基本原理与反应机制
在酶联免疫吸附测定(ELISA)中,起关键作用的是结合物(结合体),即通过化学方法与酶连接的抗体。最常用的标记酶包括辣根过氧化物酶、$\beta$-半乳糖苷酶或碱性磷酸酶。
反应分为几个阶段:
- 形成“抗原-抗体”免疫复合物。
- 加入特异性底物或显色剂。
- 结合物中的酶催化底物水解。
- 水解导致溶液颜色发生改变。
显色深浅与结合分子的数量呈正比。这使得对分析物进行定量评估成为可能。为在适时终止反应,需向混合物中加入酸以使酶变性。
固相 ELISA
应用最广泛的是固相 ELISA(ELISA)。其主要特点是将其中一个组分(抗原或抗体)预先吸附固定在固相载体上。通常聚苯乙烯微孔板作为载体。
成功进行固相 ELISA 的最重要条件是在每次加入新试剂后彻底洗涤微孔板。这对于完全去除所有未结合分子、防止假阳性结果至关重要。
ELISA 的主要类型
根据诊断目的,采用不同的检测方案:
- 抗体检测(血清学诊断):目的是检测患者血清中的病原体特异性免疫球蛋白。微孔底部固定已知抗原。加入患者血清后,其中的抗体(若存在)与抗原结合。随后加入结合物(带酶的抗人球蛋白血清),其与患者抗体的 Fc 段结合。加入底物引发显色。
- 抗原检测(“夹心法”):用于寻找病原体本身或其片段。微孔中固定有诊断性抗体。它们从患者血清中“捕捉”目标抗原。随后加入针对同一抗原的标记抗体,从而闭合复合物(“夹心”)。通过显色反应确认酶的存在。
- 竞争法 ELISA:该方法基于分子对有限结合位点的竞争。例如,在寻找抗原时,患者体内的目标抗原与加入的标记标准抗原竞争结合抗体。
临床应用
由于其极高的敏感度(可检测 $10^{-10}$ — $10^{-12}$ g/L 的浓度),ELISA 在现代医学中得到了广泛应用。
主要应用领域:
- 传染病诊断:病毒性(包括乙肝和艾滋病)、细菌性、寄生虫性疾病。
- 生物活性分子(如激素和酶)的定量测定。
- 监测体内药物浓度。
简述:主题相关问答
ELISA 法中通过差异化检测哪几类抗体(免疫球蛋白)来评估感染过程的阶段?
ELISA 法通过差异化检测 M 类和 G 类免疫球蛋白。
- M 类免疫球蛋白(IgM)是近期感染的标志;对于疱疹病毒感染,IgM 滴度升高 4 倍或以上提示原发感染。
- G 类免疫球蛋白(IgG)——对于疱疹病毒感染,滴度上升提示疾病复发形式;对于轮状病毒感染,感染后免疫力由 IgG 类抗体介导。
为了记住夹心法的本质,可以想象一个三明治:底层面包是固定在微孔底部的抗体,夹心(肉)是患者血液中的目标抗原,顶层面包是加入的标记抗体,从而封闭了整个结构。
课堂与考试常见问题
ELISA 中的结合物是什么?
结合物是与酶分子牢固结合(偶联)的抗体,该酶作为后续显色反应的标记物。
直接检测法与间接检测法有何区别?
血清学抗体检测方案是一种间接方法,因为酶标记物位于二抗(抗人球蛋白抗体)上,而夹心法旨在寻找抗原。
该主题的其他拓展内容
- 辣根过氧化物酶的详细作用机制
- ELISA 出现假阳性和假阴性结果的原因
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