酶免疫分析儀類型及工作說明
酶免疫分(fen)析(enzyme immunoassay,EIA) 是目(mu)前(qian)臨(lin)床(chuang)應用最多的一類免疫分(fen)析技術,可分(fen)為非均相(或異(yi)相)酶免疫測(ce)定和(he)均相酶免疫測(ce)定兩種方法(fa)。
均相酶(mei)(mei)(mei)免(mian)疫分析(xi)法(homogeneous enzyme immunoassay,HEI) 均相酶(mei)(mei)(mei)免(mian)疫分析(xi)主要有酶(mei)(mei)(mei)擴(kuo)大免(mian)疫測定技術和克隆酶(mei)(mei)(mei)供體免(mian)疫測定兩種方法。
非均相酶免(mian)疫(yi)分(fen)析法(fa)(fa)(heterogeneous enzyme immunoassay) 常用的(de)(de)酶免(mian)疫(yi)分(fen)析法(fa)(fa)多(duo)為(wei)非均相法(fa)(fa),又可分(fen)為(wei)液相酶免(mian)疫(yi)法(fa)(fa)和固(gu)相酶免(mian)疫(yi)法(fa)(fa)兩種,以后者常用,稱為(wei)酶聯免(mian)疫(yi)吸附測定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)。ELISA是(shi)臨床上(shang)常用的(de)(de)免(mian)疫(yi)分(fen)析方法(fa)(fa),目前常用的(de)(de)酶免(mian)疫(yi)分(fen)析儀都是(shi)基于ELISA技(ji)術,稱為(wei)酶免(mian)疫(yi)分(fen)析儀。
酶免疫分析儀的類型(xing)、工作原理及(ji)基(ji)本結構:
根據儀器結(jie)構和自動化程度, 針對固相支持物(wu)的(de)不(bu)同(如微孔(kong)板、試管、小珠、磁微粒等)作為(wei)吸附(fu)免疫試劑的(de)載體(ti),因而(er)設(she)計(ji)(ji)成(cheng)不(bu)同的(de)酶免疫分(fen)析(xi)儀,其基本工作原理就是分(fen)光(guang)光(guang)度法,在光(guang)電(dian)比色計(ji)(ji)或分(fen)光(guang)光(guang)度計(ji)(ji)的(de)基礎上(shang)根據ELISA技術(shu)的(de)特(te)點而(er)設(she)計(ji)(ji)。包(bao)括(kuo):
微(wei)孔板(ban)固(gu)相酶免疫測定(ding)儀器 國(guo)際上微(wei)孔板(ban)式ELISA使用的(de)載(zai)體(ti)為(wei)96孔板(ban),采用直接(jie)對微(wei)板(ban)孔測定(ding)吸光(guang)度(A)的(de)比(bi)色計。
1、酶(mei)標(biao)儀
酶標儀也(ye)稱為ELISA測(ce)讀儀(ELISA reader),有單通(tong)道(dao)和(he)多(duo)通(tong)道(dao)兩種(zhong)類(lei)型(xing)。自(zi)動型(xing)多(duo)通(tong)道(dao)酶標儀有多(duo)個光(guang)(guang)束和(he)多(duo)個光(guang)(guang)電檢(jian)(jian)測(ce)器,檢(jian)(jian)測(ce)速度快(kuai)。如8通(tong)道(dao)的儀器,設有8條光(guang)(guang)束(或8個光(guang)(guang)源)、8個檢(jian)(jian)測(ce)器和(he)8個放大器。多(duo)通(tong)道(dao)酶標儀的檢(jian)(jian)測(ce)速度較快(kuai)。
酶標儀的(de)工作原理與主要(yao)結構和光(guang)電比色計幾乎全相同(見下圖)。既可以(yi)使用(yong)(yong)和分(fen)光(guang)(guang)光(guang)(guang)度(du)計相(xiang)同的(de)單色器,也可以(yi)使用(yong)(yong)干涉(she)濾光(guang)(guang)片(pian)來獲單色光(guang)(guang),此時將濾光(guang)(guang)片(pian)置于微(wei)孔板的(de)前、后的(de)效果(guo)是一樣的(de)。
酶標儀(yi)(yi)的(de)工作原理和(he)光路與(yu)普通光電比色(se)計的(de)不同之(zhi)處在于(yu)(見下(xia)圖) :比色(se)液(ye)的(de)容器不是(shi)比色(se)皿,而(er)是(shi)用塑料微(wei)孔板;酶標儀(yi)(yi)以垂直光束通過微(wei)孔板中的(de)待測(ce)液(ye);酶標儀(yi)(yi)通常使用光密度OD來表示吸光度。現在大部(bu)分的(de)酶標儀(yi)(yi)還加上(shang)了判讀系(xi)統(tong)和(he)軟件操作分析(xi)系(xi)統(tong)等。
酶(mei)標儀光(guang)路系(xi)統簡圖
2、半自動微孔板式ELISA分析儀
半自動(dong)微(wei)孔(kong)板(ban)(ban)式ELISA分(fen)析儀在酶標儀的(de)(de)基(ji)礎上再配置加液(ye)器、溫(wen)育器、洗板(ban)(ban)機和(he)測讀儀等分(fen)別組成。測定(ding)中需由(you)手工將(jiang)微(wei)孔(kong)板(ban)(ban)移(yi)至下一(yi)步驟的(de)(de)儀器中進行。洗板(ban)(ban)機要求(qiu)洗滌(di)(di)后(hou)固相表(biao)面非特異性物(wu)質洗滌(di)(di)干凈,吸(xi)液(ye)后(hou)每(mei)孔(kong)中殘留的(de)(de)液(ye)量(liang)極小。較(jiao)精密的(de)(de)洗板(ban)(ban)機有可(ke)調節的(de)(de)定(ding)時(shi)、洗滌(di)(di)液(ye)定(ding)量(liang)及振(zhen)蕩微(wei)孔(kong)板(ban)(ban)的(de)(de)功能。
3、全(quan)自(zi)動(dong)微孔板式ELISA分析儀
自動(dong)化(hua)酶免疫分析系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)由(you)加樣(yang)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、溫育系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、洗(xi)板系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、判讀系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、機械(xie)臂系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、液路動(dong)力系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、軟(ruan)件控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)等組成,這些系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)既(ji)獨立又緊密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)聯系(xi)。全(quan)自動(dong)微(wei)孔(kong)板式ELISA分析儀(yi)(yi)用(yong)(yong)在(zai)大批量(liang)標本(ben)的檢測中,不(bu)但提高了(le)工作效(xiao)率,而且(qie)測定(ding)的精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)亦得到改善。微(wei)孔(kong)板式ELISA儀(yi)(yi)器(qi)均為(wei)開放(fang)式的,即適(shi)用(yong)(yong)于(yu)所有微(wei)板式ELISA試(shi)劑。ELISA檢測結果的精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)主要取決于(yu)試(shi)劑的質量(liang)。全(quan)自動(dong)ELISA儀(yi)(yi)器(qi)本(ben)身(shen)的精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)一般(ban)在(zai)3%左(zuo)右。應(ying)用(yong)(yong)優質試(shi)劑測定(ding)結果的精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du),定(ding)量(liang)測定(ding)可達到7%以下;常用(yong)(yong)的定(ding)性測定(ding)為(wei)感染(ran)性疾病抗(kang)原(yuan)、抗(kang)體(ti)的檢測,精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)在(zai)10%左(zuo)右。
4、管(guan)式固相酶(mei)免疫(yi)測定儀
應用(yong)管式固相載(zai)體的ELISA分析儀器(qi)不多,在我國應用(yong)的有:
① 1990年德國推出的(de)全自動管式ELISA分析系統和(he)(he)(he)配(pei)套試(shi)(shi)劑(ji)。試(shi)(shi)劑(ji)包(bao)括(kuo)用(yong)鏈霉親和(he)(he)(he)素包(bao)被的(de)聚苯(ben)乙(yi)烯管、生物素結合的(de)抗原或(huo)抗體,辣(la)根過氧化物酶標記(ji)的(de)抗體和(he)(he)(he)顯(xian)色底物ABTS。測(ce)定中標準曲線可使(shi)用(yong)2星期,每(mei)次測(ce)定只(zhi)需(xu)一(yi)點定標。測(ce)定的(de)精密度CV在3%左右(you)。測(ce)定項目齊(qi)全,包(bao)括(kuo)激素、腫瘤標志(zhi)、心(xin)肌標志(zhi)和(he)(he)(he)感染(ran)性疾(ji)病(bing)的(de)抗原、抗體等。② 法國生產的(de)是一(yi)種特殊(shu)形狀的(de)管式全自動ELISA的(de)分析儀,配(pei)套使(shi)用(yong)一(yi)個特別的(de)“試(shi)(shi)劑(ji)條(tiao)"(reagent strip)。
5、微(wei)粒固(gu)相(xiang)酶(mei)免(mian)疫測(ce)定儀
美國生產自(zi)動酶(mei)免(mian)疫分(fen)析儀應(ying)用(yong)聚(ju)苯(ben)乙烯微(wei)(wei)粒(li)(li)(顆粒(li)(li)直(zhi)徑0.47μm)作(zuo)為(wei)固(gu)相,特異抗體或抗原(yuan)包被在(zai)微(wei)(wei)粒(li)(li)上(shang)。第一(yi)次抗原(yuan)抗體反應(ying)后,將反應(ying)液(ye)通(tong)過特制(zhi)的(de)玻璃(li)(li)纖維膜(mo),聚(ju)苯(ben)乙烯微(wei)(wei)粒(li)(li)吸附(fu)在(zai)玻璃(li)(li)纖維膜(mo)上(shang),液(ye)體則通(tong)過膜(mo)濾出。以后的(de)反應(ying)在(zai)膜(mo)上(shang)進(jin)行,用(yong)過濾方式(shi)洗(xi)滌(di)。標記酶(mei)為(wei)堿性磷酸酶(mei),底物為(wei)4-甲基傘酮磷酸酶(mei),反應(ying)后進(jin)行熒光(guang)測定(ding)。其后生產的(de)作(zuo)藥(yao)物測定(ding)的(de)熒光(guang)偏振(zhen)分(fen)析儀與一(yi)體多(duo)項目全自(zi)動免(mian)疫分(fen)析儀也在(zai)檢驗(yan)實驗(yan)室(shi)廣泛應(ying)用(yong)。
6、磁(ci)微(wei)粒固(gu)相(xiang)酶免疫測定(ding)儀(yi)
磁(ci)(ci)微(wei)(wei)粒(li)可(ke)用(yong)(yong)磁(ci)(ci)鐵(tie)吸(xi)(xi)引與液(ye)相(xiang)分(fen)(fen)離,是免(mian)(mian)疫(yi)測定(ding)中較為(wei)理想的(de)固相(xiang)載體,較早應(ying)用(yong)(yong)磁(ci)(ci)微(wei)(wei)粒(li)作(zuo)為(wei)酶免(mian)(mian)疫(yi)測定(ding)固相(xiang)的(de)是瑞士出品的(de)分(fen)(fen)析系(xi)統,由分(fen)(fen)光光度測讀儀、磁(ci)(ci)鐵(tie)板(ban)和(he)試劑3部分(fen)(fen)組成。試劑包(bao)括抗(kang)異(yi)(yi)硫氰酸熒光素(FITC)抗(kang)體,特異(yi)(yi)抗(kang)體或抗(kang)原包(bao)被的(de)磁(ci)(ci)微(wei)(wei)粒(li)(顆粒(li)直徑(jing)1μm),FITC結合的(de)特異(yi)(yi)抗(kang)體或抗(kang)原,堿(jian)性磷酸酶標記的(de)特異(yi)(yi)抗(kang)體或抗(kang)原及底(di)物(wu)酚(fen)肽(phenolphthalein)磷酸酯。其(qi)應(ying)用(yong)(yong)的(de)抗(kang)FITC-抗(kang)體是與親和(he)素-生物(wu)素原理相(xiang)同的(de)間接(jie)包(bao)被系(xi)統,反(fan)應(ying)模式與電化學(xue)發光免(mian)(mian)疫(yi)測定(ding)亦相(xiang)似。反(fan)應(ying)在試管(guan)中進行,基本上用(yong)(yong)手工(gong)操作(zuo)。反(fan)應(ying)結束后將試管(guan)架放在磁(ci)(ci)鐵(tie)板(ban)上,磁(ci)(ci)微(wei)(wei)粒(li)被磁(ci)(ci)鐵(tie)吸(xi)(xi)引至管(guan)底(di),完成固相(xiang)與液(ye)相(xiang)的(de)分(fen)(fen)離。酶作(zuo)用(yong)(yong)后反(fan)應(ying)液(ye)呈粉紅色。