酶联免疫吸附测定的原理、操作与应用
酶联免疫吸附测定(ELISA)将免疫反应的特异性与酶催化底物的高效信号放大能力完美结合,实现了对生物体液中微量物质的高灵敏度检测。
ELISA建立在抗原-抗体特异性结合的基础上,通过酶标记技术将生物识别信号转化为可测量的光学信号,1个酶分子每分钟可催化生成10⁵个以上有色产物分子,实现信号级联放大。
抗原表位与抗体可变区的精确空间互补确保了检测的高特异性,类似于锁钥关系。
反应在聚苯乙烯微量滴定板上进行,通过物理吸附将抗原或抗体固定在固相表面。
使用酶标记物(HRP或AP)催化底物产生颜色变化,实现信号的指数级放大。
通过测定吸光度(OD值)定量目标物浓度,颜色深度与目标物含量成正比或反比。
1个酶分子 → 催化10³-10⁶底物分子 → 产生可检测信号
根据不同检测目标和原理,ELISA可分为多种类型,各有其适用场景和优势
酶标一抗直接与抗原结合,适用于高浓度抗原检测。
使用酶标二抗检测一抗,适用于血清抗体检测。
两个抗体夹住抗原,适用于大分子抗原检测。
样品抗原与酶标抗原竞争结合抗体,适用于小分子检测。
ELISA技术在生物医学领域的广泛应用
传染病检测(HIV、肝炎)、肿瘤标志物(CEA、AFP)、激素检测(hCG、TSH)、自身免疫疾病诊断等。
蛋白质定量、细胞因子检测、受体-配体相互作用研究、抗体效价测定、信号通路分析等。
药代动力学研究、药物浓度监测、抗体药物筛选、疫苗效力评价、生物类似物分析等。
食品过敏原检测、毒素检测(黄曲霉毒素)、农药残留、兽药残留、食源性病原体检测等。
水质污染检测、重金属检测、环境激素分析、生物毒素监测、土壤污染物检测等。
动物传染病诊断、动物激素检测、动物疫苗评价、畜产品安全检测等。
双抗体夹心法ELISA的标准操作步骤与关键要点
用pH9.6碳酸盐缓冲液将捕获抗体稀释至1-10μg/mL,加入96孔板(100μL/孔),4℃过夜包被。
弃去孔内溶液,用含0.05% Tween-20的PBST缓冲液洗涤3次,每次浸泡1-2分钟后彻底拍干。
加入3% BSA或5%脱脂奶溶液(200μL/孔),37℃孵育1-2小时,阻断非特异性结合位点。
加入待测样本和标准品(100μL/孔),37℃孵育1-2小时,同时设置空白孔、阴性对照和阳性对照。
加入生物素化或酶标记的检测抗体(100μL/孔),37℃孵育1小时,形成"三明治"复合物。
如使用生物素系统,加入链霉亲和素-HRP(100μL/孔),37℃孵育30分钟。
加入TMB底物溶液(100μL/孔),室温避光反应10-30分钟,出现蓝色反应。
加入2M H₂SO₄终止液(50μL/孔),蓝色立即变为黄色。
在酶标仪上450nm波长读取吸光度(OD值),570nm作为参考波长。