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品质保证 · 通蔚试剂
021-54845833/15800441009品质保证 · 通蔚试剂
发布时间：2024-06-05 发布作者：上海通蔚生物
她身着精雕细琢的礼服，每一处细节都散发着精致的光芒，象征着ELISA实验步骤的严谨。她优雅的舞姿，流畅的实验流程，一气呵成，展现着技术精湛的一面。她脖颈上闪耀着珍珠项链，如同她多样的应用范围，可以检测各种物质，拥有无限的可能性。她的笑容迷人，就像ELISA结果的准确可靠，让人充满信心和信赖。
她，就是ELISA，IVD舞台上不可或缺的主角，吸引着所有人的目光。她经久不衰的魅力，就像舞台上的经典作品，永远不会过时。她是复古优雅的女孩，在IVD舞台上闪耀着独特的光芒。
说起ELISA，是酶免技术不可或缺的检测技术，别名叫酶联免疫吸附测定（ELISA-Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay），使用它可以检测和定量物质，包括抗体，抗原，蛋白质，糖蛋白和激素。
ELISA发现现今，是非常经典实验，创始人Engvall,E.和Perlmann,P在1971年发表了关于酶联免疫吸附测定法(ELISA)的第一篇论文。在ELISA发展之前，进行免疫测定的唯一选择是VanWeemen,B.K.和Schuurs,A.H.W.M开发放射免疫测定（RIA）。RIA放射性对实验人员健康构成潜在威胁，逐渐的被ELISA取代。
ELISA原理与其他免疫分析技术，如放射免疫测定法（RIA）和免疫荧光测定法（IFA）等，在抗体-抗原特异性结合的原理上相似。ELISA利用酶标记的抗体或抗原，通过酶催化底物发生颜色变化来指示抗原结合的存在和数量。
抗体是由机体免疫系统产生的蛋白质，能够与特定抗原发生特异性结合。抗原可以是蛋白质、多糖、脂类或核酸等物质，既可以来自外来物，也可以是自身抗原。抗体与抗原的结合会触发一系列免疫反应，例如激活免疫细胞、分泌细胞因子等。ELISA测试利用抗体与抗原的这种特异性结合反应，通过酶标记的抗体或抗原，对微量样本进行敏感的检测。
这里为大家举个例子加以说明：
新冠病毒检测：新冠病毒检测中，人们会使用鼻拭子或咽拭子采集少量样本，然后通过ELISA试剂盒进行检测。ELISA试剂盒中包含针对新冠病毒特异性的抗体，这些抗体能够与样本中存在的病毒抗原结合。当病毒抗原存在时，就会发生抗原-抗体结合，并触发一系列反应，最终产生可见的颜色变化，从而判断样本中是否含有新冠病毒。
ELISA实验中常使用96微孔板进行平行分析，以提高检测的灵敏度和准确性。96微孔板的设计可以同时分析多个样本、标准品和对照，提高实验效率。微孔板表面经过特殊处理，例如包被抗体或抗原，或涂覆聚苯乙烯等吸附剂，使抗原或抗体能够牢固吸附在微孔板上，以便进行后续的反应和检测。
ELISA检测方法分为4种类型，每种类型都有它的优缺点，4种类型如下：
在直接ELISA中，待测抗原被吸附到反应板的孔中，并进行洗涤去除未结合的抗原。随后，添加酶标记的抗体，该抗体能够特异性识别抗原。抗体与抗原结合后，加入底物溶液，酶催化底物发生颜色变化，颜色变化的程度与样本中抗原的含量成正比。
优缺点分析:
优点:
操作简单快速：直接ELISA仅使用一种抗体，步骤较少，减少了误差的可能性，提高了实验效率。
避免交叉反应：直接ELISA不使用第二抗体，因此可以避免第二抗体与其他抗体的交叉反应，提高检测的特异性。
缺点:
抗体标记难度：为每种抗原准备相应的标记抗体，需要额外的时间和成本。
灵敏度较低：由于标记抗体的密度较低，直接ELISA的灵敏度可能低于间接ELISA。
在直接ELISA法中，为了提高直接ELISA法的灵敏度，可以尝试以下几种方法：
1.使用高亲和力的标记抗体：
选择与抗原结合能力更强的标记抗体，可以提高抗原的识别效率，从而提高灵敏度。
可以使用单克隆抗体，因为单克隆抗体具有更高的特异性和亲和力。
2.优化标记方法：
可以尝试不同的标记方法，例如使用更有效的酶或荧光标记物，以提高标记效率和灵敏度。
可以尝试对抗体进行优化，例如改变抗体的结构或进行修饰，以提高其标记效率。
3.提高抗原的包被密度：
在进行ELISA实验时，可以通过增加抗原的包被浓度或延长包被时间，提高抗原在反应板上的吸附密度，从而提高检测灵敏度。
4.使用信号放大技术：
可以使用一些信号放大技术，例如生物素-链霉亲和素系统，来放大信号，提高检测灵敏度。
5.使用更灵敏的检测方法：
可以使用更灵敏的检测方法，例如化学发光检测法，来提高检测的灵敏度。
6.优化实验条件：
优化实验条件，例如调整孵育时间、洗涤步骤、底物浓度等，可以提高实验的效率和灵敏度。
7.使用更敏感的试剂盒：
选择专门为提高灵敏度设计的直接ELISA试剂盒，例如使用高灵敏度的酶标记抗体或高灵敏度的底物。
间接ELISA使用两种抗体：第一抗体（一抗）特异性识别待测抗原，第二抗体（二抗）特异性识别一抗。首先，待测抗原被吸附到反应板的孔中，并进行洗涤去除未结合的抗原。然后，加入一抗，一抗与抗原结合。接着，加入酶标记的二抗，二抗与一抗结合。最后，加入底物溶液，酶催化底物发生颜色变化，颜色变化的程度与样本中抗原的含量成正比。
优缺点分析:
优点:
降低成本：可以利用同一物种的多种一抗，并使用相同的标记二抗进行检测，降低实验成本和工作量。
提高灵敏度：由于一抗未被标记，可以保持其天然的免疫活性，提高检测的灵敏度。此外，高密度的二抗标记能够放大信号，进一步提高检测灵敏度。
缺点:
存在交叉反应：二抗可能与其他抗体发生交叉反应，导致非特异性信号，降低检测结果的准确性。
延长实验时间：间接ELISA需要额外的孵育步骤，增加了实验时间。
在间接ELISA法中，为了避免存在交叉反应，要注意：
选择高纯度的二抗：高纯度的二抗可以降低杂质抗体存在的可能性。
选择对一抗具有高度特异性的二抗：这样可以确保二抗只与一抗结合，而不会与其他抗体结合。
进行对照实验：在进行ELISA实验时，需要设置对照组，排除二抗的交叉反应造成的假阳性结果。
夹心ELISA需要使用两对抗体，分别识别抗原的不同表位，而且这两个表位不能重叠。首先，将捕获抗体固定在反应板的孔中。然后，加入待测样本，如果样本中含有待测抗原，抗原就会与捕获抗体结合。接着，加入酶标记的检测抗体，它能够识别与捕获抗体结合的抗原。最后，加入底物溶液，酶催化底物发生颜色变化，颜色变化的程度与样本中抗原的含量成正比。
优缺点分析:
优点:
高特异性：由于使用两种针对同一抗原不同表位的抗体，夹心ELISA具有很高的特异性，可以有效地识别并检测目标抗原。
适用范围广：夹心ELISA适用于复杂或粗/不纯的样品，无需对抗原进行预处理，可以直接进行检测。
灵敏度高：夹心ELISA的灵敏度较高，可以检测微量的抗原。
缺点:
需要定制开发抗体：如果市面上没有现成的配对抗体，就需要定制开发，这会增加时间和成本。
竞争性ELISA是一种用于测量样本中抗原或抗体浓度的免疫学检测方法，特别适用于检测小分子抗原或抗体。它的原理是：将待测样本中的抗原或抗体与已知浓度的标记抗原或抗体（参考物质）进行竞争性结合，竞争结合到固相载体上的抗体或抗原。样本中的抗原或抗体浓度越高，与标记参考物质竞争结合的量就越少，最终产生的信号强度就越弱。
优缺点分析:
竞争性ELISA可以基于直接ELISA、间接ELISA或夹心ELISA的检测方法，因此其优缺点也与所选用的检测方法有关。
优点:
高灵敏度：可以检测微量的抗原或抗体。
适用于小分子抗原或抗体：可以检测无法直接捕获或检测的小分子抗原或抗体。
缺点:
操作复杂：需要额外的步骤来进行竞争性结合反应。
需要严格的质量控制：需要确保参考物质的浓度和质量稳定。
ELISA的一些最常见用途包括：
一、临床诊断：
ELISA是临床环境中广泛使用的诊断工具。它可以检测血液或其他体液中是否存在特定抗体或抗原，因此可用于诊断多种疾病。该检测可作为诊断急性感染的替代工具，并且适合在资源有限的环境中筛查大量样本。基于ELISA的传染性血清学是准确诊断和预后最可靠的方法之一。目前已开发并上市了多种用于检测传染性病原体的先进检测方法。
ELISA在临床诊断中的一些应用方式包括：
传染病诊断：ELISA通常用于诊断由细菌、病毒和其他病原体引起的传染病。例如，ELISA可以检测人体对病原体产生的抗体，表明当前或过去的感染。ELISA用于诊断HIV/AIDS、乙型肝炎和丙型肝炎、莱姆病和梅毒等疾病。
过敏测试：ELISA可用于检测免疫系统对花粉、尘螨或食物等过敏原产生的特定IgE抗体。ELISA可帮助诊断过敏并确定引起症状的过敏原。
自身免疫性疾病诊断：ELISA用于检测免疫系统产生的攻击人体自身组织的自身抗体。ELISA可用于诊断狼疮、类风湿性关节炎和多发性硬化症等自身免疫性疾病。
癌症诊断：ELISA可用于检测肿瘤标志物，即癌细胞产生的物质，可在血液或其他体液中找到。ELISA可帮助诊断某些类型的癌症，例如前列腺癌和卵巢癌。
药物水平监测：ELISA可用于监测血液中的药物水平，以确保药物处于治疗水平且无毒性。ELISA还可用于通过测量尿液中的药物或其代谢物的水平来检测药物滥用。
二、生物医学研究：
ELISA是一种有效的技术，不仅在一般的生物医学研究中很有价值，而且可作为诊断工具。它可以检测出各种类型的极低水平和数量的生物分子。尽管存在局限性，但ELISA仍然是基础研究中的重要工具，并在过去几十年中改变了生物医学研究。
ELISA在生物医学研究中的一些应用：
蛋白质定量：ELISA通常用于定量样本中特定蛋白质的含量。这可以帮助研究人员了解细胞和组织中蛋白质的表达和调控。
抗体检测：ELISA用于检测和量化生物样本（如血清或血浆）中的抗体。这有助于了解免疫系统如何对病原体或疫苗作出反应。
药物研发：ELISA可用于筛选大量化合物库，以确定其与特定蛋白质的结合能力。这有助于识别潜在的候选药物以供进一步开发。
生物标志物发现：生物标志物是可用于指示疾病的存在、严重程度或进展的分子。这可以帮助科学家检测和测量某些生物标志物，这些生物标志物有可能帮助诊断、监测和治疗疾病。
三、药物研发：
ELISA用于药物研发，以确定新的药物靶点。该技术可用于识别与疾病相关的新型蛋白质、受体、酶和其他分子。它也常用于药代动力学和药效学研究。这些研究旨在研究药物如何被身体吸收、分布、代谢和排泄，以及其对靶分子的影响。ELISA可以测量血液、组织或其他体液中的药物浓度，这对于确定最合适的药物剂量和给药方案至关重要。
此外，ELISA还用于识别药物反应或疾病诊断的生物标志物。生物标志物是疾病或药物反应的可量化指标，可用于诊断疾病、监测疾病进展或预测药物疗效。
四、食品安全检测：
ELISA用于识别食品中存在的过敏原、病原体和其他污染物。这是一种廉价而快速的方法，可用于筛选大量食品样本以进行质量控制和安全目的。ELISA也是牛奶、鱼、转基因食品、辐照食品或其他可能影响人类健康的危险食品成分（如牛海绵状脑病）质量控制的重要技术。
ELISA用于食品安全检测的许多不同领域，包括食源性病原体的检测、食品加工和生产的监控以及进口食品的筛查。
五、环境监测：
以下是ELISA在环境监测中应用的一些具体方式：
水质检测：ELISA用于检测水中是否存在有害物质，如杀虫剂、除草剂和重金属。它还可用于监测饮用水或娱乐用水水源中是否存在可能导致疾病的病原体，如大肠杆菌和其他细菌。
空气污染监测：ELISA可用于监测工业过程和交通排放的空气污染物，例如苯、甲苯和二甲苯。
土壤分析：ELISA可检测土壤中是否存在对植物和动物有害的污染物，如重金属和杀虫剂。它还可用于监测土壤中是否存在病原体，如炭疽孢子。
工业过程监测：ELISA能够监督工业过程中是否存在重金属和溶剂等危险物质，这些物质可能会排放到周围环境中。
六、兽医诊断：
ELISA是兽医学中一种有价值的诊断工具，用于检测可能导致动物疾病的各种病原体，包括病毒、细菌和寄生虫。ELISA可用于诊断牲畜、伴侣动物和野生动物的传染病。此外，ELISA还是监测疫苗接种效果和动物群体中传染病传播的重要工具。此外，它还可用于检测牛奶和肉类等动物产品中的药物残留，以确保食品安全。此外，兽医学对低成本、快速和可靠的诊断结果的需求日益增长。
ELISA用于兽医诊断的许多不同领域，包括：
传染病检测：ELISA适用于识别各种动物病原体（如病毒、细菌和寄生虫）的抗体。
动物种群筛查：ELISA可用于筛查动物种群中是否存在特定疾病，有助于防止疾病传播。
疫苗有效性监测：ELISA支持监测动物对疫苗的免疫反应，确保它们免受特定疾病的侵害。
七、免疫学研究：
免疫系统是人体的保护者，可以以细胞或体液（先天或适应）模式发挥作用。为了了解免疫疾病，评估和跟踪免疫反应的变化非常重要。多项研究表明，ELISA是测量和监测免疫反应变化的首选和最有效的方法。
ELISA用于免疫学研究的许多不同领域，包括：
抗原和抗体的检测：ELISA已用于检测各种生物样本（例如血清、血浆和组织匀浆）中抗原和抗体的存在和数量。
细胞因子和其他蛋白质的量化：ELISA能够测量参与免疫反应的细胞因子和其他蛋白质，例如肿瘤坏死因子、干扰素和白细胞介素。
研究对病原体的免疫反应：ELISA通过测量特定抗原和抗体的水平来协助研究对病原体（例如病毒、细菌和寄生虫）的免疫反应。
随着科学的进步，基于多学科，多领域的系统创新加快了ELISA技术的更新和迭代的步伐。
近期英国伦敦帝国理工学院研究人员在Nature杂志上发布了关于成功开发新型Elisa酶联免疫吸附技术的研究，这项技术中的酶用来控制金纳米颗粒的累积，通过颜色变化来检测超低水平的蛋白，仅用肉眼即可读取检测结果，无需昂贵的仪器和繁琐的实验步骤。
密歇根大学安娜堡分校与复旦大学信息学院在《自然-通讯》期刊上发布了最近他们共同开发的一种新型光微流激光酶联免疫吸附剂测定(ELISA)技术，这项新技术将应用于癌症，艾滋病等重大疾病的早期检测与诊断以及单个酶分子催化机制研究。
该技术比传统ELISA技术创新在于以荧光产物为激光增益介质，利用高品质因子的光学微腔产生激光输出;在固定的泵浦功率下，产生激光的阈值时间和被测目标分子的浓度呈反比，不同的浓度对应不同的阈值时间，由此，将阈值时间作为该技术中的探测信号。
现有的酶联免疫装置对于很多临床样品来说灵敏度还是不够的。尤其是对稀有样本而言，当待测蛋白靶标分子总数极少时，提高分子计数效率十分重要。
美国有一家诊断公司研发出一种全自动数字式超灵敏的单分子蛋白检测方法，能够对靶标分子数较少的样本进行检测，提高测量的准确度和灵敏度。这个技术是基于单分子免疫阵列技术的超灵敏研究诊断平台，其对蛋白质浓度的灵敏度是现有技术的1000倍。
密歇根大学的研究人员以及诊断公司共同开发了一款便携，快速，低成本，高精度的新冠肺炎抗体检测的微流控ELISA设备，其通过取指尖血样本就可以在短短15分钟内得到定量且准确的结果。这款微流控ELISA产品外形轻巧，携带方便，成本低，在这次疫情中满足了操作人员快速应对大流行的检测需求。
如何使古老技术焕发出新的光彩，使其能够在目前层出不穷的新技术中仍可获得一席之地，需要有创新思维和扎实的技术加持。ITL经历了40多年体外诊断技术的发展和更迭，从80年代末期的放射性免疫，到现在大热的化学发光等免疫分析仪器的研发和设计，积累了丰富的产品开发经验，再加上ITL研发项目的多样性和创新性，也为传统IVD项目的开发和设计注入了更多的创新血液，碰撞出了不一样的火花。