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酶免疫技術的特點
點擊次數:3052 更新時間:2010-07-21

酶免疫技術是利用酶催化底物反應的生物放大作用,提高特異性抗原-抗體(ti) 免疫學反應檢測敏感性的一種標記免疫技術。該技術所用的酶要求純度高、催化反應的轉化率高、專(zhuan) 一性強、性質穩定、來源豐(feng) 富、價(jia) 格不貴、製備成的酶標抗體(ti) 或抗原性質穩定,繼續保留著它的活性部分和催化能力。在受檢標本中不存在與(yu) 標記酶相同的酶。另外它的相應底物應易於(yu) 製備和保存,價(jia) 格低廉,有色產(chan) 物易於(yu) 測定,光吸收高。

  一、酶和酶作用的底物

  1.辣根過氧化酶(HRP):HRP在蔬菜作物辣根中含量很高,純化方法也不複雜。它是一種糖蛋白,含糖量約18%;分子量為(wei) 44kD;是一種複合酶,由主酶(酶蛋白)和輔基(亞(ya) 鐵血紅素)結合而成的一種卟啉蛋白質。主酶為(wei) 無色糖蛋白,在275nm波長處有zui高吸收峰;輔基是深棕色的含鐵卟啉環,

  在403nm波長處有zui高吸收峰。HRP對受氫體(ti) 的專(zhuan) 一性很高,除H202外,僅(jin) 作用於(yu) 小分子醇的過氧化物和尿素的過氧化物。後者為(wei) 固體(ti) ,作為(wei) 試劑較H202方便。

  許多化合物可作為(wei) HRP的供氧體(ti) ,在ELISA中常用的供氫體(ti) 底物為(wei) 鄰苯二胺(OPD)、四甲基聯苯胺(TMB)和ABTS.OPD為(wei) 在ELISA中應用zui多的底物,靈敏度高,比色方便。其缺點是配成應用液後穩定性差,而且具有致異變性。TMB無此缺點。TMB經酶作用後由無色變藍色,目測對比鮮明;加酸停止酶反應後變黃色,可在比色計中定量;因此應用日見增多。ABTS,雖然靈敏度不如0PDTMB,但空白值很低。

  2.堿性磷酸酶(AP):是從(cong) 牛腸粘膜或大腸杆菌中提取。從(cong) 大腸杆菌提取的AP分子量為(wei) 80kD,酶作用的zui適pH為(wei) 8.0;用小牛腸黏膜提取的AP分子量為(wei) l00kD,zui適pH為(wei) 9.6.一般采用對硝基苯磷酸酯(p-NPP)作為(wei) 底物。它可製成片狀試劑,使用方便。產(chan) 物為(wei) 黃色的對硝基酚,在405nm有吸收峰。用NaOH終止酶反應後,黃色可穩定一段時間。

  在ELISA中應用AP係統,其敏感性一般高於(yu) 應用HRP係統,空白值也較低。但由於(yu) AP較難得到高純度製劑,穩定性較HRP低,價(jia) 格較HRP高,製備酶結合物時得率較HRP低等原因,國內(nei) 在ELISA中一般均采用HRP.3.其他的酶:有葡萄糖氧化酶、β-半乳糖苷酶和脲酶等。β-半乳糖苷酸的底物常用4-甲基傘(san) 基-β-半乳糖苷,經酶水解後產(chan) 生熒光物質4-甲基傘(san) 酮,可用熒光計檢測。熒光的放大作用大大提高了方法的敏感度。AP也可應用可產(chan) 生熒光的傘(san) 基磷酸酯作底物。其缺點是需要熒光計測定,而且如用固相載體(ti) 直接作為(wei) 測定容器,此載體(ti) 不可發出熒光。脲酶的特點是酶作用後反應液發生pH改變,可使指示劑變色;另外,在人體(ti) 內(nei) 沒有內(nei) 源酶。

  二、酶標記抗體(ti) 或抗原

  酶標記的抗原或抗體(ti) 稱為(wei) 結合物(conjugate)。抗原由於(yu) 化學結構不同,可用不同的方法與(yu) 酶結合,如為(wei) 蛋白質抗原,基本上可參考抗體(ti) 酶標記的方法。製備抗體(ti) 酶結合物的方法通常有以下幾種。醫 學教育網原創

  1.戊二醛交聯法:戊二醛是一種雙功能團試劑,可以使酶與(yu) 蛋白質或其他抗原的氨基通過它而偶聯。戊二醛交聯可用一步法(如連接AP),也可用二步法(如連接HRP)。戊二醛一步法操作簡便、有效,而且重複性好。缺點是交聯時分子間的比例不嚴(yan) 格,大小也不一,影響效果。製備HRP抗體(ti) 結合物也可用二步法,即先將HRP與(yu) 戊二醛作用,透析除去戊二醛,在pH9.5緩衝(chong) 液中再與(yu) 抗體(ti) 作用而形成酶標抗體(ti) 。此法的效率可高於(yu) 一步法l0倍左右。

  2.過碘酸鹽氧化法:本法隻用於(yu) HRP的交聯。該酶含18%碳水化合物,過碘酸鹽將其分子表麵的多糖氧化為(wei) 醛基。用硼氫化鈉(NaBH4)中和多餘(yu) 的過碘酸。酶上的醛根很活潑,可與(yu) 蛋白質結合,形成按摩爾比例結合的酶標結合物。有人認為(wei) 此法為(wei) 辣根過氧化物酶交聯zui有效的方法。但也有隻認為(wei) 由於(yu) 所用試劑較為(wei) 劇烈,各批實驗結果不易重複。

  按以上方法製備的結合物一般混有未結合的酶和抗體(ti) 。理論上結合物中混有遊離酶不影響ELISA中zui後的酶活性測定,因經過洗滌,非特異性吸附於(yu) 固相上的遊離酶已被洗去。但遊離的抗體(ti) 則會(hui) 與(yu) 酶標抗體(ti) 競爭(zheng) 相應的固相抗原,因而減低結合到固相上的酶標抗體(ti) 量。因此製備的結合物應予以純化。純化的方法較多,分離大分子混合物的方法均可應用。硫酸銨鹽析法操作簡便,但效果不如用sephadexg-200凝膠過濾的好。

  3.標記抗體(ti) 鑒定:通常采用棋盤滴定法進行篩選,見第十九章。

  三、固相載體(ti)

  酶免疫技術的主要試劑為(wei) 固相的抗原或抗體(ti) 、酶標記的抗原或抗體(ti) 和與(yu) 標記酶直接關(guan) 聯的酶反應底物。可作固相載體(ti) 的物質很多,zui常用的是聚苯乙烯。聚苯乙烯具有較強的吸附蛋白質的性能,抗體(ti) 或蛋白質抗原吸附其上後保留原來的免疫活性。聚苯乙烯為(wei) 塑料,可製成各種形式,在測定過程中,它作為(wei) 載體(ti) 和容器,不參與(yu) 化學反應,加之它的價(jia) 格低廉,所以被普遍采用。

  聚苯乙烯載體(ti) 的形狀主要有三種:小試管、小珠和微量反應板。小試管的特點是還能兼作反應的容器,zui後放入分光光度計中比色。小珠一般為(wei) 直徑0.6cm的圓球,表麵經磨砂處理後吸附麵積大增加。如用特殊的洗滌器,在洗滌過程中使圓珠滾動淋洗,效果更好。zui常用的載體(ti) 為(wei) 微量反應板,於(yu) ELISA測定的產(chan) 品也稱為(wei) ELISA板,通用的標準板形是8×1296孔式。為(wei) 便於(yu) 作少量標本的檢測,有製成8聯或l2聯孔條的,放入座架後,大小與(yu) 標準ELISA板相同。ELISA板的特點是可以同時進行大量標本的檢測,並可在特定的比色計上迅速讀出結果。現在已有多種自動化儀(yi) 器用於(yu) 微量反應板型的ELISA檢測,包括加樣、洗滌、保溫、比色等步驟,對操作的標準化極為(wei) 有利。

  良好的ELISA板應該是吸附性能好,空白值低,孔底透明度高,各板之間和同一板各孔之間性能相近。聚苯乙烯ELISA板由於(yu) 配料的不同和製作工藝的差別,各種產(chan) 品的質量差異很大。因此每一批號的聚苯乙烯製品在使用前須檢查其性能。常用的檢查方法為(wei) :以一定濃度的人IgG(一般為(wei) 10ngml)包被ELISA板各孔後,每孔內(nei) 加入適當稀釋的酶標抗人IgG抗體(ti) ,保溫後洗滌,加底物顯色,終止酶反應後分別測每孔溶液的吸光度。控製反應條件,使各讀數在0.8左右。計算所有讀數的平均值。所有單個(ge) 讀數與(yu) 平均讀數之差應小於(yu) 10%.與(yu) 聚苯乙烯類似的塑料為(wei) 聚氯乙烯。作為(wei) ELISA固相載體(ti) ,聚氯乙烯板的特點為(wei) 質軟板薄,可切割,價(jia) 廉、但光潔度不如聚苯乙烯板。聚氯乙烯對蛋白質的吸附性能比聚苯乙烯高,但空白值有時也略高。

  為(wei) 比較不同固相在某一ELISA測定中的優(you) 劣,可用以下方法加以檢驗:用其他免疫學測定方法選出一個(ge) 典型的陽性標本和一個(ge) 典型的陰性標本。將它們(men) 分別進行一係列稀釋後,在不同的固相載體(ti) 上按預定的ELISA操作步驟進行測定,然後比較測定結果。在哪一種載體(ti) 上陽性結果與(yu) 陰性結果判別zui大,這種載體(ti) 就是這一ELISA測定的zui合適的固相載體(ti) 。

  除塑料製品外,固相酶免疫測定的載體(ti) 還有兩(liang) 種材料:一是微孔濾膜,如硝酸纖維素膜、尼龍膜等,這類測定形式將在本章膜載體(ti) 的酶免疫測定中介紹。另一種載體(ti) 是以含鐵的磁性微粒製作的,反應時固相微粒懸浮在溶液中,具有液相反應的速率,反應結束後用磁鐵吸引作為(wei) 分離的手段,洗滌也十分方便,但需配備特殊的儀(yi) 器。

  四、免疫吸附劑

  固相的抗原或抗體(ti) 稱為(wei) 免疫吸附劑。將抗原或抗體(ti) 固相化的過程稱為(wei) 包被。由於(yu) 載體(ti) 的不同,包被的方法也不同。如以聚苯乙烯ELISA板為(wei) 載體(ti) ,通常將抗原或抗體(ti) 溶於(yu) 緩衝(chong) 液(zui常用的為(wei) pH9.6的碳酸緩衝(chong) 液)中,加於(yu) ELISA板孔中在4℃過夜,經清洗後即可應用。如果包被液中的蛋白質濃度過低,固相載體(ti) 表麵有能被此蛋白質*覆蓋,其後加入的血清標本和酶結合物中的蛋白質也會(hui) 部分地吸附於(yu) 固相載體(ti) 表麵,zui後產(chan) 生非特異性顯色而導致本底偏高。在這種情況下,如在包被後再用1%5%牛血清白蛋白包被一次,可以消除這種幹擾。這一過程稱為(wei) 封閉(blocking)。包被好的ELISA板在低溫可放置一段時間而不失去其免疫活性。