ELISA是什么检测方法？——详解酶联免疫吸附试验

  “怎样快速灵敏地检测特定蛋白质？这个问题的答案，往往指向一种常用的检测方法——ELISA。由于其在科研、临床医学等领域的广泛应用，ELISA成为了检测低丰度蛋白质不可或缺的工具。那么，ELISA究竟是什么神奇的检测方法呢？”

  ELISA的基本概念和原理

  ELISA，全称为酶联免疫吸附试验（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay），是一种高度敏感且特异的免疫分析技术，广泛应用于生物医学研究、临床诊断、食品安全和药物检测等领域。

  ELISA利用了抗原和抗体之间的高度特异性识别能力，通过将特定的抗原或抗体固定在固相载体（如聚苯乙烯微孔板）上，随后与样品中的待测物质发生免疫反应。这一过程结合了酶学的敏感性，即使用酶标记的抗体或抗原，当这些标记物与目标分子结合后，通过加入底物，可以产生可量化的颜色变化，从而间接或直接地测定样品中抗原或抗体的含量。

  原理概述

  包被：首先，将已知的抗原或抗体（捕获剂）固定到固相载体的表面。这一步确保了后续反应的特异性基础。

  样本结合：将待测样本加入到这些包被的孔中，样本中的抗原或抗体会与固相上的抗原或抗体特异性结合。

  洗涤：完成结合后，通过洗涤去除未结合的物质，以减少非特异性吸附的干扰。

  标记抗体的加入：根据不同的ELISA类型（直接法、间接法、夹心法或竞争法），加入酶标记的抗体。这些抗体特异性地结合到之前结合的抗原或抗体上。

  显色反应：加入酶的底物，酶标记的抗体催化底物转化为有色产物，颜色的深浅与待测物质的浓度成正比。

  结果读取：通过测定显色产物的吸光度（通常使用酶标仪），可以定量分析样品中抗原或抗体的浓度。

  ELISA的应用场景

  酶联免疫吸附测定是医学实验室中一种强大的工具，因其灵敏度和特异性而广泛应用于免疫学和生物技术领域。利用抗原或抗体包被板，然后进行酶和底物相互作用以产生可测量结果的过程。

  ELISA的一个关键应用是检测患者样本中的特定抗体或抗原。例如，在COVID-19的情况下，ELISA测试可检测针对SARS-CoV-2病毒的抗体，表明某人是否接触过该病毒并产生了免疫反应。这使得ELISA对于诊断、治疗监测和流行病学研究具有无价的价值。

  除了传染病，ELISA还用于检测激素（如胰岛素）和食物过敏原，因此在临床和食品行业中都至关重要。ELISA的高灵敏度和特异性，以及同时处理多个样本的能力，在开发诊断程序和准确解释结果方面具有显著优势。

  临床诊

  传染病诊断：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情况。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可用于识别免疫系统对花粉、尘螨或食物等过敏原产生的特定IgE抗体。它有助于诊断过敏症并确定引起症状的过敏原。

  自身免疫性疾病诊断：ELISA可以识别免疫系统产生的攻击人体自身组织的自身抗体。它可用于诊断狼疮、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可以发现肿瘤标志物，即癌细胞产生的物质。ELISA可以帮助诊断某些类型的癌症，例如前列腺癌和卵巢癌。

  药物浓度监测：ELISA有助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情况。

  生物学研究

  蛋白质定量：ELISA通常用于量化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作出反应。

  生物标志物的发现：生物标记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记物，这些标记物有可能帮助诊断、监测和治疗疾病。

  药物研发

  确定新的药物靶点：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蛋白质、受体、酶和其他分子。

  药代动力学和药效学研究：它也常用于药代动力学和药效学研究，旨在研究药物如何被身体吸收、分布、代谢和排泄，以及它对目标分子的影响。

  食品安全检测

  各种食品的质量控制：ELISA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）质量控制的关键技术。

  食源性病原体检测：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。

  环境监测

  水质检测：ELISA用于检测水中是否存在有害物质，例如杀虫剂、除草剂和重金属。它还可用于监测饮用水或娱乐用水源中是否存在病原体，例如大肠杆菌和其他细菌。

  空气污染监测：ELISA有助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，例如重金属、病原体和杀虫剂。

  工业过程监控：ELISA能够监督工业过程中是否存在重金属和溶剂等有害物质，这些物质可能会排放到周围环境中。

  ELISA优势和劣势

  任何技术都有各自优势和劣势，ELISA也不列为，了解它们之间特点，避免实验中问题，例如抗体运输及储存，避免实验出现假阳性及阴性等等.....下面是ELISA优势和劣势介绍：

  ELISA的优势

•   流程简单
•   高特异性和敏感性——由于抗体-抗原反应性
•   高效率——无需复杂的预处理，可同时进行分析。
•   被认为是安全和环保的
•   具有成本效益的检测方法

  ELISA的缺点

•   抗体制备是一个昂贵且费力的过程
•   出现假阳性和假阴性的可能性很高。
•   抗体不稳定性
•   抗体需要冷藏运输和储存。

  ELISA作为一种广泛应用于临床诊断、生物研究、药物研发以及环境监测等领域的酶联免疫检测方法，在未来发展中，有望在特异性、灵敏度以及自动化程度等方面取得更大突破。例如，新型标记技术和多指标联合检测的应用将进一步拓展ELISA的应用范围，使其在疾病早期诊断、个性化治疗以及环境污染物检测等方面发挥更大的作用。