;:固相支持物;:样品;:样品;:特异性:特异性IgGIgG;:生物素化抗小鼠:生物素化抗小鼠IgG IgG(BiotinBiotin););:辣根过氧化物酶:辣根过氧化物酶HRP-HRP-酶标链亲和素(酶标链亲和素(AvidinAvidin););:DABDAB显色液;显色液;:显色;:显色;第15页/共53页3.ELISA3.ELISA的试剂的试剂(A(A、B B、C C三部分三部分)ELISAELISA中有三个必要的试剂:免疫吸附剂、结合物和酶的底物。中有三个必要的试剂:免疫吸附剂、结合物和酶的底物。(1 1)已包被抗原或抗体的固相载体(免疫吸附剂);)已包被抗原或抗体的固相
12、载体(免疫吸附剂);(2 2)酶标记的抗原或抗体(结合物);)酶标记的抗原或抗体(结合物);(3 3)酶的底物;)酶的底物;(4 4)阴性对照品和阳性对照品,参考标准品;)阴性对照品和阳性对照品,参考标准品;(5 5)结合物及标本的稀释液;)结合物及标本的稀释液;(6 6)洗涤液;)洗涤液;(7 7)酶反应终止液)酶反应终止液第16页/共53页ELISAELISA的试剂准备的试剂准备A A 固相载体固相载体 聚苯乙烯具有较强的吸附蛋白质的性能,抗体或蛋白质抗原吸附其上后聚苯乙烯具有较强的吸附蛋白质的性能,抗体或蛋白质抗原吸附其上后仍保留原来的免疫学活性。仍保留原来的免疫学活性。聚氯乙烯。聚氯乙
13、烯对蛋白质的吸附性能比聚苯乙烯高,但空白值也略高。聚氯乙烯。聚氯乙烯对蛋白质的吸附性能比聚苯乙烯高,但空白值也略高。良好的良好的ELISAELISA板应该是板应该是吸附性能好吸附性能好,空白值低空白值低,孔底透明度高孔底透明度高,各板之间、同,各板之间、同一板各孔之间、同一板各孔之间一板各孔之间、同一板各孔之间性能相近性能相近。第17页/共53页3.1.2 3.1.2 包被的方式包被的方式 将抗原或抗体固定在过程称为包被将抗原或抗体固定在过程称为包被(coating)(coating)。蛋白质蛋白质与聚苯乙烯固相载体是通过物理吸附结合的,靠的是蛋白质分子结构与聚苯乙烯固相载体是通过物理吸附结合
14、的,靠的是蛋白质分子结构上的疏水基团与固相载体表面的疏水基团间的作用。这种物理吸附是非特异性的,上的疏水基团与固相载体表面的疏水基团间的作用。这种物理吸附是非特异性的,受蛋白质的分子量、等电点、浓度等的影响。大分子蛋白质较小分子蛋白质通常受蛋白质的分子量、等电点、浓度等的影响。大分子蛋白质较小分子蛋白质通常含有更多的含有更多的疏水基团疏水基团,故更易吸附到固相载体表面。,故更易吸附到固相载体表面。第18页/共53页不易吸附不易吸附的非蛋白质抗原可用间接包被的抗原经固相抗体的亲和层析作用,包被在的非蛋白质抗原可用间接包被的抗原经固相抗体的亲和层析作用,包被在固相上的抗原纯度大大提高,因此含杂质较
15、多的抗原也可采用捕获包被法。固相上的抗原纯度大大提高,因此含杂质较多的抗原也可采用捕获包被法。亲和素生物素亲和素生物素 即用亲和素先包被载体,加入生物素化的即用亲和素先包被载体,加入生物素化的DNADNA,这种包被方法均匀、,这种包被方法均匀、牢固,已扩大应用于各种抗原物质的定量测定。牢固,已扩大应用于各种抗原物质的定量测定。脂类物质脂类物质无法与固相载体结合,可将其在有机溶剂(例如乙醇)中溶解后加入无法与固相载体结合,可将其在有机溶剂(例如乙醇)中溶解后加入ELISAELISA板孔中,开盖置冰箱过夜或冷风吹干,待酒精挥发后,让脂质自然干固在固板孔中,开盖置冰箱过夜或冷风吹干,待酒精挥发后,让
16、脂质自然干固在固相表面。相表面。优点:试验的特异性、敏感性均由此得以改善,重复性亦佳。抗原用量少,仅优点:试验的特异性、敏感性均由此得以改善,重复性亦佳。抗原用量少,仅为直接包被的为直接包被的1/101/10乃至于乃至于/100/100。第19页/共53页包被用抗原:包被用抗原:天然抗原、重组抗原和合成多肽抗原三大类。天然抗原、重组抗原和合成多肽抗原三大类。合成多肽抗原合成多肽抗原是抗原决定簇的氨基酸序列人工合成的多肽片段。一般只含有一个抗原是抗原决定簇的氨基酸序列人工合成的多肽片段。一般只含有一个抗原决定簇,纯度高,特异性也高,但由于分子量太小,往往难于直接吸附于固相上。借决定簇,纯度高,特
17、异性也高,但由于分子量太小,往往难于直接吸附于固相上。借助于偶联物与固相载体的吸附,间接地结合到固相载体表面。助于偶联物与固相载体的吸附,间接地结合到固相载体表面。第20页/共53页3.1.4 3.1.4 包被用抗体包被用抗体IgGIgG对聚苯乙烯有强吸附力,其联结发生在对聚苯乙烯有强吸附力,其联结发生在FcFc段上,抗体结合点暴露于外。段上,抗体结合点暴露于外。取材于抗血清或含单克隆抗体的培养液取材于抗血清或含单克隆抗体的培养液.须除去杂抗体后才能用于须除去杂抗体后才能用于ELISAELISA,以保证,以保证试验的特异性。试验的特异性。腹水中单抗的浓度较高,特异性亦较强,因此不需要作吸收层析
18、处理,直接包被。腹水中单抗的浓度较高,特异性亦较强,因此不需要作吸收层析处理,直接包被。在某些情况下,用多种单抗混合包被,可取得更好的效果。在某些情况下,用多种单抗混合包被,可取得更好的效果。第21页/共53页3.1.5 3.1.5 包被的条件包被的条件pH9.6pH9.6碳酸盐缓冲液碳酸盐缓冲液pH7.2pH7.2的磷酸盐缓冲液的磷酸盐缓冲液pH7-8pH7-8的的Tris-HCLTris-HCL缓冲液。缓冲液。加入包被液后,在加入包被液后,在4-84-8冰箱中放置过夜,冰箱中放置过夜,3737中保温中保温2 2小时。包被浓度随载小时。包被浓度随载体和包被物的性质可有很大的变化,每批材料需通
19、过实验与酶结合物的浓度协体和包被物的性质可有很大的变化,每批材料需通过实验与酶结合物的浓度协调选定。一般蛋白质的包被浓度为调选定。一般蛋白质的包被浓度为10ng/ml-20ug/ml10ng/ml-20ug/ml。第22页/共53页3.1.6 3.1.6 封闭封闭封闭封闭(blocking)(blocking)是继包被之后用高浓度的无关蛋白质溶液再包被的过程。封是继包被之后用高浓度的无关蛋白质溶液再包被的过程。封闭就是让大量不相关的蛋白质充填这些空隙,从而排斥闭就是让大量不相关的蛋白质充填这些空隙,从而排斥ELISAELISA后的步骤中干扰后的步骤中干扰物质的再吸附。物质的再吸附。常用封闭剂:
20、常用封闭剂:0.05%-0.5%0.05%-0.5%的的BSA;10%BSA;10%的小牛血清或的小牛血清或1%1%明胶明胶;脱脂奶粉脱脂奶粉,比较价比较价廉,可以高浓度使用(廉,可以高浓度使用(5%5%)。)。所有的所有的ELISAELISA固相均需封闭?固相均需封闭?第23页/共53页3.4 3.4 洗涤液洗涤液在板式在板式ELISAELISA中,常用的稀释液为含中,常用的稀释液为含0.05%0.05%吐温吐温2020磷酸盐缓冲液。磷酸盐缓冲液。第24页/共53页ELISA的试剂准备的试剂准备B 3.2 3.2 结合物结合物 即酶标记的抗体(或抗原)是即酶标记的抗体(或抗原)是ELISAE
21、LISA中关键的试剂中关键的试剂 1 1 酶的催化活性酶的催化活性 2 2抗体(或抗原)的免疫活性抗体(或抗原)的免疫活性 3 3含有或少含有游离的抗体(或抗原)含有或少含有游离的抗体(或抗原)4 4结合物尚要有良好的稳定性。结合物尚要有良好的稳定性。第25页/共53页3.2.1 3.2.1 结合物用的抗原和抗体结合物用的抗原和抗体 制备结合物时所用纯度较高的制备结合物时所用纯度较高的IgGIgG,以免在与酶联结时其他杂蛋白的干扰。,以免在与酶联结时其他杂蛋白的干扰。最好用层析纯化的抗体,这样全部酶结合物均具有特异的免疫活性,可以在高最好用层析纯化的抗体,这样全部酶结合物均具有特异的免疫活性,
22、可以在高稀释度进行反应,实验结果本底浅淡。在稀释度进行反应,实验结果本底浅淡。在ELISAELISA中用酶标抗原的模式不多,总中用酶标抗原的模式不多,总的要求是抗原必须是高纯度的。的要求是抗原必须是高纯度的。第26页/共53页3.2.23.2.2酶酶纯度高,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,受纯度高,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,受检标本中不存在相同的酶。检标本中不存在相同的酶。酶结合物保留活性部分和催化能力,底物易于制备和保存,价格低廉,有色产物酶结合物保留活性部分和催化能力,底物易于制备和保存,价格低廉,有色产物易于测定等。易于测定等
23、。在在ELISAELISA中,中,HRPHRP,APAP,葡萄糖氧化酶,葡萄糖氧化酶,-D-D-半乳糖苷酶和脲酶等。半乳糖苷酶和脲酶等。HRPHRP是一种糖蛋白,含糖量约为是一种糖蛋白,含糖量约为18%18%,分子量为,分子量为4400044000,是一种复合酶,由主酶,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。(酶蛋白)和辅基(亚铁血红素)结合而成,是一种卟啉蛋白质。第27页/共53页3.2.3 3.2.3 结合物的制备结合物的制备酶标记抗体的制备方法主要有两种,即戊二醛交联法和过碘酸盐氧化法。酶标记抗体的制备方法主要有两种,即戊二醛交联法和过碘酸盐氧化法
24、。(1)戊二醛交联法:戊二醛是一种双功能团试剂,可使酶与蛋白质的氨基通过它戊二醛交联法:戊二醛是一种双功能团试剂,可使酶与蛋白质的氨基通过它而联结。有效(结合率达而联结。有效(结合率达60%-70%60%-70%)和重复性好。)和重复性好。交联反应是随机的,结合物的大小也不均一,酶与酶,抗体与抗体之间也有可交联反应是随机的,结合物的大小也不均一,酶与酶,抗体与抗体之间也有可能交联,影响效果。能交联,影响效果。(2 2)过碘酸氧化法:适用含糖量较高的酶。过碘酸钠将)过碘酸氧化法:适用含糖量较高的酶。过碘酸钠将HRPHRP分子表面的多糖氧化为分子表面的多糖氧化为醛基很活泼,可与蛋白质上的氨基形成醛
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ELISA 原理 应用
限制150内