酶聯(lián)免疫吸附劑測定ELISA檢測技術(shù)

酶聯(lián)免疫吸附劑測定ELISA檢測技術(shù)

1971年Engvall和Perlmann發(fā)表了酶聯(lián)免疫吸附劑測定(enzymelinked

immunosorbentassay,ELISA)用于IgG定量測定的文章，使得1966年開始用于抗

原定位的酶標(biāo)抗體技術(shù)發(fā)展成液體標(biāo)本中微量物質(zhì)的測定方法。這一方法的基本原

理是：①使抗原或抗體結(jié)合到某種固相載體表面，并保持其免疫活性。②使抗原或

抗體與某種酶連接成酶標(biāo)抗原或抗體，這種酶標(biāo)抗原或抗體既保留其免疫活性，又

保留酶的活性。在測定時，把受檢標(biāo)本(測定其中的抗體或抗原)和酶標(biāo)抗原或抗

體按不同的步驟與固相載體表面的抗原或抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上

形成的抗原抗體復(fù)合物與其他物質(zhì)分開，最后結(jié)合在固相載體上的酶量與標(biāo)本中受

檢物質(zhì)的量成一定的比例。加入酶反應(yīng)的底物后，底物被酶催化變?yōu)橛猩a(chǎn)物，產(chǎn)

物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相關(guān)，故可根據(jù)顏色反應(yīng)的深淺刊物定性或定量

分析。由于酶的催化頻率很高，故可極大地地放大反應(yīng)效果，從而使測定方法達(dá)到

很高的敏感度。

ELISA的原理ELISA的基礎(chǔ)是抗原或抗體的固相化及抗原或抗體的酶標(biāo)記。結(jié)合在固

相載體表面的抗原或抗體仍保持其免疫學(xué)活性，酶標(biāo)記的抗原或抗體既保留其免疫

學(xué)活性，又保留酶的活性。在測定時，受檢標(biāo)本(測定其中的抗體或抗原)與固相

載體表面的抗原或抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復(fù)合物

與液體中的其他物質(zhì)分開。再加入酶標(biāo)記的抗原或抗體，也通過反應(yīng)而結(jié)合在固相

載體上。此時固相上的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量呈一定的比例。加入酶反應(yīng)的底

物后，底物被酶催化成為有色產(chǎn)物，產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相關(guān)，故

可根據(jù)呈色的深淺進(jìn)行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，間接地放大了免

疫反應(yīng)的結(jié)果，使測定方法達(dá)到很高的敏感度。

ELISA的類型ELISA可用于測定抗原，也可用于測定抗體。在這種測定方法中有三個

必要的試劑：(1)固相的抗菌素原或抗體，即"免疫吸附劑"(immunosorbent)；(2)

酶標(biāo)記的抗原或抗體，稱為"結(jié)合物"(conjugate)；(3)酶反應(yīng)的底物。根據(jù)試劑的

來源和標(biāo)本的情況以及檢測的具體條件，可設(shè)計出各種不同類型的檢測方法。用于

臨床檢驗的ELISA主要有以下幾種類型：

2.2.1雙抗體夾心法測抗原雙抗體夾心法是檢測抗原最常用的方法，操作步驟如下:

1）將特異性抗體與固相載體聯(lián)結(jié)，形成固相抗體。洗滌除去未結(jié)合的抗體及雜質(zhì)。

2）加受檢標(biāo)本，保溫反應(yīng)。標(biāo)本中的抗原與固相抗體結(jié)合，形成固相抗原抗體復(fù)

合物。洗滌除去其他未結(jié)合物質(zhì)。3）加酶標(biāo)抗體，保溫反應(yīng)。固相免疫復(fù)合物上

的抗原與酶標(biāo)抗體結(jié)合。徹底洗滌未結(jié)合的酶標(biāo)抗體。此時固相載體上帶有的酶量

與標(biāo)本中受檢抗原的量相關(guān)。4）加底物顯色。固相上的酶催化底物成為有色產(chǎn)物。

通過比色，測知標(biāo)本中抗原的量。在臨床檢驗中，此法適用于檢驗各種蛋白質(zhì)等大

分子抗原，例如HBsAg、HBeAg、AFP、hCG等。只要獲得針對受檢抗原的異性抗

體，就可用于包被固相載體和制備酶結(jié)合物而建立此法。如抗體的來源為抗血清，

包被和酶標(biāo)用的抗體最好分別取自不同種屬的動物。如應(yīng)用單克隆抗體，一般選擇

兩個針對抗原上不同決定簇的單抗，分別用于包被固相載體和制備酶結(jié)合物。這種

雙位點夾心法具有很高的特異性，而且可以將受檢標(biāo)本和酶標(biāo)抗體一起保溫反應(yīng)，

作一步檢測。在一步法測定中，當(dāng)標(biāo)本中受檢抗原的含量很高時，過量抗原分別和

固相抗體及酶標(biāo)抗體結(jié)合，而不再形成”夾心復(fù)合物”。類同于沉淀反應(yīng)中抗原過剩

的后帶現(xiàn)象，此時反應(yīng)后顯色的吸光值（位于抗原過剩帶上）與標(biāo)準(zhǔn)曲線（位于抗

體過剩帶上）某一抗原濃度的吸光值相同（參見132,圖1-4）,如按常法測讀，所

得結(jié)果將低于實際的含量，這種現(xiàn)象被稱為鉤狀效應(yīng)（hookeffect）,因為標(biāo)準(zhǔn)曲線

到達(dá)高峰后呈鉤狀彎落。鉤狀效應(yīng)嚴(yán)重時，反應(yīng)甚至可不顯色而出現(xiàn)假陰性結(jié)果。

因此在使用一步法試劑測定標(biāo)本中含量可異常增高的物質(zhì)（例如血清中HBsAg、AFP

和尿液hCG等）時，應(yīng)注意可測范圍的最高值。用高親和力的單克隆抗體制備此類

試劑可削弱鉤狀效應(yīng)。假使在被測分子的不同位點上含有多個相同的決定簇，例如

HBsAg的a決定簇,也可用針對此決定的同一單抗分別包被固相和制備酶結(jié)合物。

但在HBsAg的檢測中應(yīng)注意亞型問題，HBsAg有adr>adw、ayr>ayw4個亞型，

雖然每種亞型均有相同的a決定簇的反應(yīng)性，這也是用單抗作夾心法應(yīng)注意的問題。

雙抗體夾心法測抗原的另一注意點是類風(fēng)濕因子（RF）的干擾。RF是一種自身抗

體，多為IgM型，能和多種動物IgG的Fc段結(jié)合。用作雙抗體夾心法檢測的血清

標(biāo)本中如含有RF,它可充當(dāng)抗原成份，同時與固相抗體和酶標(biāo)抗體結(jié)合，表現(xiàn)出假

陽性反應(yīng)。采用F（abD或Fab片段作酶結(jié)合物的試劑，由于去除了Fc段，從而消

除RF的干擾。雙抗體夾心法ELISA試劑是否受RF的影響，已被列為這類試劑的

一項考核指標(biāo)（參見6.2）。雙抗體夾心法適用于測定二價或二價以上的大分子抗原，

但不適用于測定半抗原及小分子單價抗原，因其不能形成兩位點夾心。

2.2.2雙抗原夾心法測抗體反應(yīng)模式與雙抗體夾心法類似。用特異性抗原進(jìn)行包被和

制備酶結(jié)合物，以檢測相應(yīng)的抗體。與間接法測抗體的不同之處為以酶標(biāo)抗原代替

酶標(biāo)抗抗體。此法中受檢標(biāo)本不需稀釋，可直接用于測定，因此其敏感度相對高于

間接法。乙肝標(biāo)志物中抗HBs的檢測常采用本法。本法關(guān)鍵在于酶標(biāo)抗原的制備,

應(yīng)根據(jù)抗原結(jié)構(gòu)的不同，尋找合適的標(biāo)記方法。

2.2.3間接法測抗體間接法是檢測抗體常用的方法。其原理為利用酶標(biāo)記的抗抗體（抗

人免疫球蛋白抗體）以檢測與固相抗原結(jié)合的受檢抗體，故稱為間接法（見圖2-3）。

操作步驟如下：1）將特異性抗原與固相載體聯(lián)結(jié)，形成固相抗原。洗滌除去未結(jié)合

的抗原及雜質(zhì)。2）加稀釋的受檢血清，保溫反應(yīng)。血清中的特異抗體與固相抗原結(jié)

合，形成固相抗原抗體復(fù)合物。經(jīng)洗滌后，固相載體上只留下特異性抗體，血清中

的其他成份在洗滌過程中被洗去。3）加酶標(biāo)抗抗體?？捎妹笜?biāo)抗人Ig以檢測總抗

體，但一般多用酶標(biāo)抗人IgG檢測IgG抗體。固相免疫復(fù)合物中的抗體與酶標(biāo)抗體

抗體結(jié)合，從而間接地標(biāo)記上酶。洗滌后，固相載體上的酶量與標(biāo)本中受檢抗體的

量正相關(guān)。4）加底物顯色本法主要用于對病原體抗體的檢測而進(jìn)行傳染病的診斷。

間接法的優(yōu)點是只要變換包被抗原就可利用同一酶標(biāo)抗抗體建立檢測相應(yīng)抗體的方

法。間接法成功的關(guān)鍵在于抗原的純度。雖然有時用粗提抗原包被也能取得實際有

效的結(jié)果，但應(yīng)盡可能予以純化，以提高試驗的特異性。特別應(yīng)注意除去能與一般

健康人血清發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)，例如以E.Coli為工程酶的重組抗原，如其中含有E.Coli

成份，很可能與受過E.Coli感染者血甭中的抗E.Coli抗體發(fā)生反應(yīng)?？乖幸膊荒?/p>

含有與酶標(biāo)抗人坨反應(yīng)的物質(zhì)，例如來自人血漿或人體組織的抗原，如不將其中的

Ig去除，試驗中也發(fā)生假陽性反應(yīng)。另外如抗原中含有無關(guān)蛋白，也會因競爭吸附

而影響包被效果。間接法中另一種干擾因素為正常血清中所含的高濃度的非特異性。

病人血清中受檢的特異性IgG只占總IgG中的一小部分。IgG的吸附性很強，非特

異IgG可直接吸附到固相載體上，有時也可吸附到包被抗原的表面。因此在間接法

中，抗原包被后一般用無關(guān)蛋白質(zhì)（例如牛血清蛋白）再包被一次，以封閉（blocking）

固相上的空余間隙。另外，在檢測過程中標(biāo)本須先行稀釋（1:40~1:200）,以避免過

高的陰性本底影響結(jié)果的判斷。

2.2.4競爭法測抗體當(dāng)抗原材料中的干擾物質(zhì)不易除去，或不易得到足夠的純化抗

原時，可用此法檢測特異性抗體。其原理為標(biāo)本中的抗體和一定量的酶標(biāo)抗體競爭

與固相抗原結(jié)合。標(biāo)本中抗體量越多，結(jié)合在固相上的酶標(biāo)抗體愈少，因此陽性反

應(yīng)呈色淺于陰性反應(yīng)。如抗原為高純度的，可直接包被固相。如抗原中會有干擾物

質(zhì)，直接包被不易成功，可采用捕獲包被法，即先包被與固相抗原相應(yīng)的抗體，然

后加入抗原，形成固相抗原。洗滌除去抗原中的雜質(zhì)，然后再加標(biāo)本和酶標(biāo)抗體進(jìn)

行競爭結(jié)合反應(yīng)。競爭法測抗體有多種模式，可將標(biāo)本和酶標(biāo)抗體與固相抗原競爭

結(jié)合，抗HBcELISA一般采用此法。另一種模式為將標(biāo)本與抗原一起加入到固相抗

體中進(jìn)行競爭結(jié)合，洗滌后再加入酶標(biāo)抗體，與結(jié)合在固相上的抗原反應(yīng)?？笻Be

的檢測一般采用此法。

2.2.5競爭法測抗原小分子抗原或半抗原因缺乏可作夾心法的兩個以上的位點，因此

不能用雙抗體夾心法進(jìn)行測定，可以采用競爭法模式。其原理是標(biāo)本中的抗原和一

定量的酶標(biāo)抗原競爭與固相抗體結(jié)合。標(biāo)本中抗原量含量愈多，結(jié)合在固相上的酶

標(biāo)抗原愈少，最后的顯色也愈淺。小分子激素、藥物等ELISA測定多用此法。

226捕獲包被法測抗體IgM抗體的檢測用于傳染病的早期診斷中。間接法ELISA

一般僅適用于檢測總抗體或IgG抗體。如用抗原包被的間接法直接測定IgM抗體,

因標(biāo)本中一般同時存在較高濃度的IgG抗體，后者將競爭結(jié)合固相抗原而使一部份

IgM抗體不能結(jié)合到固相上。因此如用抗人IgM作為二抗，間接測定IgM抗體，必

須先將標(biāo)本用A蛋白或抗IgG抗體處理，以除去IgG的干擾。在臨床檢驗中測定抗

體IgM時多采用捕獲包被法。先用抗人IgM抗體包被固相，以捕獲血清標(biāo)本中的IgM

(其中包括針對抗原的特異性IgM抗體和非特異性的IgM)。然后加入抗原，此抗

原僅與特異性IgM相結(jié)合。繼而加酶標(biāo)記針對抗原的特異性抗體。再與底物作用，

呈色即與標(biāo)本中的IgM成正相關(guān)。此法常用于病毒性感染的早期診斷。甲型肝炎病

毒(HAV)抗體的檢測模式見圖2-7o類風(fēng)濕因子(RF)同樣能干擾捕獲包被法測

定IgM抗體，導(dǎo)致假陽性反應(yīng)。因此中和IgG的間接法近來頗受青睞，用這類試劑

檢測抗CMVIgGM和抗弓形蟲IgM抗體已獲成功。

2.2.7ABS-ELISA法ABS為親和素(avidin)生物素(biotin)系統(tǒng)(system)的略語。親和素是

一種糖蛋白，分子量60000,每個分子由4個能和生物素結(jié)合的亞基組成。生物素

為小分子化合物，分子量244。用化學(xué)方法制成的衍生物素-羥基琥珀酰亞胺酯可與

蛋白質(zhì)和糖等多種類型的大小分子形成生物素標(biāo)記產(chǎn)物，標(biāo)記方法頗為簡便。生物

素與親和素的結(jié)合具有很強的特異性，其親和力較抗原抗體反應(yīng)大得多，兩者一經(jīng)

結(jié)合就極為穩(wěn)定。由于一個親和素可與4個生物素分子結(jié)合，因此如把ABS與ELISA

法可分為酶標(biāo)記親和素-生物素(LAB)法和橋聯(lián)親和素-生物素(ABC)法兩種類

型。兩者均以生物素標(biāo)記的抗體（或抗原）代替原ELISA系統(tǒng)中的酶標(biāo)抗體（抗原）。

在LAB中，固相生物素先與不標(biāo)記的親和素反應(yīng)，然后再加酶標(biāo)記的生物素以進(jìn)一

步提高敏感度。在早期，親和素從蛋清中提取，這種卵親和素為堿性糖蛋白，與聚

苯乙烯載體的吸附性很強，用于ELISA中可使本底增高。從鏈霉菌中提取的鏈霉親

和素則無此缺點，在ELISA應(yīng)用中有替代前者的趨勢。由于ABS-ELISA較普通

ELISA多用了兩種試劑，增加了操作步驟，在臨床檢驗中ABS-ELISA應(yīng)用不多

方法類型和操作步驟

ELISA可用于測定抗原，也可用于測定抗體。在這種測定方法中有3種必要的試劑：

①固相的抗原或抗體，②酶標(biāo)記的抗原或抗體，③酶作用的底物。根據(jù)試劑的來源

和標(biāo)本的性狀以及檢測的具備條件，可設(shè)計出各種不同類型的檢測方法。

（一）雙抗體夾心法雙抗體夾心法是檢測抗原最常用的方法，操作步驟如下：1）

將特異性抗體與固相載體連接，形成固相抗體：洗滌除去未結(jié)合的抗體及雜質(zhì)。2）

加受檢標(biāo)本：使之與固相抗體接觸反應(yīng)一段時間，讓標(biāo)本中的抗原與固相載體上的

抗體結(jié)合，形成固相抗原復(fù)合物。洗滌除去其他未結(jié)合的物質(zhì)。3）加酶標(biāo)抗體：使

固相免疫復(fù)合物上的抗原與酶標(biāo)抗體結(jié)合。徹底洗滌未結(jié)合的酶標(biāo)抗體。此時固相

載體上帶有的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量正相關(guān)。4）加底物：夾心式復(fù)合物中的酶

催化底物成為有色產(chǎn)物。根據(jù)顏色反應(yīng)的程度進(jìn)行該抗原的定性或定量。根據(jù)同樣

原理，將大分子抗原分別制備固相抗原和酶標(biāo)抗原結(jié)合物，即可用雙抗原夾心法測

定標(biāo)本中的抗體。

（二）雙位點一步法

在雙抗體夾心法測定抗原時，如應(yīng)用針對抗原分子上兩個不同抗原決定簇的單克隆抗

體分別作為固相抗體和酶標(biāo)抗體，則在測定時可使標(biāo)本的加入和酶標(biāo)抗體的加入兩

步并作一步（圖15-5）。這種雙位點一步不但簡化了操作，縮短了反應(yīng)時間，如應(yīng)

用高親和力的單克隆抗體，測定的敏感性和特異性也顯著提高。單克隆抗體的應(yīng)用

使測定抗原的ELISA提高到新水平。

在一步法測定中，應(yīng)注意鉤狀效應(yīng)（hookeffect）,類同于沉淀反應(yīng)中抗原過剩的后帶

現(xiàn)象。當(dāng)標(biāo)本中待測抗原濃度相當(dāng)高時，過量抗原分別和固相抗體及酶標(biāo)抗體結(jié)合，

而不再形成夾心復(fù)合物，所得結(jié)果將低于實際含量。鉤狀效應(yīng)嚴(yán)重時甚至可出現(xiàn)假

陰性結(jié)果。

（三）間接法測抗體

間接法是檢測抗體最常用的方法，其原理為利用酶標(biāo)記的抗抗體以檢測已與固相結(jié)合

的受檢抗體，故稱為間接法。操作步驟如下：

（1）將特異性抗原與固相載體連接，形成固相抗原：洗滌除去未結(jié)合的抗原及雜質(zhì)。

（2）加稀釋的受檢血清：其中的特異抗體與抗原結(jié)合，形成固相抗原抗體復(fù)合物。

經(jīng)洗滌后，固相載體上只留下特異性抗體。其他免疫球蛋白及血清中的雜質(zhì)由于不

能與固相抗原結(jié)合，在洗滌過程中被洗去。

（3）加酶標(biāo)抗抗體：與固相復(fù)合物中的抗體結(jié)合，從而使該抗體間接地標(biāo)記上酶。

洗滌后，固相載體上的酶量就代表特異性抗體的量。例如欲測人對某種疾病的抗體，

可用酶標(biāo)羊抗人IgG抗體。

（4）加底物顯色：顏色深度代表標(biāo)本中受檢抗體的量。

本法只要更換不同的固相抗原，可以用一種酶標(biāo)抗抗體檢測各種與抗原相應(yīng)的抗體。

（四）競爭法

競爭法可用于測定抗原，也可用于測定抗體。以測定抗原為例，受檢抗原和酶標(biāo)抗原

競爭與固相抗體結(jié)合，因此結(jié)合于固相的酶標(biāo)抗原量與受檢抗原的量呈反比。操作

步驟如下：

（1）將特異抗體與固相載體連接，形成固相抗體。洗滌。

（2）待測管中加受檢標(biāo)本和一定量酶標(biāo)抗原的混合溶液，使之與固相抗體反應(yīng)。如

受檢標(biāo)本中無抗原，則酶標(biāo)抗原能順利地與固相抗體結(jié)合。如受檢標(biāo)本中含有抗原，

則與酶標(biāo)抗原以同樣的機會與固相抗體結(jié)合，競爭性地占去了酶標(biāo)抗原與固相載體

結(jié)合的機會，使酶標(biāo)抗原與固相載體的結(jié)合量減少。參考管中只加酶標(biāo)抗原，保溫

后，酶標(biāo)抗原與固相抗體的結(jié)合可達(dá)最充分的量。洗滌。（3）加底物顯色：參考

管中由于結(jié)合的酶標(biāo)抗原最多，故顏色最深。參考管顏色深度與待測管顏色深度之

差，代表受檢標(biāo)本抗原的量。待測管顏色越淡，表示標(biāo)本中抗原含量越多。

（五）捕獲法測IgM抗體

血清中針對某些抗原的特異性IgM常和特異性IgG同時存在，后者會干擾IgM抗體

的測定。因此測定IgM抗本多用捕獲法，先將所有血清IgM（包括異性IgM和非特

異性IgM）固定在固相上，在去除IgG后再測定特異性IgM。操作步驟如下：

（1）將抗人IgM抗體連接在固相載體上，形成固相抗人IgM。洗滌。

（2）加入稀釋的血清標(biāo)本：保溫反應(yīng)后血清中的IgM抗體被固相抗體捕獲。洗滌除

去其他免疫球蛋白和血清中的雜質(zhì)成分。

（3）加入特異性抗原試劑：它只與固相上的特異性IgM結(jié)合。洗滌。

（4）加入針對特異性的酶標(biāo)抗體：使之與結(jié)合在固相上的抗原反應(yīng)結(jié)合。洗滌。

（5）加底物顯色：如有顏色顯示，則表示血清標(biāo)本中的特異性IgM抗體存在，是為

陽性反應(yīng)。

（六）應(yīng)用親和素和生物素的ELISA

親和素是一種糖蛋白，可由蛋清中提取。分子量60kD,每個分子由4個亞基組成，

可以和4個生物素分子親密結(jié)合?，F(xiàn)在使用更多的是從鏈霉菌中提取的鏈霉和素

（strepavidin）o生物素（biotin）又稱維生素H,分子量244.31,存在于蛋黃中。用

化學(xué)方法制成的衍生物，生物素一羥基琥珀亞胺酯（biotin-hydroxysuccinimide,BNHS）

可與蛋白質(zhì)、糖類和酶等多種類型的大小分子形成生物素化的產(chǎn)物。親和素與生物

素的結(jié)合，雖不屬免疫反應(yīng)，但特異性強，親和力大，兩者一經(jīng)結(jié)合就極為穩(wěn)定。

由于1個親和素分子有4個生物素分子的結(jié)合位置，可以連接更多的生物素化的分

子，形成一種類似晶格的復(fù)合體。因此把親和素和生物素與ELIS偶聯(lián)起來，就可

大提高ELISA的敏感度。

親和素一生物素系統(tǒng)在ELISA中的應(yīng)用有多種形式，可用于間接包被，亦可用于終反

應(yīng)放大?？梢栽诠滔嗌舷阮A(yù)包被親和素，原用吸附法包被固相的抗體或抗原與生物

素結(jié)合，通過親和素一生物素反應(yīng)而使生物素化的抗體或抗在相化。這種包被法不

僅可增加吸附的抗體或抗原量，而且使其結(jié)合點充分暴露。另外，在常規(guī)ELISA中

的酶標(biāo)抗體也可用生物素化的抗體替代，然后連接親和素一酶結(jié)合物，以放大反應(yīng)

信號。

ELISA普遍用作非放射性同位素的成鍵化驗.在這種方法中，通常標(biāo)準(zhǔn)配體是固定的,

通過加入溶液相受體或蛋白質(zhì)來使之成鍵.通過加入與受體特異性反應(yīng)的抗體來定

量成鍵的受體，而且最初抗體的量以加入第二種能顯色的抗體測量.第二種抗體能

識別抗體的末端，在其末端的堿性磷酸酯或過氧化物酶等與酶發(fā)生反應(yīng)，從而使溶

液顯色.

酶聯(lián)免疫吸附實驗（ELISA）

1.ELISA的原理ELISA的基礎(chǔ)是抗原或抗體的固相化及抗原或抗體的酶標(biāo)記。結(jié)

合在固相載體表面的抗原或抗體仍保持其免疫學(xué)活性，酶標(biāo)記的抗原或抗體既保留

其免疫學(xué)活性，又保留酶的活性。在測定時，受檢標(biāo)本（測定其中的抗體或抗原）

與固相載體表面的抗原或抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體

復(fù)合物與液體中的其他物質(zhì)分開。再加入酶標(biāo)記的抗原或抗體，也通過反應(yīng)而結(jié)合

在固相載體上。此時固相上的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量呈一定的比例。加入酶反

應(yīng)的底物后，底物被酶催化成為有色產(chǎn)物，產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相

關(guān)，故可根據(jù)呈色的深淺進(jìn)行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，間接地放

大了免疫反應(yīng)的結(jié)果，使測定方法達(dá)到很高的敏感度。

2.ELISA的類型ELISA可用于測定抗原，也可用于測定抗體。在這種測定方法中

有三個必要的試劑：(1)固相的抗菌素原或抗體，即"免疫吸附齊廣(immunosorbent)；

(2)酶標(biāo)記的抗原或抗體，稱為“結(jié)合物"(conjugate)；(3)酶反應(yīng)的底物。根據(jù)

試劑的來源和標(biāo)本的情況以及檢測的具體條件，可設(shè)計出各種不同類型的檢測方法。

用于臨床檢驗的ELISA主要有以下幾種類型：

2.2.1雙抗體夾心法測抗原

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雙抗體夾心法是檢測抗原最常用的方法，操作步驟如下：1)將特異性抗體與固相

載體聯(lián)結(jié)，形成固相抗體。洗滌除去未結(jié)合的抗體及雜質(zhì)。2)加受檢標(biāo)本，保溫反

應(yīng)。標(biāo)本中的抗原與固相抗體結(jié)合，形成固相抗原抗體復(fù)合物。洗滌除去其他未

結(jié)合物質(zhì)。3)加酶標(biāo)抗體，保溫反應(yīng)。固相免疫復(fù)合物上的抗原與酶標(biāo)抗體結(jié)合。

徹底洗滌未結(jié)合的酶標(biāo)抗體。此時固相載體上帶有的酶量與標(biāo)本中受檢抗原的量相

關(guān)。4)加底物顯色。固相上的酶催化底物成為有色產(chǎn)物。通過比色，測知標(biāo)本中抗

原的量。

在臨床檢驗中，此法適用于檢驗各種蛋白質(zhì)等大分子抗原，例如HBsAg、HBeAg、

AFP、hCG等。只要獲得針對受檢抗原的異性抗體，就可用于包被固相載體和制備

酶結(jié)合物而建立此法。如抗體的來源為抗血清，包被和酶標(biāo)用的抗體最好分別取自

不同種屬的動物。如應(yīng)用單克隆抗體，一般選擇兩個針對抗原上不同決定簇的單抗，

分別用于包被固相載體和制備酶結(jié)合物。這種雙位點夾心法具有很高的特異性，而

且可以將受檢標(biāo)本和酶標(biāo)抗體一起保溫反應(yīng)，作一步檢測。在一步法測定中，當(dāng)

標(biāo)本中受檢抗原的含量很高時，過量抗原分別和固相抗體及酶標(biāo)抗體結(jié)合，而不再

形成"夾心復(fù)合物"。類同于沉淀反應(yīng)中抗原過剩的后帶現(xiàn)象，此時反應(yīng)后顯色的吸

光值（位于抗原過剩帶上）與標(biāo)準(zhǔn)曲線（位于抗體過剩帶上）某一抗原濃度的吸光

值相同，如按常法測讀，所得結(jié)果將低于實際的含量，這種現(xiàn)象被稱為鉤狀效應(yīng)

（hookeffect）,因為標(biāo)準(zhǔn)曲線到達(dá)高峰后呈鉤狀彎落。鉤狀效應(yīng)嚴(yán)重時，反應(yīng)甚至

可不顯色而出現(xiàn)假陰性結(jié)果。因此在使用一步法試劑測定標(biāo)本中含量可異常增高的

物質(zhì)（例如血清中HBsAg、AFP和尿液hCG等）時，應(yīng)注意可測范圍的最高值。

用高親和力的單克隆抗體制備此類試劑可削弱鉤狀效應(yīng)。

假使在被測分子的不同位點上含有多個相同的決定簇，例如HBsAg的a決定簇，

也可用針對此決定的同一單抗分別包被固相和制備酶結(jié)合物。但在HBsAg的檢測中

應(yīng)注意亞型問題，HBsAg有adr、adw、ayr、ayw4個亞型，雖然每種亞型均有相同

的a決定簇的反應(yīng)性，這也是用單抗作夾心法應(yīng)注意的問題。雙抗體夾心法測抗

原的另一注意點是類風(fēng)濕因子（RF）的干擾。RF是一種自身抗體，多為IgM型，

能和多種動物IgG的Fc段結(jié)合。用作雙抗體夾心法檢測的血清標(biāo)本中如含有RF,

它可充當(dāng)抗原成份，同時與固相抗體和酶標(biāo)抗體結(jié)合，表現(xiàn)出假陽性反應(yīng)。采用F

（ab）或Fab片段作酶結(jié)合物的試劑，由于去除了Fc段，從而消除RF的干擾。雙

抗體夾心法ELISA試劑是否受RF的影響，已被列為這類試劑的一項考核指標(biāo)（參

見6.2）。

雙抗體夾心法適用于測定二價或二價以上的大分子抗原，但不適用于測定半抗原及

小分子單價抗原，因其不能形成兩位點夾心。

2.2.2雙抗原夾心法測抗體反應(yīng)模式與雙抗體夾心法類似。用特異性抗原進(jìn)行包被

和制備酶結(jié)合物，以檢測相應(yīng)的抗體。與間接法測抗體的不同之處為以酶標(biāo)抗原代

替酶標(biāo)抗抗體。此法中受檢標(biāo)本不需稀釋，可直接用于測定，因此其敏感度相對高

于間接法。乙肝標(biāo)志物中抗HBs的檢測常采用本法。本法關(guān)鍵在于酶標(biāo)抗原的制備，

應(yīng)根據(jù)抗原結(jié)構(gòu)的不同，尋找合適的標(biāo)記方法。

2.2.3間接法測抗體

間接法是檢測抗體常用的方法。其原理為利用酶標(biāo)記的抗抗體（抗人免疫球蛋白抗

體）以檢測與固相抗原結(jié)合的受檢抗體，故稱為間接法。操作步驟如下：1）將特異

性抗原與固相載體聯(lián)結(jié)，形成固相抗原。洗滌除去未結(jié)合的抗原及雜質(zhì)。2）加稀釋

的受檢血清，保溫反應(yīng)。血清中的特異抗體與固相抗原結(jié)合，形成固相抗原抗體復(fù)

合物。經(jīng)洗滌后，固相載體上只留下特異性抗體，血清中的其他成份在洗滌過程中

被洗去。3）加酶標(biāo)抗抗體。可用酶標(biāo)抗人Ig以檢測總抗體，但一般多用酶標(biāo)抗人

IgG檢測IgG抗體。固相免疫復(fù)合物中的抗體與酶標(biāo)抗體抗體結(jié)合，從而間接地標(biāo)

記上酶。洗滌后，固相載體上的酶量與標(biāo)本中受檢抗體的量正相關(guān)。4）加底物顯色

本法主要用于對病原體抗體的檢測而進(jìn)行傳染病的診斷。間接法的優(yōu)點是只要變換

包被抗原就可利用同一酶標(biāo)抗抗體建立檢測相應(yīng)抗體的方法。

間接法成功的關(guān)鍵在于抗原的純度。雖然有時用粗提抗原包被也能取得實際有效的

結(jié)果，但應(yīng)盡可能予以純化，以提高試驗的特異性。特別應(yīng)注意除去能與一般健康

人血清發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)，例如以E.Coli為工程酶的重組抗原，如其中含有E.Coli成

份，很可能與受過E.Coli感染者血甭中的抗E.Coli抗體發(fā)生反應(yīng)?？乖幸膊荒芎?/p>

有與酶標(biāo)抗人Ig反應(yīng)的物質(zhì)，例如來自人血漿或人體組織的抗原，如不將其中的Ig

去除，試驗中也發(fā)生假陽性反應(yīng)。另外如抗原中含有無關(guān)蛋白，也會因競爭吸附而

影響包被效果。

間接法中另一種干擾因素為正常血清中所含的高濃度的非特異性。病人血清中受檢

的特異性IgG只占總IgG中的一小部分。IgG的吸附性很強，非特異IgG可直接吸

附到固相載體上，有時也可吸附到包被抗原的表面。因此在間接法中，抗原包被后

一般用無關(guān)蛋白質(zhì)（例如牛血清蛋白）再包被一次，以封閉（blocking）固相上的空

余間隙。另外，在檢測過程中標(biāo)本須先行稀釋（1:40~1:200）,以避免過高的陰性本

底影響結(jié)果的判斷。

2.2.4競爭法測抗體

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當(dāng)抗原材料中的干擾物質(zhì)不易除去，或不易得到足夠的純化抗原時，可用此法檢測

特異性抗體。其原理為標(biāo)本中的抗體和一定量的酶標(biāo)抗體競爭與固相抗原結(jié)合。標(biāo)

本中抗體量越多，結(jié)合在固相上的酶標(biāo)抗體愈少，因此陽性反應(yīng)呈色淺于陰性反應(yīng)。

如抗原為高純度的，可直接包被固相。如抗原中會有干擾物質(zhì)，直接包被不易成功，

可采用捕獲包被法，即先包被與固相抗原相應(yīng)的抗體，然后加入抗原，形成固相抗

原。洗滌除去抗原中的雜質(zhì)，然后再加標(biāo)本和酶標(biāo)抗體進(jìn)行競爭結(jié)合反應(yīng)。競爭法

測抗體有多種模式，可將標(biāo)本和酶標(biāo)抗體與固相抗原競爭結(jié)合，抗HBcELISA

一般采用此法。另一種模式為將標(biāo)本與抗原一起加入到固相抗體中進(jìn)行競爭結(jié)合，

洗滌后再加入酶標(biāo)抗體，與結(jié)合在固相上的抗原反應(yīng)。抗HBe的檢測一般采用此法。

2.2.5競爭法測抗原小分子抗原或半抗原因缺乏可作夾心法的兩個以上的位點，因

此不能用雙抗體夾心法進(jìn)行測定，可以采用競爭法模式。其原理是標(biāo)本中的抗原和

一定量的酶標(biāo)抗原競爭與固相抗體結(jié)合。標(biāo)本中抗原量含量愈多，結(jié)合在固相上的

酶標(biāo)抗原愈少，最后的顯色也愈淺。小分子激素、藥物等ELISA測定多用此法。

2.2.6捕獲包被法測抗體

IgM抗體的檢測用于傳染病的早期診斷中。間接法ELISA一般僅適用于檢測總抗

體或IgG抗體。如用抗原包被的間接法直接測定IgM抗體，因標(biāo)本中一般同時存在

較高濃度的IgG抗體，后者將競爭結(jié)合固相抗原而使一部份IgM抗體不能結(jié)合到固

相上。因此如用抗人IgM作為二抗，間接測定IgM抗體，必須先將標(biāo)本用A蛋白

或抗IgG抗體處理，以除去IgG的干擾。在臨床檢驗中測定抗體IgM時多采用捕獲

包被法。先用抗人IgM抗體包被固相，以捕獲血清標(biāo)本中的IgM（其中包括針對抗

原的特異性IgM抗體和非特異性的IgM）。然后加入抗原，此抗原僅與特異性IgM

相結(jié)合。繼而加酶標(biāo)記針對抗原的特異性抗體。再與底物作用，呈色即與標(biāo)本中的

IgM成正相關(guān)。此法常用于病毒性感染的早期診斷。甲型肝炎病毒（HAV）抗體的

檢測模式見圖。類風(fēng)濕因子（RF）同樣能干擾捕獲包被法測定IgM抗體，導(dǎo)致

假陽性反應(yīng)。因此中和IgG的間接法近來頗受青睞，用這類試劑檢測抗CMVIgGM

和抗弓形蟲IgM抗體已獲成功。

2.2.7ABS-ELISA法ABS為親和素（avidin）生物素（biotin）系統(tǒng)（system）的略語。親和

素是一種糖蛋白，分子量60000,每個分子由4個能和生物素結(jié)合的亞基組成。生

物素為小分子化合物，分子量244。用化學(xué)方法制成的衍生物素-羥基琥珀酰亞胺酯

可與蛋白質(zhì)和糖等多種類型的大小分子形成生物素標(biāo)記產(chǎn)物，標(biāo)記方法頗為簡便。

生物素與親和素的結(jié)合具有很強的特異性，其親和力較抗原抗體反應(yīng)大得多，兩者

一經(jīng)結(jié)合就極為穩(wěn)定。由于一個親和素可與4個生物素分子結(jié)合，因此如把ABS

與ELISA法可分為酶標(biāo)記親和素-生物素（LAB）法和橋聯(lián)親和素-生物素（ABC）

法兩種類型。兩者均以生物素標(biāo)記的抗體（或抗原）代替原ELISA系統(tǒng)中的酶標(biāo)抗

體（抗原）。在LAB中，固相生物素先與不標(biāo)記的親和素反應(yīng)，然后再加酶標(biāo)記的

生物素以進(jìn)一步提高敏感度。在早期，親和素從蛋清中提取，這種卵親和素為堿性

糖蛋白，與聚苯乙烯載體的吸附性很強，用于ELISA中可使本底增高。從鏈霉菌中

提取的鏈霉親和素則無此缺點，在ELISA應(yīng)用中有替代前者的趨勢。由于

ABS-ELISA較普通ELISA多用了兩種試劑，增加了操作步驟，在臨床檢驗中

ABS-ELISA應(yīng)用不多。

在臨床檢驗中一般采用商品試劑盒進(jìn)行測定。前文（2.2）已述，ELISA中有三個

必要的試劑：免疫吸附劑、結(jié)合物和酶的底物。完整的ELISA試劑盒包含以下

各組分：（1）已包被抗原或抗體的固相載體（免疫吸附劑）；（2）酶標(biāo)記的抗原或抗

體（結(jié)合物）；（3）酶的底物；（4）陰性對照品和陽性對照品（定性測定中），參考

標(biāo)準(zhǔn)品和控制血清（定量測定中）；（5）結(jié)合物及標(biāo)本的稀釋液；（6）洗滌液；（7）

酶反應(yīng)終止液。

3.1免疫吸附劑已包被抗原或抗體的固相載體在低溫（2~8℃）干燥的條件下一般

可保存6個月。有些不完整的試盒，僅供應(yīng)包被用抗原或抗體，檢測人員需自行包

被。以下簡述固相載體和包被過程。

3.1.1固相載體固相載體在ELISA測定過程中作為吸附劑和容器,不參與化學(xué)反應(yīng)。

可作ELISA中載體的材料很多，最常用的是聚苯乙烯。聚苯乙烯具有較強的吸附蛋

白質(zhì)的性能，抗體或蛋白質(zhì)抗原吸附其上后仍保留原來的免疫學(xué)活性，加之它的價

格低廉，所以被普遍采用。聚苯乙烯為塑料，可制成各種形式。ELISA載體的形

狀主要有三種：微量滴定板、小珠和小試管。以微量滴定板最為常用，專用于EILSA

的產(chǎn)品稱為ELISA板，國際上標(biāo)準(zhǔn)的微量滴定板為8x12的96孔式。為便于作少量

標(biāo)本的檢測，有制成8聯(lián)孔條或12聯(lián)孔條的，放入座架后，大小與標(biāo)準(zhǔn)ELISA板

相同。ELISA板的特點是可以同時進(jìn)行大量標(biāo)本的檢測，并可在特制的比色計上迅

速讀出結(jié)果?，F(xiàn)在已有多種自動化儀器用于微量滴定板型的ELISA檢測，包括加樣、

洗滌、保溫、比色等步驟，對操作的標(biāo)準(zhǔn)化極為有利。聚苯乙烯經(jīng)射線照射后，其

吸附性能特別是對免疫球蛋白的吸附性能增加，應(yīng)用于雙抗體夾心法可使固相上抗

體量增多，但用于間接法測抗體時空白值較大。良好的ELISA板應(yīng)該是吸附性

能好，空白值低，孔底透明度高，各板之間、同一板各孔之間、同一板各孔之間性

能相近。聚苯乙烯ELISA板由于原料的不同和制作工藝的差別，各種產(chǎn)品的質(zhì)量差

異很大，因此，每一批號的ELISA板在使用前須事先檢查其性能。常用的檢查方法

為：以一定濃度的人IgG（一般為lOng/ml）包被ELISA板各孔，洗滌后每孔內(nèi)加

入適當(dāng)稀釋度的酶標(biāo)抗人IgG抗體，保溫后洗滌，加底物顯色，終止酶反應(yīng)后，分

別測每孔溶液的吸光度。控制反應(yīng)條件，使各孔讀數(shù)在吸光度0.8左右。計算全部

讀數(shù)的平均值。所有單個讀數(shù)與全部讀數(shù)的均數(shù)之差，應(yīng)小于10%。與聚苯乙烯

類似的塑料是聚氯乙烯。作為ELISA固相載體，聚氯乙烯的特點為質(zhì)軟板薄，可剪

害U，價廉，但光潔度不如聚苯乙烯板，孔底亦不如聚苯乙烯平整。聚氯乙烯對蛋白

質(zhì)的吸附性能比聚苯乙烯高，但空白值也略高。為比較不同固相在某一ELISA

測定中的優(yōu)劣，可應(yīng)用如下的試驗：用其他免疫學(xué)測定方法選出一個典型的陽性標(biāo)

本和陰性標(biāo)本，將它們進(jìn)行一系列稀釋后，在不同的固相載體上按預(yù)定的ELISA操

作步驟進(jìn)行測定，然后比較結(jié)果。在哪一種載體上陽性結(jié)果與陰性結(jié)果差別最大，

這種載體就是這一ELISA測定項目的最合適的固相載體。在ELISA中，用作固

相載體的小珠一般為直徑0.6cm的圓珠，表面經(jīng)磨砂處理后吸附面積大大增加。

ELISA板孔的吸附面積約為200mm2,小珠均為1000mm2,將近ELISA板孔的5

倍。吸附面積的增大即意味著固相抗原或抗體量的增加。再者，球型小珠的表面弧

度更有利于吸附的抗原決定簇或抗體結(jié)合位點的暴露面處于最佳反應(yīng)狀態(tài)，因此珠

式ELISA的反應(yīng)往往更為靈敏。小珠的另一特點是更易于使洗滌徹底，使用特殊的

洗滌器，使小珠在洗滌過程中滾動淋洗，其洗滌效果遠(yuǎn)較板孔的浸泡式為好。但由

于磨砂工藝的難度較大，小珠的均一性較差。小試管作為固相載體也有較大的吸

附表面，而且標(biāo)本的反應(yīng)量也相應(yīng)增加。板式及珠式ELISA的標(biāo)本量一般為

100-200U1,而小試管可根據(jù)需要加大反應(yīng)體積，標(biāo)本反應(yīng)量的增加有助于試驗敏感

性的提高。小試管還可以當(dāng)作比色杯，最后直接放入分光光度計中比色。也有應(yīng)

用聚苯乙烯膠乳或其他材料制成的微粒作為ELISA固相載體的。其優(yōu)點是表面積極

大，反應(yīng)在懸液中進(jìn)行，其速率與液相反應(yīng)近似。以含鐵的磁性微粒作為ELISA固

相載體，反應(yīng)后用磁鐵的吸引進(jìn)行分離，洗滌方便，試劑盒一般均配以特殊儀器。

3.1.2包被的方式將抗原或抗體固定在過程稱為包被（coating）。換言之，包被即是

抗原或抗體結(jié)合到固相載體表面的過程。蛋白質(zhì)與聚苯乙烯固相載體是通過物理吸

附結(jié)合的，靠的是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)上的疏水基團與固相載體表面的疏水基團間的作

用于。這種物理吸附是非特異性的，受蛋白質(zhì)的分子量、等電點、濃度等的影響。

載體對不同蛋白質(zhì)的吸附能力是不相同的，大分子蛋白質(zhì)較小分子蛋白質(zhì)通常含有

更多的疏水基團，故更易吸附到固相載體表面。IgG對聚苯乙烯等固相具有較強的

吸附力，其聯(lián)結(jié)多發(fā)生在Fc段上，抗體結(jié)合點暴露于外，因此抗體的包被一般均采

用直接吸附法。蛋白質(zhì)抗原大多也可采用與抗體相似的方法包被。當(dāng)抗原決定簇存

在于或鄰近于疏水區(qū)域時，抗原與固相載體的直接吸附可使抗原決定簇不能充分暴

露，在這種情況下，直接包被效果不佳，可以采用間接的捕獲包被法，即先將針對

該抗原的特異抗體作預(yù)包被，其后通過抗原抗體反應(yīng)使抗原固相化。此間接結(jié)合在

固相上的抗原遠(yuǎn)離載體表面，其抗原決定簇也得以充分暴露。間接包被的抗原經(jīng)固

相抗體的親和層析作用，包被在固相上的抗原純度大大提高，因此含雜質(zhì)較多的抗

原也可采用捕獲包被法（見2.2.4）,試驗的特異性、敏感性均由此得以改善，重復(fù)

性亦佳。間接包被的另一優(yōu)點是抗原用量少，僅為直接包被的1/10乃至于/100。不

易吸附在聚苯乙烯載體上的非蛋白質(zhì)抗原可采用特殊的包被方式。例如，在檢測抗

DNA抗體時，需用DNA作為包被抗原，而普遍的固相載體一般不能直接與核酸結(jié)

合?？蓪⒕郾揭蚁┌逑冉?jīng)紫外線照射（例如30W紫外燈，75cm照射12小時），以

增加其吸附性能。固相載體先用堿性蛋白質(zhì)，如聚賴氨酸、魚精蛋白等作預(yù)包被，

也可提高核酸的結(jié)合力。也可用親和素生物素系統(tǒng)作間接包被，即用親和素先包被

載體，然后加入生物素化的DNA,這種包被方法均勻、牢固，已擴大應(yīng)用于各種抗

原物質(zhì)的定量測定。脂類物質(zhì)無法與固相載體結(jié)合，可將其在有機溶劑（例如乙

醇）中溶解后加入ELISA板孔中，開蓋置冰箱過夜或冷風(fēng)吹干，待酒精揮發(fā)后，讓

脂質(zhì)自然干固在固相表面?？剐牧字贵w的ELISA試劑一般采用這種包被方式。

3.1.3包被用抗原用于包被固相載體的抗原按其來源不同可分為天然抗原、重組

抗原和合成多肽抗原三大類。天然抗原可取自動物組織、微生物培養(yǎng)物等，須經(jīng)提

取純化才能作包被用。如HBsAg可以從攜帶者的血清中提取，一般的細(xì)菌和病毒抗

原可以從其培養(yǎng)物中提取，蛋白成份抗原可從富含此抗原的材料中提取等（例如AFP

從臍帶血或胎肝中提?。?。重組抗原是抗原基因在質(zhì)粒體中表達(dá)的蛋白質(zhì)抗原，多以

大腸桿菌或酵母菌為質(zhì)粒體。重組抗原的優(yōu)點是除工程菌成份外，其他雜質(zhì)少，而

且無傳染性，但純化技術(shù)難度較大。以大腸桿菌為質(zhì)粒體的重組抗原如不能充分除

大腸桿菌成份，用于ELISA,在反應(yīng)中可出現(xiàn)假陽性，因不少受檢者受大腸桿菌感

染而在血清中存在抗大腸桿菌抗體。重組抗原的另一特點是能用基因工程制備某些

無法從天然材料中分離的抗原物質(zhì)。例如丙型肝炎病毒（HCV）尚不能培養(yǎng)成功，

而且丙肝病人血清中HCV抗原含量極微。目前檢測抗HCVELISA中所用包被抗

原大多為根據(jù)HCV的基因克隆表達(dá)而制備的重組抗原。在傳染病診斷中，不少重

組抗原如HBsAg、HBeAg和HIV抗原等均在ELISA中取得應(yīng)用。合成多肽抗原是

根據(jù)蛋白質(zhì)抗原分子的某一抗原決定簇的氨基酸序列人工合成的多肽片段。多肽抗

原一般只含有一個抗原決定簇，純度高，特異性也高，但由于分子量太小，往往難

于直接吸附于固相上。多肽抗原的包被一般需先使其與無關(guān)蛋白質(zhì)如牛血清白蛋白

質(zhì)（BSA）等偶聯(lián)，借助于偶聯(lián)物與固相載體的吸附，間接地結(jié)合到固相載體表面。

應(yīng)用多肽抗原的另一注意點為他僅能檢測與其相應(yīng)的抗體。一種蛋白質(zhì)抗原往往含

有多個不同的能引起抗體產(chǎn)生的決定簇，因此在受檢血清中的其他抗體就不能與該

多肽抗原發(fā)生反應(yīng)。另外，某些微生物發(fā)生變異時往往發(fā)生抗原結(jié)構(gòu)變化，在這種

情況下，用個別多肽抗原進(jìn)行包被可引起其他抗體的漏檢。

3.1.4包被用抗體包被固相載體的抗體應(yīng)具有高親和力和高特異性，可取材于抗血

清或含單克隆抗體的腹水或培養(yǎng)液。如免疫用抗原中含有雜質(zhì)（即便是極微量的），

在抗血清中將出現(xiàn)雜抗體，必須除去（可用吸收法）后才能用于ELISA,以保證試

驗的特異性?？寡宀荒苤苯佑糜诎?，應(yīng)先提取IgG,通常采用硫酸鏤鹽析和

Sephadex凝膠過濾法。一般經(jīng)硫酸鏤鹽析粗提的IgG已可用于包被，高度純化的IgG

性質(zhì)不穩(wěn)定。如需用高親和力的抗體包被以提高試驗的敏感性，則可采用親和層析

法以除去抗血清中含量較多的非特異性IgGo腹水中單抗的濃度較高，特異性亦較

強，因此不需要作吸收和親和層析處理，一般可將腹水作適當(dāng)稀釋后直接包被，必

要時也可用純化的IgG。應(yīng)用單抗包被時應(yīng)注意，一種單抗僅針對一種抗原決定簇，

在某些情況下，用多種單抗混合包被，可取得更好的效果。

3.1.5包被的條件包被用抗原或抗體的濃度，包被的溫度和時間，包被液的pH等

應(yīng)根據(jù)試驗的特點和材料的性質(zhì)而選定?？贵w和蛋白質(zhì)抗原一般采用pH9.6的碳酸

鹽緩沖液作為稀釋液，也有用pH7.2的磷酸鹽緩沖液及pH7~8的Tris-HCL緩沖液

作為稀釋液的。通常在ELISA板孔中加入包被液后，在4-8℃冰箱中放置過夜，37℃

中保溫2小時被認(rèn)為具有同等的包被效果。包被的最適當(dāng)濃度隨載體和包被物的性

質(zhì)可有很大的變化，每批材料需通過實驗與酶結(jié)合物的濃度協(xié)調(diào)選定。一般蛋白質(zhì)

的包被濃度為100ng/ml-20ug/mlo

3.1.6封閉封閉（blocking）是繼包被之后用高濃度的無關(guān)蛋白質(zhì)溶液再包被的過程。

抗原或抗體包被時所用的濃度較低，吸收后固相載體表面尚有未被占據(jù)的空隙，封

閉就是讓大量不相關(guān)的蛋白質(zhì)充填這些空隙，從而排斥在ELISA其后的步驟中干擾

物質(zhì)的再吸附。封閉的手續(xù)與包被相類似。最常用的封閉劑是0。5%-0.5%的牛血清

白蛋白，也有用10%的小牛血清或1%明膠作為封閉劑的。脫脂奶粉也是一種良好

的封閉劑，其最大的特點是價廉，可以高濃度使用（5%）o高質(zhì)量的速溶食用低脂

奶粉即可直接當(dāng)作封閉劑使用，但由于奶粉的成份復(fù)雜，而且封閉后的載體不易長

期保存，因此在試劑盒的制備中較少應(yīng)用。

封閉是否必要，取決于ELISA的模式及具體的實驗條件。并非所有的ELISA固

相均需封閉，封閉不當(dāng)反而會使陰性本底增高。一般說來，雙抗體夾心法，只要酶

標(biāo)記物是高活性的，操作時洗滌徹底，不經(jīng)封閉也可得到滿意的結(jié)果。特別是用單

抗腹水直接包被時，因其中大量非抗體蛋白在包被時同樣也吸附在固相表面，業(yè)已

起到了類似封閉劑的作用。但在間接法測定中，封閉一般是不可少的（見2.2.2）。

包被好的ELISA板干燥后放入密封袋或錫袋中，在低溫可保存數(shù)月。

3.2結(jié)合物結(jié)合物即酶標(biāo)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(yīng)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(dāng)?shù)姆肿颖壤诮Y(jié)合試劑中應(yīng)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。

3.2.1酶用于ELISA的酶應(yīng)符合以下要求：純度高，催化反應(yīng)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(biāo)本中不存在相同的酶。另外，它的相應(yīng)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（horseradishperoxidase,HRP）和堿性磷酸酶（alkalinephosohatase,AP）O在少

數(shù)商品ELISA試劑中，應(yīng)用的酶尚有葡萄糖氧化酶、P-D-半乳糖甘酶和服酶等。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(fù)合酶，由主酶（酶蛋白）和輔基（亞鐵血紅素）結(jié)合而

成，是一種葉咻蛋白質(zhì)。主酶無色糖蛋白在275nm波長處有最高吸收峰，輔基是深

棕色的含鐵嚇啾環(huán)，在403nm波長處有最高吸收峰。HRP的純度用RZ（ReinheitZahl,

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R空?.0。HRP除符合上述的ELISA中標(biāo)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(yīng)注意酶的

活力。高純度的酶如保存不當(dāng)，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(jìn)行試驗。國外很多ELISA試劑采

用堿性磷酸酶（AP）作為標(biāo)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。

3.2.2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(jìn)行反應(yīng)，實驗結(jié)果本底淺淡。如用F（ab）2進(jìn)行標(biāo)

記，則更可避免標(biāo)本中RF的干擾。在ELISA中用酶標(biāo)抗原的模式不多，總的要求

是抗原必須是高純度的。

3.2.3結(jié)合物的制備酶標(biāo)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(jìn)行標(biāo)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(yīng)后即得酶標(biāo)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(dá)

60%-70%）和重復(fù)性好等優(yōu)點。缺點是交聯(lián)反應(yīng)是隨機的，酶與抗體交聯(lián)時分子間

的比例不嚴(yán)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。在兩步法中，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(biāo)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(biāo)記常

用此法。反應(yīng)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(biāo)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(rèn)為是HRP最可取的標(biāo)記方法，但也有人認(rèn)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(biāo)抗體競爭相應(yīng)的固相抗原，從而減少了結(jié)合到固相上

的酶標(biāo)抗體的量。因此制備的酶結(jié)合物應(yīng)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(yīng)用。硫酸鐵鹽析法最

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(dāng)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(dāng)?shù)墓ぷ鳚舛?。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(dá)到最合適的測定條件和測

定費用的節(jié)省。就酶標(biāo)抗體本身而言，它的有效工作濃度是指與其相應(yīng)抗原包被的

載體作試驗時，能得到陽性反應(yīng)的最高稀釋度。例如某一HRP：抗人IgG制劑標(biāo)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(yīng)。但在用于具體的ELISA檢測中，酶標(biāo)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(biāo)本、反應(yīng)溫

度和時間等的影響，因此必須在實際測定條件下進(jìn)行"滴配"選擇能達(dá)到高敏感度的

最大稀釋度作為試劑盒中的工作濃度。

3.2.4結(jié)合物的保存酶標(biāo)抗體中的酶和抗體均為生物活性物質(zhì)，保存不當(dāng)，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(fù)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(yīng)，配以稀釋液（見3.2.5）臨用時按標(biāo)明的稀釋

度稀釋成工作液?，F(xiàn)在較先進(jìn)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(dá)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(xì)菌生長。

3.2.5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(yīng)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(biāo)本需稀釋后進(jìn)行測定，也可應(yīng)用這種稀釋液。

3.3酶的底物

3.3.1HRP的底物HRP催化過氧化物的氧化反應(yīng)，最具代表性的過氧化物為H2O2,

其反應(yīng)式如下：DH2+H2O2D+H2O上式中，DH2為供氧體，H2O2為受

氫體。在ELISA中，DH2一般為無色化合物，經(jīng)酶作用后成為有色的產(chǎn)物，以便作

比色測定。常用的供氫體有鄰苯二胺（O-phenylenediamine,OPD）、四甲基聯(lián)苯胺

（3,3',5,5'-tetramethylbenzidine,TMB）和

ABTS[2,2'-azino-di-（3-ethylbenziazobinesulfonate-6）]?OPD氧化后的產(chǎn)物呈橙紅

色，用酸終止酶反應(yīng)后，在492nm處有最高吸收峰，靈敏度高，比色方便，是HRP

結(jié)合物最常用的底物。OPD本身難溶于水，OPD-2HCL為水溶性。曾有報道OPD

有致異變性，操作時應(yīng)予注意。OPD見光易變質(zhì)，與過氧化氫混合成底物應(yīng)用液后

更不穩(wěn)定，須現(xiàn)配置現(xiàn)用。在試劑盒中，OPD和H2O2一般分成二組分，OPD可制

成一定量的粉劑或片劑形式，片劑中含有發(fā)泡助溶劑，使用更為方便。過氧化氫則

配入底物緩沖液中，有制成易保存的濃縮液，使用時用蒸儲水稀釋。先進(jìn)的ELISA

試劑盒中則直接配成含保護劑的工作濃度為0.02%H2O2的應(yīng)用液，只需加入OPD

后即可作為底物應(yīng)用液。TMB經(jīng)HRP作用后共產(chǎn)物顯藍(lán)色，目視對比鮮明。TMB

性質(zhì)較穩(wěn)定，可配成溶液試劑，只需與H2O2溶液混和即成應(yīng)用液，可直接作底物

使用。另外，TMB又有無致癌性等優(yōu)點，因此在ELISA中應(yīng)用日趨廣泛。酶反應(yīng)

用HCL或H2s04終止后，TMB產(chǎn)物由藍(lán)色呈黃色，可在比色計中定量，最適吸收

波長為405nmoABTS雖不如0PD和TMB敏感，