泛柯为您分析Elisa免疫标记技术实验原理

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     为提高抗原和抗体检测的敏感性，将已知抗体或抗原标记上易显示的物质，通过检测标记物，反映有无抗原抗体反应，从而间接测出微量的抗原或抗体。常用的标记物有酶、荧光素、放射性同位素、胶体金及电子致密物质等。这种抗原或抗体标记上显示物所进行的特异性反应称为免疫标记技术（immunolabelling technique）。

1.原理

辣根过氧化物酶（Horseradish Peroxidase, HRP）

辣根过氧化物酶 （horse radish peroxidase，简称HRP，EC.1.11.1.7）是植物中研究得zui深入的一种过氧化物酶，早在20世纪30年代就有人着手从辣根中分离此酶，以后又制备出结晶。本实验是以辣根为原料，经过水的抽提，硫酸铵和丙酮分级分离，再经锌离子纯化，透析除盐，冰冻干燥，便可得到高纯度的辣根过氧化物酶。

辣根过氧化物酶是一种含亚铁血红素的蛋白质，HRP广泛分布于植物界，它是由无色的酶蛋白和棕色的铁卟啉结合而成的糖蛋白，糖含量18%。HRP由多个同功酶组成，Mr在40000左右，等电点7.2。溶于水，溶解度为5%（W/V），溶液呈棕红色，透明。酶催化的zui适PH因供氢体不同而稍有差异，但多在pH5左右。酶溶于水和58%以下的硫酸铵溶液。HRP可溶于0.58饱和度以下的硫酸铵溶液，而0.62饱和度以上则不溶。该酶zui适pH7.0（对愈创木酚为氢给体而言）。在室温下，HRP几周内稳定，加热到63℃，在15min内稳定。氧化还原电势很低，pH6.08时，E 0 =-0.2070V，pH为7.71时，E′0 =-0.2787V。HRP的辅基和酶蛋白zui大吸收光谱分别为403nm和275nm，一般以OD403nm/OD275nm的比值RZ（德文Reinheit Zahl）表示酶的纯度。* ?# p. n2 ~1 w. X3 b

酶标记物包括酶标记抗原、酶标记抗体和酶标记SPA等。酶标记物质量的好坏直接关系到免疫酶技术的成功与否，因此被称为关键的试剂。酶标记物中zui常用的是酶标记抗体，它是将酶与特异性抗体经适当方法连接而成。酶标记抗体的质量主要取决于纯度好、活性强及亲和力高的酶和抗体，其次要有良好的制备方法。目前，高质量的酶（如辣根过氧化物酶，简称HRP）国内已有商品供应。高质量的抗体则可通过提取纯化而获得。在制备方法上，宜选用产率高、不影响结合物的活性和不混杂干扰性物质且操作简便易行的方法。

酶制剂及其底物

凡无毒性又能呈现有色化学反应的酶，原则上均可作为标记用。但作为标记抗体用的酶应满足下列要求：

（1）来源方便，易于纯化;

（2）比活性高，性质稳定;

（3）酶活性和量能

用简单方法测定。目前在免疫酶技术中常用的酶为辣根过氧化物酶（HRP）和硷性磷酸酶（AP），其次还有葡萄糖氧化酶，β-半乳糖苷酶、*和苹果酸脱氢酶等。

由于辣根过氧化物酶（Horseradish Peroxidase, HRP）比活性高，稳定，分子量小，纯酶容易制备，所以zui常用。HRP广泛分布于植物界，辣根中含量高，它是由无色的酶蛋白和棕色的铁卟啉结合而成的糖蛋白，糖含量18%。HRP由多个同功酶组成，分子量为40,000,等电点为PH3～9,酶催化的zui适PH因供氢体不同而稍有差异，但多在PH5左右。酶溶于水和58%以下饱和度硫酸铵溶液。HRP的辅基和酶蛋白zui大吸收光谱分别为403nm和275nm，一般以OD403nm /OD275nm的比值RZ（德文Reinheit Zahl）表示酶的纯度。高纯度的酶RZ值应在3.0左右（zui高可达3.4）。RZ值越小，非酶蛋白就越多。值得注意的是，纯度并不表示酶活性，如当酶变性后，RZ值仍可不变。

HRP的催化反应需要底物过氧化氢（H2O2）和供氢体（DH2）。供氢体多为无色的还原型染料，通过反应可生成有色的氧化型染料（D）。酶促反应的过程如下:

HRP2 ~2 y（ w9 E+ M

DH2+H2O2────→D+2H2O

供氢体的种类很多，形成的产物特点不一。如DAB（3.3-二氨基联苯胺）的反应产物为不溶性沉淀物，并有电子密度，故适宜于做免疫酶染色或电镜观察。S（5-氨基水杨酸）早期曾用于ELISA，但其溶解度不够大，且空白孔不易控制到无色，现已很少应用。OT（邻联甲苯胺）的特点是能产生鲜艳的蓝绿色产物且灵敏度较高，但反应中受温度影响较大，而且由于产物不稳定，需要在短时间内进行测定。目前用得较广泛和较满意的供氢体是：OPD（邻苯二胺）和TMB（四甲基联苯胺）。前者形成的产物为深桔黄色或棕色，后者产物为蓝绿色，二者的可溶性均好，在避光处颜色稳定，空白可近于无色，灵敏度上据报道后者比前者可高4倍以上。另外，还有一种供氢体称ABTS[2, 2-边氮基-双（3-乙基苯并噻吡咯啉-6磺酸）]，其反应产物呈蓝绿色，且灵敏度和稳定性均好。尤其是在致癌的潜在可能性方面，ABTS与TMB皆是值得被优选的供氢体。

由于HRP的底物H₂O₂本身又是酶的抑制剂，因此酶促反应中使用的H2O2不能过量。应控制在经较短时间反应后呈色即达高峰（说明H2O2已消耗殆尽）。这样即使再延长时间也不会增加反应产物的颜色。

酶与抗体交联的方法有许多种,根据酶的结构不同可采用不同的方法。对于制备HRP结合物，可用戊二醛二步法和过碘酸钠法。常用过碘酸盐氧化法，这种方法法只适用于含糖量较高的酶。过碘酸钠将HRP分子表面的多糖氧化为醛基，醛基与抗体分子上的氨基形成Schiff碱而结合。后者可进一步用NaBH4（或乙醇胺）还原生成稳定的酶标记抗体。

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