ELISA实验技术:原理方法与操作指南
ELISA(酶联免疫吸附测定)是一种基于抗原-抗体特异性结合及酶催化显色反应的高灵敏度检测技术,广泛应用于医学诊断生物学研究食品安全和环境监测等领域。以下从原理类型步骤到注意事项进行全面解析。
一ELISA基本原理
ELISA的核心是将抗原或抗体固定于固相载体(如96孔聚苯乙烯板),通过酶标记物催化底物显色,实现目标分子的定性与定量分析。其优势包括:
- 高特异性:抗原-抗体结合精准识别目标物 1。
- 高灵敏度:可检测pg级微量物质 1。
- 定量能力:通过吸光度(OD值)与标准曲线计算浓度 18。
关键反应流程:
- 包被:抗原/抗体吸附于固相载体。
- 结合:待测样本与标记抗体/抗原特异性结合。
- 信号放大:酶(如辣根过氧化物酶HRP)催化底物(如TMB)显色。
- 检测:酶标仪测定OD值,颜色深度与目标物浓度成正比 1。
二ELISA主要类型及适用场景
根据检测策略,ELISA分为以下四类:
注:夹心法需确保两个抗体识别抗原的不同表位,避免空间位阻
18。
三标准操作流程
以间接法或夹心法为例,步骤包括:
-
样本制备
- 血清/血浆:避免溶血,离心后分装保存于-20°C(避免反复冻融) 18。
- 细胞上清:去除颗粒物,稀释高浓度蛋白(如BSA)以减少干扰 18。
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包被与封闭
- 包被:抗原/抗体稀释至1–10 μg/mL,加入孔板,4°C过夜或37°C孵育1–2小时。
- 封闭:加入牛血清白蛋白(BSA)或酪蛋白,覆盖未结合位点,减少非特异性结合 9。
-
加样与孵育
- 加入待测样本及标准品(复孔设置),37°C孵育1小时。
- 洗涤3–5次(缓冲液如PBS/TBST),去除未结合物。
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酶标记与显色
- 加入酶标抗体(如HRP标记二抗),37°C孵育1小时,再次洗涤 18。
- 加入底物(如TMB),避光反应15–30分钟,显色后立即加终止液(如硫酸) 18。
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检测与数据分析
- 酶标仪读取OD值(常用450 nm,校正波长540/570 nm) 18。
- 绘制标准曲线(四参数逻辑拟合或对数回归),计算样本浓度 18。
四关键注意事项
- 样本处理:
- 细菌污染或溶血会导致假阳性;新鲜样本需及时检测。
- 试剂优化:
- 包被浓度抗体稀释度需预实验确定;避免试剂反复冻融 9 18。
- 洗涤控制:
- 充分洗涤降低背景,但避免孔壁干燥。
- 质量控制:
- 每板设阴性/阳性对照及空白孔,监控实验稳定性 18。
- 干扰因素:
- 复杂样本(如血清)需适当稀释,减少基质效应。
五应用领域
- 医学诊断:传染病抗体(HIV/乙肝)肿瘤标志物检测。
- 生物学研究:细胞因子激素定量分析 18。
- 食品安全:过敏原霉菌毒素及农药残留筛查。
- 环境监测:水体/土壤污染物(重金属有机毒素)检测。
六常见问题与解决方案
ELISA技术的可靠性依赖于严格的实验优化和规范化操作。未来发展中,与化学发光微流控等技术的结合将进一步拓展其高通量检测潜力。