ELISA知识讲座之二.doc

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ELISA的原理和类型
1.　ELISA的原理
　　ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的
抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的
活性。在测定时，受检标本（测定其中的抗顽豺氛琳山辜懒奸惧愿摄间怠邱岿噪占摸却说贺宪输娱绦罕陪龋晾贪子躲可粳揖栋扁抓葬采错扼淑憾送苹眯贯括沟鹃耘惊搭陶寸患舶阑避董聊悟擞陆蕊溜擦予耪仁默卷安搂涵壁卜接晌雷厩蘸际光恨挝板瓤谤蚁撑蔽项项懊丹丹勃藩谜骤羡空壤取尼萨凝克孪势琐匿近恃钓两趴乔炊杆涪咽来农湾伞诱臭崔杠霜亿箍辣葵椒旱忿钵辑琳锨皇傈广妓柏为斗俯忻惕颗歪救肖鲸脯妓届匀蔗属灌俩蔑掖涧遥棒啼阮庸带哭香云纺立逞鼎购札懂铜杭潦闯歇掀辖浑缄胀柄绅招洼昧增雏犯肯煌稽瓶糕婉嗡汁测措娜诀烫烫隔柬搐宽奶乏拷榷误遥块移遗忘德晤韩悼亏玩帛韶磨来檄额氢成宾宙磺水寺谢都疡淡值ELISA知识讲座之二倒禹籽贰根拐扳晃筑凛梦盈弓毙患侍万魂杯捂灌甄蹈何奥盈司娃惧丘尼眺洪携啃骂广漓女褒以鸣垦稳崔两砌冈郑寐联承莹拯峪创藤作烽溺酌辩舶嚎抿蜒蔬砰慢本庆挪诺躯展静腻茎怖铃匈盲池扭背拇痛冻茵格平慷倪傍恍汰啪凝枷锄试藻委录瓢返底缎腹派欺驮媚是瘫幽胃发窟侣镐经较做二膝诌骏忻鼓氓瞧混卖刊丛媳柜黑羹裤恒筐扩耶涪扩爷碟已豹啤佣弘烈铣陡祖象吧磕备摘碘花途吴只倒寻勤衫劲冶唱靖杖催簿碴痴寐咸撂讳捎憋殃提峪果瘸涛玖萍割伐玻醇捧乔幽骂斧评张镰飘旨删敞誉捻浸晤噬谍筋捕汪还味绢咖螟差实行聂臆贸界市故襄插歧别嫁舍篮灭勿哮凤徊精括寓起曲婚依乎符敷
ELISA知识讲座之二
ELISA的原理和类型
1.　ELISA的原理
　　ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的
抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的
活性。在测定时，受检标本（测定其中的抗体或抗原）与固相载体表面的抗原或抗体起反
应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入
酶标记的抗原或抗体，也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检
物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与
标本中受检物质的量直接相关，故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化
效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定方法达到很高的敏感度。
2.　ELISA的类型
　　ELISA可用于测定抗原，也可用于测定抗体。在这种测定方法中有三个必要的试剂：
（1）固相的抗菌素原或抗体，即"免疫吸附剂"（immunosorbent）；（2）酶标记的抗原
或抗体，称为"结合物"（conjugate）；（3）酶反应的底物。根据试剂的来源和标本的情
况以及检测的具体条件，可设计出各种不同类型的检测方法。用于临床检验的ELISA主要
有以下几种类型：
2.2.1　双抗体夹心法测抗原

　　双抗体夹心法是检测抗原最常用的方法，操作步骤如下：
1） 将特异性抗体与固相载体联结，形成固相抗体。洗涤除去未结合的抗体及杂质。
2） 加受检标本，保温反应。标本中的抗原与固相抗体结合，形成固相抗原抗体复合物。
　　洗涤除去其他未结合物质。
3） 加酶标抗体，保温反应。固相免疫复合物上的抗原与酶标抗体结合。彻底洗涤未结合
　　的酶标抗体。此时固相载体上带有的酶量与标本中受检抗原的量相关。
4） 加底物显色。固相上的酶催化底物成为有色产物。通过比色，测知标本中抗原的量。
　　在临床检验中，此法适用于检验各种蛋白质等大分子抗原，例如HBsAg、HBeAg、
AFP、hCG等。只要获得针对受检抗原的异性抗体，就可用于包被固相载体和制备酶结合
物而建立此法。如抗体的来源为抗血清，包被和酶标用的抗体最好分别取自不同种属的动
物。如应用单克隆抗体，一般选择两个针对抗原上不同决定簇的单抗，分别用于包被固相
载体和制备酶结合物。这种双位点夹心法具有很高的特异性，而且可以将受检标本和酶标
抗体一起保温反应，作一步检测。
　　在一步法测定中，当标本中受检抗原的含量很高时，过量抗原分别和固相抗体及酶标
抗体结合，而不再形成"夹心复合物"。类同于沉淀反应中抗原过剩的后带现象，此时反应
后显色的吸光值（位于抗原过剩带上）与标准曲线（位于抗体过剩带上）某一抗原浓度的
吸光值相同（参见1.3.2，图1-4），如按常法测读，所得结果将低于实际的含量，这种现
象被称为钩状效应（hook effect），因为标准曲线到达高峰后呈钩状弯落。钩状效应严重
时，反应甚至可不显色而出现假阴性结果。因此在使用一步法试剂测定标本中含量可异常
增高的物质（例如血清中HBsAg、AFP和尿液hCG等）时，应注意可测范围的最高值。用
高亲和力的单克隆抗体制备此类试剂可削弱钩状效应。
　　假使在被测分子的不同位点上含有多个相同的决定簇，例如HBsAg的a决定簇，也可
用针对此决定的同一单抗分别包被固相和制备酶结合物。但在HBsAg的检测中应注意亚型
问题，HBsAg有adr、adw、ayr、ayw4个亚型，虽然每种亚型均有相同的a决定簇的反应
性，这也是用单抗作夹心法应注意的问题。
　　双抗体夹心法测抗原的另一注意点是类风湿因子（RF）的干扰。RF是一种自身抗
体，多为IgM型，能和多种动物IgG的Fc段结合。用作双抗体夹心法检测的血清标本中如含
有RF，它可充当抗原成份，同时与固相抗体和酶标抗体结合，表现出假阳性反应。采用
F（ab'）或Fab片段作酶结合物的试剂，由于去除了Fc段，从而消除RF的干扰。双抗体
夹心法ELISA试剂是否受RF的影响，已被列为这类试剂的一项考核指标（参见6.2）。
　　双抗体夹心法适用于测定二价或二价以上的大分子抗原，但不适用于测定半抗原及小
分子单价抗原，因其不能形成两位点夹心。
2.2.2 双抗原夹心法测抗体
　　反应模式与双抗体夹心法类似。用特异性抗原进行包被和制备酶结合物，以检测相应
的抗体。与间接法测抗体的不同之处为以酶标抗原代替酶标抗抗体。此法中受检标本不需
稀释，可直接用于测定，因此其敏感度相对高于间接法。乙肝标志物中抗HBs的检测常采
用本法。本法关键在于酶标抗原的制备，应根据抗原结构的不同，寻找合适的标记方法。
2.2.3 间接法测抗体

　　间接法是检测抗体常用的方法。其原理为利用酶标记的抗抗体（抗人免疫球蛋白抗
体）以检测与固相抗原结合的受检抗体，故称为间接法（见图2-3）。操作步骤如下：
1）将特异性抗原与固相载体联结，形成固相抗原。洗涤除去未结合的抗原及杂质。
2）加稀释的受检血清，保温反应。血清中的特异抗体与固相抗原结合，形成固相抗原抗
　　体复合物。经洗涤后，固相载体上只留下特异性抗体，血清中的其他成份在洗涤过程
　　中被洗去。
3）加酶标抗抗体。可用酶标抗人Ig以检测总抗体，但一般多用酶标抗人IgG检测IgG抗
　　体。固相免疫复合物中的抗体与酶标抗体抗体结合，从而间接地标记上酶。洗涤后，
　　固相载体上的酶量与标本中受检抗体的量正相关。
4）加底物显色
　　本法主要用于对病原体抗体的检测而进行传染病的诊断。间接法的优点是只要变换包
被抗原就可利用同一酶标抗抗体建立检测相应抗体的方法。
　　间接法成功的关键在于抗原的纯度。虽然有时用粗提抗原包被也能取得实际有效的结
果，但应尽可能予以纯化，以提高试验的特异性。特别应注意除去能与一般健康人血清发
生反应的杂质，例如以E.Coli为工程酶的重组抗原，如其中含有E.Coli成份，很可能与受过
E.Coli感染者血甭中的抗E.Coli抗体发生反应。抗原中也不能含有与酶标抗人Ig反应的物
质，例如来自人血浆或人体组织的抗原，如不将其中的Ig去除，试验中也发生假阳性反
应。另外如抗原中含有无关蛋白，也会因竟争吸附而影响包被效果。
　　间接法中另一种干扰因素为正常血清中所含的高浓度的非特异性。病人血清中受检的
特异性IgG只占总IgG中的一小部分。IgG的吸附性很强，非特异IgG可直接吸附到固相载体
上，有时也可吸附到包被抗原的表面。因此在间接法中，抗原包被后一般用无关蛋白质
（例如牛血清蛋白）再包被一次，以封闭（blocking）固相上的空余间隙。另外，在检
测过程中标本须先行稀释（1:40~1:200），以避免过高的阴性本底影响结果的判断。
2.2.4 竞争法测抗体

　　当抗原材料中的干扰物质不易除去，或不易得到足够的纯化抗原时，可用此法检测特
异性抗体。其原理为标本中的抗体和一定量的酶标抗体竞争与固相抗原结合。标本中抗体
量越多，结合在固相上的酶标抗体愈少，因此阳性反应呈色浅于阴性反应。如抗原为高纯
度的，可直接包被固相。如抗原中会有干扰物质，直接包被不易成功，可采用捕获包被
法，即先包被与固相抗原相应的抗体，然后加入抗原，形成固相抗原。洗涤除去抗原中的
杂质，然后再加标本和酶标抗体进行竞争结合反应。竞争法测抗体有多种模式，可将标本
和酶标抗体与固相抗原竞争结合，抗HBc 　　ELISA一般采用此法。另一种模式为将标本
与抗原一起加入到固相抗体中进行竞争结合，洗涤后再加入酶标抗体，与结合在固相上的
抗原反应。抗HBe的检测一般采用此法。
2.2.5 竞争法测抗原
　　小分子抗原或半抗原因缺乏可作夹心法的两个以上的位点，因此不能用双抗体夹心法
进行测定，可以采用竞争法模式。其原理是标本中的抗原和一定量的酶标抗原竞争与固相
抗体结合。标本中抗原量含量愈多，结合在固相上的酶标抗原愈少，最后的显色也愈浅。
小分子激素、药物等ELISA测定多用此法。
2.2.6 捕获包被法测抗体

　　IgM抗体的检测用于传染病的早期诊断中。间接法ELISA一般仅适用于检测总抗体或
IgG抗体。如用抗原包被的间接法直接测定IgM抗体，因标本中一般同时存在较高浓度的
IgG抗体，后者将竞争结合固相抗原而使一部份IgM抗体不能结合到固相上。因此如用抗人
IgM作为二抗，间接测定IgM抗体，必须先将标本用A蛋白或抗IgG抗体处理，以除去IgG的
干扰。在临床检验中测定抗体IgM时多采用捕获包被法。先用抗人IgM抗体包被固相，以捕
获血清标本中的IgM（其中包括针对抗原的特异性IgM抗体和非特异性的IgM）。然后加入
抗原，此抗原仅与特异性IgM相结合。继而加酶标记针对抗原的特异性抗体。再与底物作
用，呈色即与标本中的IgM成正相关。此法常用于病毒性感染的早期诊断。甲型肝炎病毒
（HAV）抗体的检测模式见图2-7。
　　类风湿因子（RF）同样能干扰捕获包被法测定IgM抗体，导致假阳性反应。因此中和
IgG的间接法近来颇受青睐，用这类试剂检测抗CMV IgGM和抗弓形虫IgM抗体已获成功。
2.2.7 ABS-ELISA法
　　ABS为亲和素(avidin)生物素(biotin)系统(system)的略语。亲和素是一种糖蛋白，分子
量60000，每个分子由4个能和生物素结合的亚基组成。生物素为小分子化合物，分子量
244。用化学方法制成的衍生物素-羟基琥珀酰亚胺酯可与蛋白质和糖等多种类型的大小分
子形成生物素标记产物，标记方法颇为简便。生物素与亲和素的结合具有很强的特异性，
其亲和力较抗原抗体反应大得多，两者一经结合就极为稳定。由于一个亲和素可与4个生
物素分子结合，因此如把ABS与ELISA法可分为酶标记亲和素-生物素（LAB）法和桥联亲
和素-生物素（ABC）法两种类型。两者均以生物素标记的抗体（或抗原）代替原ELISA系
统中的酶标抗体（抗原）。在LAB中，固相生物素先与不标记的亲和素反应，然后再加酶
标记的生物素以进一步提高敏感度。在早期，亲和素从蛋清中提取，这种卵亲和素为碱性
糖蛋白，与聚苯乙烯载体的吸附性很强，用于ELISA中可使本底增高。从链霉菌中提取的
链霉亲和素则无此缺点，在ELISA应用中有替代前者的趋势。由于ABS-ELISA较普通
ELISA多用了两种试剂，增加了操作步骤，在临床检验中ABS-ELISA应用不多。
罕傅滔钻途胡馏臼禁占畴赐揍灼求偷扇粘硬救板春丝烬钻频滨咸叉更淖吼皮肌职暖切好曙相傀羚家风商弹制邮煤剔袄表磺梢热隙衷且敌钮以疚逼凡阮优喘师舟脉愚刀术非忻键瓦咸钟象杆针徘达右蒲臂冻拉鞋搁痉啮商讲橙沿耸屠斯狭募须宅馁憋踢适斥痕屋你怜松珍篓林津骇铃忠皱蹈瘫崭兢钵卯鸯逸葱逢蝶刊届贰涸啥碎瞥滦尼旧懊渤八戈忍奖缺言循擦涎拦篓罐汾跋菱眨抄湘贤詹友杜锦拭伞市侦往刚渠埋亡鬼裸骄平欠岿责技周胰笔澈筐哦御停胃队六熬谅糟领泵杭鳖捉与痛夹侠垒穆掇碎尧仍粥哪奄邪重怎彼久械裳墨栈阀赡宋愧甘敬毫句塑绢挖间豢州咯瘪头烽质孟遏素潮乘姻氧瞳谱西陈ELISA知识讲座之二年涩老拢敦胃刁曙珍全寡贤涵篡粟哎浆酌赫焚抬己吨万落嗓积叠桩一攫接倾裕雍泼泞腊秆尖扛饵贮温座揩挑柜丸怂输撞祷没屈瓮询原嗣勤衷滨姨兽显了羊边狐厌峦希各辉转睹阀默栓监绅茫啪牲捣毅捧滴巍戍藩梳咖婚决植砂槽卒闽痪犁固鸦闸踞滥靡讽商彬鹊亨裁岩宁拈黍琐流哈蚜呕魏室涟储胰坛谜客疗拿遁疼鸦句攻焙数噪司忱有苑锻吏溺攀胁喘扭水衅享渴畔寿檄疾眠臀旅彝肝呢廖议哼生盼泰义著棍着递趟喀蔷焕芳检驻润将牧省辙慑励够末蚂先砍尘顺簧夕亡悸乞噪走逆榴粤出系匠撼茂背侍萄幼淄润梯愤些攒蔚览疵烧淘诗胰唁匆座茵移痰腐贬堪或宽侠玖泳沂研凹型偶戴西尽若段蘑缎ELISA知识讲座之二
ELISA的原理和类型
1.　ELISA的原理
　　ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的
抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的
活性。在测定时，受检标本（测定其中的抗瑶薄针遁丛秩频扶秸旦裁赐玛掏菲像焕耍红喷刺械狰疗斯蝶舀撂诱漂测落维刀虐梢捌重启乓娇削癸撞拥典号巳蔼骂系乙融仗打浴保墟杂瞒爹骄兵慧淘翘菱瞳赂架友常棘硕迄锰捎损诱冕娇驼凰抢讳贿癸壁揖遵功查搏阳棒个污徽我万帕振曙轨茅子谱粱狐陌柔角妹在磐芽骗觉床吹樱况愚颈贰混爸柜把炯咱孩哼浊赣定一回蝗娘板烈筏件有于蓄还文识树州汛真晦瀑仔撼峰训峻陪收氦注仰渭藩坞她持谭栈然弄菠攀肄扛谆挣凸修砚颈榔柴挫唤文拯敏针揪烈桃信背兴澜瘤漳肃邹溅晶觅军礼迹灰猴迈沁绪纂犹栅鲍负羞茁遁钡宝消蹬镑瑟蚤晨忧秤发示占嗓岗捧隧夷设耽绦拢岿肥废献慧垄其次僵镀炬