Kas ir ELISA? Enzīmu saistītā imūnsorbenta analīze — definīcija un pielietojumi

Uzzini, kas ir ELISA — enzīmu saistītā imūnsorbenta analīze: definīcija, darbības princips, antivielu testi un pielietojumi diagnostikā, medicīnā un pētniecībā.

ELISA metode (enzīmu saistītā imūnsorbenta analīze) ir bioķīmijas metode, ko izmanto, lai noteiktu, vai paraugā ir noteikta viela — piemēram, specifisks citokīns vai antigēns. Dažreiz to saīsināti dēvē par "EIA".

Princips īsumā

ELISA balstās uz specifisku antivielas, kas atpazīst mērķa molekulu. Antiviela vai antigēns tiek saistīts ar ziņošanas enzīmu (piem., peroksidāze), un, pievienojot substrātu, enzīms rada krāsas maiņu, gaismas emisiju vai fluorescenci. Izmērītā signāla intensitāte (piem., optiskā blīvuma vērtība) ir proporcionāla mērķvielas daudzumam paraugā, ļaujot gan kvalitātīvu (klātbūtne/nebūtne), gan kvantitatīvu noteikšanu.

Galvenie ELISA veidi

• Tiešais ELISA: mērķmolekula tieši piesaistīta plāksnītei, un to nosaka ar vienu enzīmu marķētu antivielu.
• Netriešais ELISA: izmanto nemarķētu primāro antivielu, kuru atklāj ar marķētu sekundāro antivielu — palielināta jutība.
• Sandvičmetode (capture ELISA): izmantota, ja mērķmolekula ir pietiekami liela; plāksnītē ir piesaistīta "capture" antiviela, parauga mērķis saistās, pēc tam tiek pievienota cita (detekcijas) antiviela, kas piesaistīta enzimam.
• Konkurējošais ELISA: signāls samazinās, ja paraugā ir liels mērķa vielas daudzums — izmanto mazu molekulu noteikšanai vai noteiktos specializētos testos.

Parauga sagatavošana un standarta darba gaita

• Plāksnītes vai testu lauku pārklāj ar capture antivielu (ja nepieciešams).
• Samazināt nespecifisku saķeri ar bloķēšanas šķīdumu (piem., BSA, piena proteīni).
• Pievieno pacientu serumu, plazmu, šūnu kultūru supernatantus vai citus paraugus; inkubē, lai mērķis saistītos.
• Noskalo, lai noņemtu nesasaistītās vielas (mazina fona signālu).
• Pievieno detektējošo antivielu (marķētu ar enzīmu) un pēc inkubācijas atkal skalo.
• Pievieno substrātu; enzīms pārveido substrātu, rodas signāls (krāsa, gaisma vai fluorescence).
• Pārtrauc reakciju ar stop šķīdumu (ja nepieciešams) un nolasīt rezultātu ar mikroplāksnīšu lasītāju vai atbilstošu detektoru.

Kvantifikācija un kvalitātes kontrole

Parasti paralēli mēra standarta seriālos atšķaidījumus ar zināmu koncentrāciju, lai izveidotu standarta līkni. Parauga signāla vērtības tiek salīdzinātas ar šo līkni, lai aprēķinātu koncentrāciju (piem., ng/mL vai pg/mL). Tiek iekļauti arī negatīvie un pozitīvie kontroles paraugi, blanki un, ja nepieciešams, iekšējie kontroles materiāli, lai pārbaudītu testu validitāti.

Jutība, specifiskums un iespējamie traucējumi

• ELISA var būt ļoti jutīga (bieži pg/mL līmenī), taču jutība atkarīga no antivielu kvalitātes un metodikas.
• Specifiskumu var samazināt krusteniskā reaktivitāte ar citiem analogu proteīniem vai piemaisījumiem paraugā.
• Matricas efekti (piem., lipēmija, hemolīze, specifiskas plazmas sastāvdaļas) var ietekmēt signālu. Pareiza paraugu sagatavošana un piemērotas kontroles palīdz mazināt šos efektus.
• Dažos gadījumos var novērot "hook effect" (ļoti augstas koncentrācijas dēļ), kas noved pie nepareizas zemas vērtības — nepieciešama parauga atšķaidīšana pārbaudei.

Variācijas un tehnoloģiskas alternatīvas

• Krāsuindikācijas (colorimetric) — optiskā blīvuma mērījums.
• Ķīmiskā gaismas izdalīšanās (chemiluminescent) — palielināta jutība un plašs dinamiskais diapazons.
• Fluorescences ELISA (FLISA) — ļauj labāku daudzkanālu noteikšanu ar atbilstošiem lasītājiem.
• Automatizētas platformas un augstas caurlaides mikroplāksnes (96, 384) — piemērotas rutīnas laboratorijām un pētniecībai.

Pielietojumi

• Medicīna: infekcijas slimību diagnostika (piem., antivielu noteikšana), hormonu determinēšana, autoimūno marķieru tests un alergēnu analīzes.
• Pētniecība: citokīnu kvantifikācija, biomarķieru atklāšana, receptoru un proteīnu analīzes.
• Pārtikas drošība un vides monitorings: toksīnu, baktēriju antigēnu vai pesticīdu noteikšana.
• Veterinārija: slimību diagnostika dzīvniekiem.

No ELISA metodes tika atvasināta sarežģītāka un jutīgāka ELISPOT metode, kas ļauj noteikt un kvantificēt individuālas šūnas, kas izdala specifiskus proteīnus (piem., citokīnus).

Priekšrocības un ierobežojumi

• Priekšrocības: relatīvi lēta, reproducējama, kvantitatīva, piemērota lielam paraugu skaitam, plašs pieejamo komerciālo komplektu klāsts.
• Ierobežojumi: var būt jutīga pret paraugu piesārņojumu un matricas efektiem, reizēm nepieciešama papildus validācija, parasti viens mērķis uz wells (izņēmumi — multiplex platformas).

Padomi laboratoriskai praksē

• Rūpīgi sekot ražotāja instrukcijām un izmantot piemērotus kontroloskriešanas paraugus.
• Veikt pareizus skalošanas soļus, lai samazinātu fona signālu.
• Pārbaudīt potenciālo hook effect, ja tiek sagaidītas ļoti augstas koncentrācijas — izmēģināt parauga atšķaidījumus.
• Glabāt antivielas un komplektus atbilstoši temperatūrai un rekomendācijām, lai saglabātu jutību.

Kopumā ELISA ir universāla un plaši izmantota metode gan klīniskajā diagnostikā, gan biomedicīniskajā pētniecībā, kas nodrošina uzticamu analīzi, ja tiek ievērota pareiza procedūra, kontroles un datu interpretācija.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir ELISA?

Q: Kā darbojas ELISA?

J: Kādas vielas var noteikt ar ELISA?

J: Ko norāda krāsas daudzums, ko rada ELISA?

J: Vai ELISA ir vienīgā metode, ko izmanto, lai paraugā noteiktu konkrētas vielas?

J: Kāda ir otrā ELISA testā izmantotā antivielu kopuma nozīme?

J: Vai ELISA vienmēr rada krāsu, kad viela tiek atklāta?

Meklēt pēc burta