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在復(fù)雜樣品基質(zhì)中準(zhǔn)確定量特定蛋白質(zhì),對(duì)許多科研工作者來說是一項(xiàng)極其寶貴的工具。這對(duì)于許多研究領(lǐng)域都至關(guān)重要,例如免疫篩查、各種診斷測(cè)試的開發(fā)、食品工業(yè)中潛在過敏原的檢測(cè)以及新型疫苗的生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的蛋白質(zhì)定量,科學(xué)家們開發(fā)了各種類型的免疫測(cè)定方法。這些方法利用高特異性抗體靶向特定蛋白質(zhì)分子,從而準(zhǔn)確檢測(cè)樣品中目標(biāo)蛋白質(zhì)的濃度。
檢測(cè)復(fù)雜樣品基質(zhì)中特定蛋白質(zhì)的含量,對(duì)于許多科研工作者來說至關(guān)重要。這項(xiàng)技術(shù)在免疫篩查、診斷測(cè)試開發(fā)、食品過敏原檢測(cè)和疫苗生產(chǎn)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)有的免疫測(cè)定方法種類繁多,可以利用高特異性抗體來識(shí)別并定量樣品中特定蛋白質(zhì)的濃度。
酶聯(lián)免疫吸附法也通常被稱為酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)。ELISA可用于通過形成酶觸發(fā)的顏色變化來檢測(cè)樣品中存在的各種抗體或抗原。大多數(shù)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)被稱為固相測(cè)定。ELISA的4種主要類型是:
1.直接ELISA:當(dāng)樣品或抗原直接固定在微孔板上時(shí),隨后結(jié)合的檢測(cè)抗體會(huì)與目標(biāo)蛋白結(jié)合。然后使用底物產(chǎn)生信號(hào)。存在的分析物量與產(chǎn)生的信號(hào)量之間存在直接相關(guān)性。這種方法簡(jiǎn)單快捷,但是,由于只使用一種抗體,它可能導(dǎo)致高背景水平,并且特異性可能較低。
2.間接ELISA:該方法多出一個(gè)步驟來進(jìn)行擴(kuò)增檢測(cè)過程。首先將未結(jié)合的一抗與特異性抗原結(jié)合,然后將結(jié)合的二抗與一抗結(jié)合。底物可以產(chǎn)生與結(jié)合到微孔板上的抗原量成正比的信號(hào)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是使用二抗進(jìn)行擴(kuò)增,但是,這可能會(huì)導(dǎo)致二抗引起交叉反應(yīng)。該方法可用于檢測(cè)內(nèi)源性抗體的量。
3.夾心ELISA:這是最流行的ELISA類型。在該方法中,使用兩種特異性抗體(也稱為匹配抗體對(duì))夾住抗原。產(chǎn)生的信號(hào)與樣品中存在的分析物的數(shù)量成正比。該方法具有最高的靈敏度和特異性,因?yàn)樾枰獌煞N抗體來結(jié)合目標(biāo)蛋白,因此它也可以用于復(fù)雜的樣品基質(zhì)。該方法可用于檢測(cè)生物樣品中存在的分析物的濃度。
4.競(jìng)爭(zhēng)性ELISA:這種方法主要用于較小的分子,因?yàn)椴豢赡軐煞N抗體夾在中間。這種方法類似于夾心ELISA,但使用結(jié)合抗原與抗原競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)。因此,抗原的量越大,結(jié)合抗原可結(jié)合的結(jié)合位點(diǎn)就越少。產(chǎn)生的信號(hào)與樣本中存在的蛋白質(zhì)量成反比。這種方法非常適合檢測(cè)激素和較小的分子。
放射免疫分析(RIA)是一種免疫分析程序,可使用放射性同位素檢測(cè)抗體和抗原復(fù)合物。這是一種體外檢測(cè)方法,可提供高靈敏度和高特異性(即使在微量濃度下)。RIA基于競(jìng)爭(zhēng)性分析方法,使用碘的伽馬放射性同位素(稱為碘-125(125-I))來標(biāo)記抗原。125-I同位素可以制備成具有高比活度,并提供100%的同位素豐度。
血清中的未標(biāo)記抗原與放射性抗原競(jìng)爭(zhēng)抗體結(jié)合位點(diǎn)。隨著未標(biāo)記抗原數(shù)量的增加,更多的放射性標(biāo)記抗原從抗體中被取代——這將導(dǎo)致抗體結(jié)合的放射性標(biāo)記抗原與游離放射性標(biāo)記抗原的比例降低。在該方案結(jié)束時(shí),結(jié)合的抗原被分離出來,并使用伽馬計(jì)數(shù)器檢測(cè)上清液中的放射性標(biāo)記游離抗原。
下面整理了ELISA和RIA的一些相似之處,如下:
1.這兩種程序都是基于免疫測(cè)定技術(shù)。
2.兩者都提供了高度敏感且具體的檢測(cè)方法。
3.這兩種技術(shù)都依賴于抗體和抗原復(fù)合物的形成。
4.兩者都可以用于測(cè)量給定樣本中存在的未知蛋白質(zhì)的數(shù)量。
5.兩者在診斷多種不同類型生物的各種疾病方面都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
下面列出了ELISA和RIA之間的一些差異:
1.ELISA使用酶檢測(cè)抗體-抗原復(fù)合物,而RIA使用放射性同位素檢測(cè)抗體-抗原復(fù)合物。
2.ELISA涉及標(biāo)記抗體,而RIA涉及標(biāo)記抗原。
3.與RIA檢測(cè)相比,ELISA檢測(cè)的靈敏度較低。
4.ELISA程序不需要特定的實(shí)驗(yàn)室或訓(xùn)練有素的工作人員,而RIA則需要特定的實(shí)驗(yàn)室區(qū)域來處理放射性物質(zhì)和訓(xùn)練有素的工作人員。
4.ELISA不需要特殊安排,而RIA則需要對(duì)放射性物質(zhì)的征用、儲(chǔ)存和處置進(jìn)行特殊安排。
5.ELISA不涉及使用任何輻射危害,而對(duì)于RIA,任何輻射危害都需要記錄和報(bào)告。
免疫測(cè)定法在任何涉及生物分析程序的實(shí)驗(yàn)室中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。一些主要研究領(lǐng)域包括:生物制藥分析、生物安全、臨床診斷、食品檢測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)。特定蛋白質(zhì)(抗原)的測(cè)量是診斷疾病過程中的基礎(chǔ)。上文提到ELISA或RIA之類的免疫測(cè)定方法可以提供簡(jiǎn)單、快速且經(jīng)濟(jì)高效的分析程序。此外,特異性和靈敏度與大多數(shù)其他傳統(tǒng)方法相當(dāng),甚至更好。自動(dòng)化潛力、高通量能力、同時(shí)分析多個(gè)樣本以及分析時(shí)間的顯著縮短使得免疫測(cè)定程序的使用在近年來更加流行。