第七章 酶联免疫吸附分析
包被
• 将抗原或抗体固定化的过程称为包被(coating)。换言之, 包被即是抗原或抗体结合到固相载体表面的过程。 • 抗体或蛋白质等抗原是通过物理吸附与聚苯乙烯等固相 载体结合的,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相互作用。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。
的颜色反应。
酶
辣根过氧化物酶
底 物
邻苯二胺 四甲替联苯胺 氨基水杨酸 邻联苯甲胺 2,2‘-连胺基-2(3-乙基-并噻唑 啉磺酸-6)铵盐 4-硝基酚磷酸盐(PNP) 萘酚-AS-Mx磷酸盐+重氮盐 ABTS+HRP+葡萄糖 葡萄糖+甲硫酚嗪+噻唑兰
显色反
测定波长
492 460 449 425 642 400 500 405 420 360,450 420
(1)已包被抗原或抗体的固相载体(免疫吸附剂,俗称酶 标板);
(2)酶标记的抗原或抗体(酶标记物);
(3)酶的底物; (4)系列参考标准品(定量测定);
(5)酶标记物及样本的稀释液;
(6)洗涤液; (7)反应终止液。
ELISA试剂盒
ELISA试剂的作用
• 2.1 免疫吸附剂:
已包被抗原或抗体的固相载体,是ELISA方法中的核心试剂。 • 固相载体:
判断题(8题,每题1分)
填空题(23题,每题1分)
名词解释(5题,每题3分) 简答(6题,每题7分) 实验设计(1题,每题12分)
第七章 酶联免疫吸附分析
• 抗原:抗原是指进入人或动物机体后,可刺激 机体免疫系统发生免疫应答,从而引起动物产 生抗体或形成致敏淋巴细胞,并能和抗体或致 敏淋巴细胞发生特异性反应的物质。 • 抗体:是由抗原刺激动物的免疫系统后,由免 疫系统产生分泌的能和相应抗原发生特异性结 合的免疫球蛋白。 • 抗原抗体的基本特性:a、反应的特异性;b、 反应的等比例性
• 2.3 酶的底物
• 2.3.1、HRP的底物 HRP催化过氧化物的氧化反应,最具代表性的过氧化物为 H2O2,其反应式如下: DH2+ H2O2 D+ H2O 上式中,DH2为供氢体,H2O2为受氢体。在ELISA中,DH2
一般为无色化合物,经酶作用后成为有色的产物,以便作比
色测定。常用的供氢体有邻苯二胺(O-phenylenediamine, OPD)、四甲基联苯胺(3,3‘,5,5’-tetramethylbenzidine,TMB)
加酶标抗体生成 抗体—待测抗原—酶标记抗体 的复合物 彻底洗涤 未结合的 酶标抗体
加底物进行 酶催化反应
根据颜色反应的 程度进行该抗原 的定性或定量测定
(二)间接法 间接法是检测 抗体最常用的方法, 其原理为利用酶标 记的抗抗体以检测 已与固相抗原结合 的受检抗体,故称 为间接法。
包被固相载体: 用已知抗原包被 固相载体
2.6 对照品
• 阴性对照品须先行检测,确定其中不含待测物质。例如 HBsAg检测的阴性对照品中不可含HBsAg。
• 阳性对照品多以含蛋白保护剂的缓冲液为基质,其中加入一 定量的待检物质,此量最好在试剂说明书中标明。加入的量 应与试剂的敏感度相称。国外检测HBsAg的ELISA试剂盒检 测敏感度约为0.5 ng/ml,阳性对照品中含量约为10 ng/ml。在 对照品中一般加入抗生素和防腐剂,以利保存。
4、保温
在ELISA中一般加标本和加酶标记物后会有一次抗原抗体反应。 抗原抗体反应的完成需要有一定的温度和时间,这一保温过程称 为温育(incubation)。 • ELISA属固相免疫测定,抗原、抗体的结合只在固相表面上发生。 加入板孔中的标本,其中的抗原并不是都有均等的和固相抗结合 的机会,只有最贴近孔壁的一层溶液中的抗原直接与抗体接触。 这是一个逐步平衡的过程,因此需经扩散才能达到反应的终点。 在其后加入的酶标记抗体与固相抗原的结合也同样如此。这就是 为什么ELISA反应总是需要一定时间的温育。
可以用分光光度计(酶标仪)加
以测定。
方法简单,方便迅速,特异性
强。
ELISA原理
酶及其底物 酶结合物(过碘酸盐氧化法、戊二醛交联法)是酶与抗体 或抗原在交联剂作用下联结的产物。是ELISA成败的关键试剂, 它不仅具有抗体抗原特异的免疫反应,还具有酶促反应,显示
出生物放大作用,但不同的酶选用不同的底物 ,将得到不同
(一)双抗体夹心法
此法适用于检验各种蛋白质等大分子抗原
获得待分析物的未标定抗体
将特异性抗体与固相 载体连接形成固相抗体 洗涤除去未结合的 抗体及杂质
加入封闭蛋白溶液以封闭载体 表面残留的蛋白结合位点
洗涤并除去未结合的封闭蛋白
加受检标本(抗原)形成 固相抗体-抗原复合物 洗涤除去其他 未结合的物质
测量时,抗原(抗体)先结合在固相载体上,但仍保 留其免疫活性,然后加一种抗体(抗原)与酶结合成的偶 联物(标记物),此偶联物仍保留其原免疫活性与酶活性, 当偶联物与固相载体上的抗原(抗体)反应结合后, 再加上酶的 相应底物, 即起催化水 解或氧化还 原反应而呈
颜色。
ELISA原理
其所生成的颜色深浅与欲测 的抗原(抗体)含量成正比。 这种有色产物可用肉眼、光 学显微镜、电子显微镜观察,也
5、洗涤
目的:分离游离的酶标记物。通过洗涤以清除残留在板孔中没能 与固相抗原或抗体结合的物质,以及在反应过程中非特异性地吸附于 固相载体的干扰物质。聚苯乙烯等塑料对蛋白质的吸附是普遍性的, 而在洗涤时又应把这种非特异性吸附的干扰物质洗涤下来。 洗涤的方式:自动洗涤仪与手工操作。
a.吸干或甩干孔内反应液;
用已知特异性 抗体包被 固相载体
测定管加待测抗原和 一定量的酶标抗原使二者与 固相抗体竞争结合
对照管只加一定量酶标抗原 与固相抗体直接结合
加底物显色
分别洗涤 除去未结合 的成分
分别测定两管的吸光度值, 根据对照管与测定管吸光度值之比, 计算标本中待测抗原含量
ELISA特点一:灵敏性 该测定法的灵敏度来自作为报告基团的酶。 酶是一种有机催化剂,很少量的酶即可诱导大 量的催化反应 ,产生可供观察的显色反应现象。 因此该体系常被称为酶放大体系。ELISA实现了 在细胞或亚细胞水平上示踪抗原或抗体的所在 部位,或在微克、甚至纳克水平上对其进行定 量。 例如,在测定血清中某一物质的含量时, 化学比色法的敏感度为mg/ml水平,酶反应测定 法的敏感度约为5-10μg/ml 。
特点二:特异性
其特异性来自抗体或抗原的选择性。 抗原抗体的结合实质上只发生在抗原的 抗原决定簇与抗体的抗原结合位点之间。 由于两者在化学结构和空间构型上呈互 补关系,所以抗原抗体反应具有高度的 特异性。
二、ELISA试剂
• ELISA要有三个必要的试剂,即免疫吸附剂、结合物和酶 的底物。
• 完整的ELISA试剂盒应包含以下各组分:
b.用洗涤液过洗一遍; c.浸泡,即将洗涤液注满板孔,放置1-2分钟,
间歇摇动,浸泡时间不可随意缩短;
d.吸干孔内液体; e.重复操作c和d,洗涤3-4次(或按说明规定)。
抗原-抗体识别反应示意图
一、ELISA原理
它采用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接,然后 通过酶与底物产生颜色反应,用于定量测定。测定的对象可 以是抗体也可以是抗原。 在这种测定方法中有3种必要的试剂:
①固相的抗原或抗体(免疫吸附剂)
②酶标记的抗原或抗体(标记物) ③酶作用的底物(显色剂)
ELISA原理
2.3.1 HRP的底物
• OPD氧化后的产物呈橙红色,用酸终止酶反应后,在492nm处有 最高吸收峰,灵敏度高,比色方便,是HRP结合物最常用的底物。 OPD见光易变质,与过氧化氢混合成底物应用液后更不稳定,须 现配置现用。 • TMB经HRP作用后产物显蓝色,酶反应用HCl或H2SO4终止后, TMB产物由蓝色呈黄色,可在比色计中定量,最适吸收波长为 405nm。TMB性质较稳定,可配成溶液试剂,只需与H2O2溶液混 和即成应用液,可直接作底物使用。另外,TMB又有无致癌性等 优点,因此在ELISA中应用日趋广泛。。
固相载体在ELISA测定过程中作为吸附剂和容器,不参与化学反 应。可作ELISA中载体的材料很多,最常用的是聚苯乙烯。专用于 EILSA的产品称为ELISA板,国际上标准的微量滴定板为8×12的96孔 式。
良好的ELISA板应该是吸附性能好,空白值低,孔底透明度高,各 板之间、同一板各孔之间、同一板各孔之间性能相近。
2.7 标准品 • 定量测定的ELISA试剂盒应含有制作标准曲线用的标准品, 应包括覆盖可检测范围的4-5个浓度,一般均配入含蛋白保护 剂及防腐剂的缓冲液中。
三、ELISA实验过程
1、样品的采集与保存 2、试剂的准备 3、包被 4、加样 在ELISA实验中一般有5次加样步聚,即加标准品、加样
Hale Waihona Puke 本、加酶标记物、加底物、加反应终止液。
应
橘红色 黄色 棕色 兰色 蓝绿色
碱性磷酸酯酶 葡萄糖氧化酶
黄色 红色 黄色 深蓝色 荧光 黄色
β-D-半乳糖苷 甲基伞酮基半乳糖苷(4MuG) 硝基酚半乳糖苷(ONPG) 酶
ELISA的种类和变化
(一)双抗体夹心法 (二)间接法 (三)竞争法 (四)双位点一步法 (五)捕获法测IgM抗体 (六)应用亲和素和生物素的ELISA
加待检标本: 使相应抗体与固相抗原结合 洗涤,除去无关的物质
加底物 显色
加酶标抗抗体: 与固相载体上抗原抗体 复合物结合;洗涤,除去 未结合的酶标抗抗体
根据颜色反应的程度进行 该抗原的定性或定量测定
ELISA法间接法测定抗体
1.原理
(三)竞争法
对照管由于只加酶标抗原,与固相抗体充分结合,故分解底物 显色深;测定管的显色程度则随待测抗原和酶标抗原与固相抗体竞 争结合的结果而异。如待测抗原量多,竞争性地抑制酶标抗原与固 相抗体结合,使固相上结合的酶标抗原量减少。因此,加入底物后 显色反应较弱。