免疫诊断试剂9大类原理、优点、缺点

文摘   2024-11-12 11:30   广东  

                                            

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我们知道,在免疫试剂开发工作中,利用抗原抗体和不同的标记物分了好多方法学。今天就来汇总介绍一下自原理、优点和缺点吧!


一、化学发光

原理:化学发光是物质在进行化学反应过程中伴随的一种光辐射现象。其原理基于化学反应产生的能量激发某些物质的分子,使其从基态跃迁到激发态,当这些分子从激发态返回基态时,以光辐射的形式释放能量。例如在某些化学发光免疫分析中,标记物(如鲁米诺及其衍生物等)在特定的化学反应条件下被氧化,这个氧化过程释放能量,使得标记物分子达到激发态,然后激发态分子回到基态时发出光子,通过检测光子的强度等参数来进行分析测定。

优点:

1.高灵敏度:能够检测到极低浓度的物质。如默克生命科学的SMCxPRO平台采用单分子计数(SMC)检测技术,检测能力能达到femtogram/mL(飞克/毫升)级别,可以探索并精确定量常规手段无法检测的蛋白因子。兰力科的LK5100电化学发光分析系统对痕量物质的测定有优势,在药物、氨基酸、多肽、蛋白质及核酸检测分析等应用领域,能检测出极微量的目标物质。

2.特异性强:是基于抗原 - 抗体特异性结合反应,所以对目标物质的检测特异性很高。例如在检测蛋白质、激素等微量物质时,能准确识别目标物质而不受其他物质的严重干扰。

3.宽动态范围:以化学发光凝胶成像为例,化学发光得到的图片能够提供宽的动态范围,适合进行精确的定量分析,相比传统胶片显影(动态范围窄)更具优势,能更好地定量目标蛋白,如在蛋白相关的实验研究中可对不同浓度的蛋白进行更准确的定量检测。

4.可实现定量分析:基于AMPPD和碱性磷酸酶的间接化学发光法,与配套的化学发光试剂盒共同使用,可对来源人体的全血、血清、血浆样本中的被分析物进行定量检测。

缺点:

1.仪器设备成本较高:一些高性能的化学发光检测仪器,如伯托的CentroXS3LB960微孔板式发光检测仪具有高灵敏度等优势,但仪器本身价格昂贵,需要较高的资金投入用于设备的购置和维护。

2.对操作人员要求较高:化学发光检测涉及到复杂的化学反应原理、仪器操作以及数据处理等多方面知识,操作人员需要经过专业培训才能准确操作仪器、进行检测以及解读结果。

3.可能存在干扰因素:样本中的某些物质可能会对化学发光反应产生干扰,影响检测结果的准确性。例如一些杂质可能会抑制或增强化学发光反应,从而导致检测结果偏高或偏低。

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二、免疫荧光法

原理:通过使用荧光染料标记的特定抗体与待检测样本中的目标抗原结合,然后利用荧光显微镜观察标记物的荧光信号来检测目标抗原的存在。

优点:特异性较强,能够准确识别目标抗原。可以对目标抗原进行定位,直观地观察到抗原在细胞或组织中的分布情况。

缺点:需要荧光显微镜等较为专业的仪器设备,对设备依赖度高。结果的判定在一定程度上依赖于操作人员的经验和主观判断。

三、酶联免疫吸附试验(ELISA)

原理:将待测物与特异性抗体结合,再加入辅助酶标记的二抗,通过底物与酶反应产生信号,并用光度计测定信号强度,从而检测待测物的存在和浓度。常见用于标记的酶有辣根过氧化物酶(HRP)、碱性磷酸酶(AP)等。常用的方法有间接法、夹心法以及BAS - ELISA。

优点:应用广泛,可用于临床诊断、药物研发和疫苗制备等众多领域。敏感度可达纳克级水平,能检测到低浓度的待测物。不需要特殊的仪器(相对某些方法而言),操作相对简单。

缺点:可能存在非特异性吸附,影响结果的准确性。对于某些结构相似的抗原或抗体可能存在交叉反应。


四、免疫电泳法

原理:基于蛋白质在电场中移动的原理进行检测。通过在凝胶中进行电泳分离,然后使用与特定抗体反应的标记物进行可视化。

优点:常用于检测血清蛋白类别和浓度的异常变化,对于蛋白类物质的检测和分析有独特优势。能够同时对多种蛋白进行分析比较。

缺点:操作相对复杂,需要电泳设备和相关技术。结果的解读需要一定的专业知识。


五、免疫流式细胞术

原理:利用荧光染料标记的抗体与细胞表面或内部的目标抗原结合,通过流式细胞仪检测和分析细胞的免疫表型。

优点可以快速分析大量细胞,高通量。能够同时检测多种细胞标志物,对细胞进行多参数分析。在细胞免疫学、白血病诊断、免疫缺陷病等研究方面有重要应用价值。

缺点:仪器设备昂贵,运行和维护成本高。对操作人员的技术要求较高。


六、血清凝集试验

原理:通过观察抗原与抗体的凝集现象来检测抗体对抗原的反应性,如血型鉴定中的直接凝集试验就是一种常见的血清凝集试验。

优点:操作简单、快速。在血型鉴定等方面是常规的检测方法,具有实用价值。

缺点:灵敏度相对较低,对于低浓度的抗体或抗原可能检测不到。特异性有时不够强,可能出现假阳性或假阴性结果。

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七、放射免疫检测技术

原理:利用放射性同位素标记抗原(或抗体),与相应抗体(或抗原)结合后,通过测定抗原 - 抗体结合物的放射性判断结果。

优点:是目前灵敏度最高的检测技术。

缺点:存在放射性污染风险,对操作人员和环境有潜在危害。放射性同位素标记物的半衰期有限,试剂需要及时更新,成本较高。


八、免疫胶体金技术

原理:以胶体金作为示踪标志物应用于抗原抗体的一种免疫标记技术。胶体金可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固结合,在抗原抗体特异性反应后,将胶体金标记的二抗吸附于渗滤膜上。

优点:简单、快速,广泛应用于临床筛查。不需要特殊仪器设备,成本较低。

缺点:灵敏度不如一些其他方法,如放射免疫检测技术等。定性检测为主,定量检测相对困难。


九、免疫组化

原理:应用标记的特异性抗体,在组织细胞原位,通过抗原抗体反应和酶底物的显色反应,对细胞中的抗原进行定位、定性的检测方法。

优点:能够对细胞中的抗原进行精确定位和定性。在病理诊断等方面有重要意义,可以观察抗原在组织细胞中的表达情况。

缺点结果受组织固定、处理等因素影响较大。半定量分析较难,准确性有限。


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