ELISA試劑盒酶聯(lián)物(結(jié)合物)總述
結(jié)合物即酶標記的抗體(或抗原),是ELISA中最關(guān)鍵的試劑。良好的結(jié)合物應該是 既保有酶的催化活性,也保持了抗體(或抗原)的免疫活性。結(jié)合物中酶與抗體(或抗原)之間有恰當?shù)姆肿颖壤?,在結(jié)合試劑中應盡量不含有或少含有游離的(未 結(jié)合的)酶或游離的抗體(或抗原)。此外,結(jié)合物尚要有良好的穩(wěn)定性。
1、酶
用于ELISA的酶應符合以下要求:純度高,催化反應的轉(zhuǎn)化率高,專一性強,性質(zhì)穩(wěn)定,來源豐富,價格不貴,制備成酶結(jié)合物后仍繼續(xù)保留它的活性部分和催化能力。最好在受檢標本中不存在相同的酶。另外,它的相應底物易于制備和保存,價格低廉,有色產(chǎn)物易于測定等。
在ELISA中,常用的酶為辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)和堿性磷酸酶 (alkaline phosohatase, AP)。在少數(shù)商品ELISA試劑中,應用的酶尚有葡萄糖氧化酶、β-D-半乳糖苷酶和脲酶等。國產(chǎn) ELISA試劑一般都用HRP制備結(jié)合物。HRP是一種糖蛋白,含糖量約為18%,分子量為44000,是一種復合酶,由主酶(酶蛋白)和輔基(亞鐵血紅 素)結(jié)合而成,是一種卟啉蛋白質(zhì)。主酶無色糖蛋白在275nm波長處有最高吸收峰,輔基是深棕色的含鐵卟啉環(huán),在403nm波長處有最高吸收峰。HRP的 純度用RZ(Reinheit Zahl,德文,意為純度數(shù))表示,是403nm的吸光度與280nm吸光度之比,高純度的HRP的RZ≥?.0。
HRP除符合上述的ELISA中標記酶的要求外,更有價格低廉和性質(zhì)較穩(wěn)定的特點。值得注意的是,在選用酶制劑時,除其純度RZ外,更應注意酶的活力。 高純度的酶如保存不當,活力也會降低。酶制劑的活力以所含的酶活力單位表示,可用對底物作用后生成產(chǎn)物量的測定進行試驗。
國外很多ELISA 試劑采用堿性磷酸酶(AP)作為標記酶。常用的AP有兩個來源,分別從大腸桿菌和小牛腸膜中提取。不同來源的酶生化特性特性略不相同,從大腸桿菌中提取的 AP分子量為80000,酶作用的最適合pH為8.0;用小牛腸膜中提取的AP分子量為100000,最適pH為9.6。在ELISA中,AP系統(tǒng)的敏感 度一般高于HRP系統(tǒng),空白值也較低,但AP價格昂貴,制備結(jié)合物所得率也較HRP低。
2、 抗原和抗體
制備結(jié)合物時所用抗體 一般 均為純度較高的IgG,以免在與酶聯(lián)結(jié)時其他雜蛋白的干擾。最好用親和層析純的抗體,這樣全部酶結(jié)合物均具有特異的免疫活性,可以在高稀釋度進行反 應,實驗結(jié)果本底淺淡。如用F(ab')2進行標記,則更可避免標本中RF的干擾。在ELISA中用酶標抗原的模式不多,總的要求是抗原必須是高純度的。
3、 結(jié)合物的制備
酶標記抗體的制備方法主要有兩種,即戊二醛交聯(lián)法和過碘酸鹽氧化法。
(1)戊二醛交聯(lián)法:戊二醛是一種雙功能團試劑,它可以使酶與蛋白質(zhì)的氨基通過它而聯(lián)結(jié)。堿性磷酸一般用此法進行標記。交聯(lián)方法一步法、兩步法兩種。在一步法中戊二醛直接加入酶與抗體的混合物中,反應后即得酶標記抗體。
ELISA中常用的酶一般都用此法交聯(lián)。它具有操作簡便、有效(結(jié)合率達60%-70%)和重復性好等優(yōu)點。缺點是交聯(lián)反應是隨機的,酶與抗體交聯(lián)時分 子間的比例不嚴格,結(jié)合物的大小也不均一,酶與酶,抗體與抗體之間也有可能交聯(lián),影響效果。諏講椒ㄖ校?br> 先將酶與戊二醛作用,透析除去多余 的戊二醛后,再與抗體作用而形成酶標抗體。也可先將抗體與戊二醛作用,再與酶聯(lián)結(jié)。兩步法的產(chǎn)物中絕大部分的酶與蛋白質(zhì)是以1:1的比例結(jié)合的,較一步法 的酶結(jié)合物更有助于本底的改善以提高敏感度,但其偶聯(lián)的有效率較一步法低。
(2)過碘酸鹽氧化法:本法只適用于含糖量較高的酶。辣根過氧化物 酶的標記常用此法。反應時,過碘酸鈉將HRP分子表面的多糖氧化為醛基很活潑,可與蛋白質(zhì)上的氨基形成Schiff氏堿而結(jié)合。酶標記物按克分子比例聯(lián) 結(jié),其最佳比例為:酶/抗體=1-2/1。此法簡便有效,一般認為是HRP最可取的標記方法,但也有人認為所有試劑較為強烈,各批實驗結(jié)果不易重演。
按以上方法制備的酶結(jié)合物一般都混有未結(jié)合物的酶和抗體。理論上,結(jié)合物中混有的游離酶一般不影響ELISA中最后的酶活性測定,因經(jīng)過徹底洗滌,游離 酶可被除去,并不影響最終的顯色。但游離的抗體則不同,它會與酶標抗體競爭相應的固相抗原,從而減少了結(jié)合到固相上的酶標抗體的量。因此制備的酶結(jié)合物應 予純化,去除游離的酶和抗體后用于檢測,效果更好。純化的方法很多,分離大分子化合物的方法均可應用。硫酸銨鹽析法最為簡便,但效果并不理想,因為此法只 能去除留在上清中的游離酶,但相當數(shù)量的游離抗體仍與酶結(jié)合物一起沉淀而不能分開。用離子交換層析或分子篩分離更為可取,高效液相層析法可將制備的結(jié)合物 清晰地分成三個部分:游離酶、游離抗體和純結(jié)合物而取得最佳的分離效果,但費用較貴。
結(jié)合物制得后,在用作ELISA試劑前尚需確定其適當?shù)?工作濃度。使用過濃的結(jié)合物,既不經(jīng)濟,又可使本底增高;結(jié)合物的濃度過低,則又影響檢測的敏感性。所以必須對結(jié)合物的濃度予以選擇。最適的工作濃度就是 指結(jié)合物稀釋至這一濃度時,能維護一個低的本底,并獲得測定的最佳靈敏度,達到最合適的測定條件和測定費用的節(jié)省。就酶標抗體本身而言,它的有效工作濃度 是指與其相應抗原包被的載體作試驗時,能得到陽性反應的最高稀釋度。例如某一HRP:抗人IgG制劑標明的工作濃度為1:5000,表示該制劑經(jīng) 1:5000稀釋后,在與人IgG包被的固相作ELISA試驗時,將發(fā)生陽性反應。但在用于具體的ELISA檢測中,酶標抗體的最適工作濃度受到固相載體 的性質(zhì)、包被抗原或抗體的純度以及整個檢測系統(tǒng)如標本、反應溫度和時間等的影響,因此必須在實際測定條件下進行"滴配"選擇能達到高敏感度的最大稀釋度作 為試劑盒中的工作濃度。
4、結(jié)合物的保存
酶標抗體中的酶和抗體均為生物活性物質(zhì),保存不當,極易失活。高濃度的結(jié)合物較為穩(wěn) 定,冰凍干燥后可在普通冰箱中保存一年左右,但凍干過程中引起活力的減低,而且使用時需經(jīng)復溶,頗為不便。結(jié)合物溶液中加入等體積的甘油可在低溫冰箱或普 通冰箱的冰格中較長時間保存。早期的ELISA試劑盒中的結(jié)合物一般均按以上兩種形式供應,配以稀釋液臨用時按標明的稀釋度稀釋成工作 液?,F(xiàn)在較先進的ELISA試劑盒均已用合適的緩沖液配成工作液,使用時不需再行稀釋,在4-8℃保存期可達6個月。由于蛋白質(zhì)濃度較低,結(jié)合物易失活, 需加入蛋白保護劑。另外再加入抗生素(例如慶大霉素)和防腐劑(HRP結(jié)合物加硫柳泵,AP結(jié)合物可加疊氮鈉),以防止細菌生長。
5、結(jié)合物的稀釋液
用于稀釋高濃度的結(jié)合物以配成工作液。為避免結(jié)合物在反應中直接吸附在固相載體上,在稀釋緩沖液中常加入高濃度的無關(guān)蛋白質(zhì)(例如1%牛血清白蛋白), 通過競爭以抑制結(jié)合物的吸附。一般還加入具有抑制蛋白質(zhì)吸附于塑料表面的非離子型表面活性劑,如吐溫20,0.05%的濃度較為適宜。在間接測定抗體時, 血清標本需稀釋后進行測定,也可應用這種稀釋液。