Рус
Укр Eng Рус

Иммуноферментный анализ крови: прямой, непрямой и многослойный методы

ИФА (иммуноферментный анализ, англ. enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA ) — это лабораторний иммунологический метод, базирующийся на специфической реакции антиген-антитело, предназначенный для качественного и количественного определения и в крови таких веществ, как пептиды, белки, антитела и гормоны. Другие названия, такие как ферментный иммуноанализ, также используются для описания той же технологии. В ИФА антиген (целевая макромолекула) иммобилизуется на твердой поверхности (микропланшете), а затем соединяется с антителом, которое связано с ферментом-репортером. Обнаружение осуществляется путем измерения активности фермента-репортера при инкубации с соответствующим субстратом для получения измеримого продукта. Самый важный момент ИФА — это высокоспецифичное взаимодействие “антитело-антиген”.

Иммуноферментный анализ крови: прямой, непрямой и многослойный методы

Существует несколько форматов, используемых для ИФА. Они делятся на прямые, непрямые и многослойные методы захвата и детекции. Ключевым этапом является иммобилизация интересующего антигена, которая осуществляется либо путем прямой адсорбции на планшете, либо косвенно, через антитело захвата, прикрепленное к планшету. Затем антиген обнаруживается либо напрямую (меченое первичное антитело), либо косвенно (например, меченое вторичное антитело). Наиболее широко используемый ИФА метод  – многослойный ИФА анализ, который непрямо иммобилизует и непрямо определяет присутствие целевого антигена. Этот тип анализа называется еще «сэндвич»-анализом, поскольку измеряемый аналит связывается между двумя первичными антителами, каждое из которых определяет свой эпитоп антигена – антителом захвата и антителом детекции. Сэндвич-метод ИФА широко используется благодаря своей чувствительности и специфичности.

Диаграмма распространенных методов ИФА. В этом анализе интересующий антиген иммобилизуется путем прямой адсорбции на пластине или путем предварительного прикрепления антитела захвата к поверхности пластины. Затем антиген может быть обнаружен с помощью конъюгированного с ферментом первичного антитела (прямое определение) или набора немеченых первичных и конъюгированных вторичных антител (непрямое определение).

Диаграмма распространенных методов ИФА. В этом анализе интересующий антиген иммобилизуется путем прямой адсорбции на пластине или путем предварительного прикрепления антитела захвата к поверхности пластины. Затем антиген может быть обнаружен с помощью конъюгированного с ферментом первичного антитела (прямое определение) или набора немеченых первичных и конъюгированных вторичных антител (непрямое определение).

Прямые и непрямые стратегии определения в анализе ИФА

В методе прямого обнаружения используется первичное антитело, меченное ферментом-репортером или меткой, которое реагирует непосредственно с антигеном. Прямое обнаружение может осуществляться с антигеном, непосредственно иммобилизованным на аналитической пластине, или в формате анализа захвата. Прямое обнаружение, хотя и не используется широко в ИФА, довольно часто применяется для иммуногистохимического окрашивания тканей и клеток.

Метод непрямого обнаружения использует меченое вторичное антитело или комплекс биотин-стрептавидин для усиления и является наиболее популярным форматом ИФА. Вторичное антитело обладает специфичностью по отношению к первичному антителу. В сэндвич-ИФА очень важно, чтобы вторичное антитело было специфичным для обнаружения только первичного антитела (а не антитела захвата), иначе анализ не будет специфичным для антигена. Как правило, это достигается путем использования антител захвата и первичных антител из разных видов (например, IgG мыши и IgG кролика, соответственно). Для сэндвич-анализа полезно использовать вторичные антитела, которые были подвергнуты перекрестному адсорбированию, чтобы удалить любые вторичные антитела, которые могут иметь сродство к антителу захвата.

Сравнение прямых, непрямых и сэндвич-методов определения ИФА

Прямой метод определения ИФА
Преимущества
  • Быстро, поскольку используется только одно антитело и меньше этапов.
  • Перекрестная реактивность вторичных антител исключена.
Недостатки
  • На иммунореактивность первичного антитела может негативно повлиять маркировка ферментами-репортерами или метками.
  • Маркировка первичных антител для каждой конкретной системы ИФА дорогостоящая и занимает много времени.
  • Ограниченное количество конъюгированных первичных антител, доступных на коммерческой основе.
  • Отсутствие гибкости в выборе метки первичного антитела для разных экспериментов.
  • Минимальное усиление сигнала.
Непрямой метод определения ИФА
Преимущества
  • В продаже имеется широкий спектр меченых вторичных антител.
  • Универсальность заключается в том, что к одному виду можно приготовить много первичных антител, а для детекции использовать одно и то же меченое вторичное антитело.
  • Максимальная иммунореактивность первичного антитела сохраняется, поскольку оно не мечено.
  • Чувствительность повышается, поскольку каждое первичное антитело содержит несколько эпитопов, которые могут быть связаны меченым вторичным антителом, что позволяет усилить сигнал.
  • С одним и тем же первичным антителом можно использовать различные методы детекции (колориметрический, хемилюминесцентный и т. д.).
Недостатки
  • Может возникнуть перекрестная реактивность со вторичным антителом, что приведет к появлению неспецифического сигнала.
  • В этом случае требуется дополнительный этап инкубации.
Многослойный ИФА метод (сэндвич-ИФА)
Преимущества
  • Высокочувствительный и высокоспецифичный для целевого антигена, поскольку для захвата и обнаружения используются два антитела.
  • С одним и тем же антителом для захвата можно использовать различные методы детекции.
Недостатки Требуется дополнительная оптимизация для определения пар антител и обеспечения ограниченной перекрестной реактивности между антителами для захвата и обнаружения.

Планшеты для ИФА

При разработке нового ИФА для конкретного антигена первым шагом является оптимизация условий покрытия планшета антигеном или антителом захвата. Начните с выбора микропланшета для анализа с минимальной связывающей способностью белка 400 нг/см2. Также важно, чтобы значение CV (коэффициент вариации) связывания белка было низким (предпочтительно <5%), чтобы отклонения в значениях, которые должны быть идентичными в результатах анализа, между лунками и планшетами были ограничены. 

Выбор цвета планшета зависит от определяемого сигнала. Прозрачные полистироловые планшеты с плоским дном используются для колориметрических сигналов, а черные или белые непрозрачные планшеты – для флуоресцентных и хемилюминесцентных сигналов. Визуально проверяйте планшеты перед использованием, так как дефекты или царапины на пластике могут вызвать аберрации при получении данных из разработанного анализа. 

Планшеты для ИФА Thermo Scientific выпускаются с различными поверхностями для оптимального нанесения макромолекул по вашему выбору. Эти планшеты разработаны для получения оптимальных результатов и надежной воспроизводимости.

Планшеты для ИФА

Покрытие пластин происходит за счет пассивной адсорбции белка на пластике микропланшета. Этот процесс происходит за счет гидрофобных взаимодействий между пластиком и неполярными остатками белка. Хотя для оптимального связывания отдельных белков могут потребоваться особые условия или предварительная обработка, наиболее распространенный метод покрытия пластин включает добавление 2-10 мкг/мл раствора белка, растворенного в щелочном буфере, таком как фосфатно-буферный солевой раствор (pH 7,4) или карбонатно-бикарбонатный буфер (pH 9,4). Планшет оставляют для инкубации на несколько часов или на ночь при температуре 4-37°С. Обычно после удаления раствора покрытия добавляют блокирующий буфер, чтобы обеспечить покрытие всех оставшихся доступных связывающих поверхностей пластиковой лунки (см. последующее обсуждение). Планшеты с покрытием можно использовать сразу или высушить и хранить при 4° C для последующего использования, в зависимости от стабильности покрытого белка.

Полную версию статьи ищите на сайте производителя. 

Читайте также: Обзор микропланшетного оборудования от Thermo Fisher Scientific для проведения исследований в микропланшетах.

Применение ИФА анализа

Иммуноферментный анализ крови – это очень специфический метод диагностики, который благодаря чувствительности реакций помогает определить такие болезни как вирусные гепатиты, онкологию, бактериальные и паразитарные инфекции, аутоиммунные заболевания.

У нас вы найдете необходимое оборудование, которое поможет качественно и быстро проводить исследования.

 

Будьте в курсе новостей

    A