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Source : Whitney Swanson1,2, Frances V. Sjaastad2,3, et Thomas S. Griffith1,2,3,4
1 Département d'urologie, Université du Minnesota, Minneapolis, MN 55455
2 Center for Immunology, Université du Minnesota, Minneapolis, MN 55455
3 Microbiologie, Immunologie, et programme d'études supérieures de biologie de cancer, université du Minnesota, Minneapolis, MN 55455
4 Centre du cancer maçonnique, Université du Minnesota, Minneapolis, MN 55455
L'analyse immunosorbent enzymatique (ELISA) est fréquemment utilisée pour mesurer la présence et/ou la concentration d'un antigène, d'un anticorps, d'un peptide, d'une protéine, d'une hormone ou d'une autre biomolécule dans un échantillon biologique. Il est extrêmement sensible, capable de détecter de faibles concentrations d'antigènes. La sensibilité de l'ELISA est attribuée à sa capacité à détecter les interactions entre un seul complexe antigène-anticorps (1). De plus, l'inclusion d'un anticorps spécifique à l'antigène conjugué en zymatique permet la conversion d'un substrat incolore en un produit chromogénique ou fluorescent qui peut être détecté et facilement quanti par un lecteur de plaques. Par rapport aux valeurs générées par les quantités titrated d'un antigène connu d'intérêt, la concentration du même antigène dans les échantillons expérimentaux peut être déterminée. Différents protocoles ELISA ont été adaptés pour mesurer les concentrations d'antigènes dans une variété d'échantillons expérimentaux, mais ils ont tous le même concept de base (2). Le choix du type d'ELISA à effectuer, indirect, sandwich, ou compétitif, dépend d'un certain nombre de facteurs, y compris la complexité des échantillons à tester et les anticorps spécifiques à l'antigène disponibles à utiliser. L'ELISA indirecte est fréquemment utilisée pour déterminer les résultats d'une réponse immunologique, comme mesurer la concentration d'un anticorps dans un échantillon. Le sandwich ELISA est le mieux adapté pour analyser des échantillons complexes, tels que les supernatants de culture tissulaire ou les lysates tissulaires, où l'analyte, ou antigène d'intérêt, fait partie d'un échantillon mixte. Enfin, l'ELISA compétitif est le plus souvent utilisé lorsqu'il n'y a qu'un seul anticorps disponible pour détecter l'antigène d'intérêt. Les ELISA compétitifs sont également utiles pour détecter un petit antigène avec seulement un seul épitope d'anticorps qui ne peut pas accueillir deux anticorps différents en raison de l'entrave stérique. Le protocole décrira les procédures de base pour les essais indirects, sandwich, et compétitifs ELISA.
L'analyse indirecte ELISA est couramment utilisée pour mesurer la quantité d'anticorps dans le sérum ou dans le supernatant d'une culture hybridoma. La procédure générale pour l'action indirecte ELISA est la suivante :
L'extrait du sandwich ELISA diffère de l'extrait indirect ELISA en ce que la méthode n'implique pas d'enduire les plaques d'un antigène purifié. Au lieu de cela, un anticorps "capture" est utilisé pour enrober les puits de la plaque. L'antigène est "sandwiché" entre l'anticorps de capture et un deuxième anticorps conjugué enzymatique -- où les deux anticorps sont spécifiques pour le même antigène, mais à des épitopes différents (3). En se liant au complexe anticorps/antigène de capture, l'anticorps de détection reste dans la plaque. Les anticorps monoclonaux ou les antiseras polyclonal peuvent être utilisés comme anticorps de capture et de détection. Le principal avantage du sandwich ELISA est que l'échantillon n'a pas besoin d'être purifié avant l'analyse. De plus, l'analyse peut être assez sensible (4). Beaucoup de kits ELISA disponibles dans le commerce sont de la variété de sandwich et l'utilisation testée, paires appariées d'anticorps. La procédure générale pour l'assay sandwich ELISA est:
La plupart des kits ELISA de sandwich disponibles dans le commerce sont livrés avec des anticorps de détection enzymatiques. Dans les cas où un anticorps de détection conjugué en zymatique n'est pas disponible, un anticorps secondaire conjugué enzymatique spécifique à l'anticorps de détection peut être utilisé. L'enzyme sur l'anticorps secondaire joue le même rôle, qui est de convertir le substrat incolore en un produit chromogénique ou fluorescent. L'anticorps secondaire conjugué aux enzymes mentionné ci-dessus aimerait plus être utilisé dans un sandwich « fait maison » ELISA développé par un chercheur qui a généré leurs propres anticorps monoclonaux, par exemple. Un inconvénient à l'utilisation d'un anticorps secondaire enzymatique conjugué est de s'assurer qu'il ne se lie qu'à l'anticorps de détection, et non pas l'anticorps de capture lié à la plaque. Cela se traduirait par un produit mesurable dans tous les puits, indépendamment de la présence ou l'absence d'antigène ou d'anticorps de détection.
Enfin, l'analyse ELISA compétitive est utilisée pour détecter les antigènes solubles. Il est simple à réaliser, mais il n'est approprié que lorsque l'antigène purifié est disponible dans une quantité relativement importante. La procédure générale pour l'analyse ELISA compétitive est la suivante :
La «concurrence» dans cet essai vient du fait que plus d'antigène dans l'échantillon d'essai utilisé à l'étape 3 se traduira par moins d'anticorps disponibles pour se lier à l'antigène revêtement du puits. Ainsi, l'intensité du produit chromogénique/fluorogénique dans le puits à la fin de l'essai est inversement liée à la quantité d'antigène présente dans l'échantillon d'essai.
Un composant clé dans tout type d'ELISA est les normes titrated des concentrations connues qui permettront à l'utilisateur de déterminer la concentration d'antigène présente dans les échantillons d'essai. Typiquement, une série de puits sont désignés pour créer une courbe standard, où des quantités connues d'une protéine recombinante purifiée sont ajoutées aux puits en quantités décroissantes. Lorsque ces puits sont traités en même temps que les échantillons d'essai, l'utilisateur peut alors disposer d'un ensemble de valeurs d'absorption de référence obtenues auprès d'un lecteur de microplaques pour des concentrations de protéines connues pour aller de pair avec les valeurs d'absorption pour les échantillons d'essai. L'utilisateur peut ensuite calculer une courbe standard à laquelle les échantillons d'essai peuvent être comparés pour déterminer la quantité de protéines d'intérêt présente. La courbe standard peut également déterminer le degré de précision de la fabrication de dilution de l'utilisateur.
Enfin, la dernière étape de chacun des types ELISA énumérés ci-dessus prévoit l'ajout d'un substrat. Le degré de conversion du substrat en produit est directement lié à la quantité d'enzymes présente dans le puits. La peroxidase de raifort (HRP) et la phosphatase alcaline (AP) sont les enzymes les plus communes trouvées conjuguées aux anticorps. Comme prévu, il existe un certain nombre de substrats disponibles spécifiques pour l'une ou l'autre enzyme qui produisent un produit chromogénique ou fluorescent. En outre, les substrats sont disponibles dans une gamme de sensibilités qui peuvent augmenter la sensibilité globale de l'analyse. L'utilisateur doit également prendre en considération le type d'instrumentation disponible pour la lecture de la plaque à la fin de l'expérience lors de la sélection du type de substrat à utiliser, ainsi que son anticorps correspondant enzymatique.
Les substrats chromogéniques couramment utilisés pour hrP incluent 2,2'-Azinobis [3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid]-diammonium salt (ABTS) et 3,3',5'-tetramethylbenzidine (TMB), tandis que p-Nitrophenyl produire des produits de réaction verts et bleus solubles dans l'eau, respectivement. Le produit vert ABTS a deux pics d'absorption majeurs, 410 et 650 nm, tandis que le produit tMB bleu est mieux détecté à 370 et 652 nm. Les couleurs de L'ABTS et du TMB changent en jaune à l'ajout d'une solution d'arrêt acide, qui est mieux lue à 450 nm. Le développement des couleurs pour ABTS est lent, alors qu'il est rapide pour TMB. TMB est plus sensible que ABTS, et peut produire un signal de fond plus élevé si la réaction enzymatique se produit trop longtemps. PNPP produit un produit jaune soluble dans l'eau après la conversion AP qui absorbe la lumière à 405 nm.
1. ELISA indirect
Un ELISA indirect est celui où l'anticorps antigène-spécifique primaire est identifié par un anticorps conjugué secondaire. Le protocole suivant est un exemple d'une méthode eLISA indirecte, où les échantillons sériques de souris infectées par le virus de la grippe A (IAV) sont testés pour la présence d'anticorps IgG spécifiques au IAV. Une force de cet exemple est que différents anticorps secondaires peuvent être utilisés qui reconnaissent tous les isotypes d'anticorps ou des isotypes spécifiques (par exemple, IgG).
Enrobage d'antigène à la microplaque
Blocage
Incubation avec l'anticorps primaire
Incubation avec l'anticorps secondaire
découverte
2. Sandwich ELISA
Dans cette version ELISA, l'échantillon expérimental est "sandwiché" entre un anticorps de capture non conjugué et un anticorps de détection conjugué, qui sont tous deux spécifiques à la même protéine, mais à des épitopes différents. Dans l'exemple suivant d'ELISA sandwich, la concentration de TNFmD humain a été déterminée dans l'échantillon inconnu à l'aide d'une courbe standard générée à partir de la dilution sérielle 2.5X d'une norme connue, la TNF humaine recombinante (indiquant à la concentration de 75 pg/mL).
Anticorps de capture de revêtement à la microplaque
Blocage
Ajouter des échantillons d'essai contenant de l'antigène
Ajouter un anticorps de détection conjugué aux enzymes
découverte
3. ELISA compétitif
Les étapes d'un ELISA compétitif sont différentes de celles utilisées dans l'ELISA indirect et sandwich, la principale différence étant l'étape de liaison concurrentielle entre l'antigène de l'échantillon et l'antigène " add-in ". L'antigène de l'échantillon est incubé avec l'anticorps primaire non étiqueté. Ces complexes anticorps-antigènes sont ensuite ajoutés à la plaque ELISA, qui a été pré-enduite avec le même antigène. Après une période d'incubation, tout anticorps non lié est emporté. Il existe une corrélation inverse entre la quantité d'anticorps libres disponibles pour lier l'antigène dans le puits et la quantité d'antigène dans l'échantillon d'origine. Par exemple, un échantillon avec l'antigène abondant aurait plus de complexes d'anticorps antigène-primaires, laissant peu d'anticorps non liés pour se lier à la plaque ELISA. Un anticorps secondaire conjugué à l'enzyme spécifique à l'anticorps primaire est ensuite ajouté aux puits, suivi du substrat.
Enrobage d'antigène à la microplaque
Blocage
Échantillon d'incubation (antigène) avec l'anticorps primaire
Ajouter le mélange antigène-anticorps au puits
Ajouter l'anticorps secondaire
découverte
L'analyse immunosorbent liée à l'enzyme, ou ELISA est un essai quantitatif très sensible couramment utilisé pour mesurer la concentration d'un analyte comme les cytokines et les anticorps dans un échantillon biologique. Le principe général de cet essai comporte trois étapes : en commençant par la capture, ou l'immobilisation, de l'analyte cible sur une microplaque, suivie de la détection de l'analyte par des protéines de détection spécifiques à la cible, et enfin, de la réaction enzymatique, où un l'enzyme conjuguée convertit son substrat en un produit coloré. Basé sur différentes méthodes de capture et de détection, ELISA peut être de quatre types: direct, indirect, sandwich, et compétitif.
Pour l'ELISA directe, l'antigène cible est d'abord lié à la plaque, puis détecté par un anticorps de détection spécifique. Cette méthode est couramment utilisée pour le dépistage des anticorps pour un antigène spécifique. L'ELISA indirect est utilisé pour détecter les anticorps dans un échantillon afin de quantifier les réponses immunitaires. La plaque est d'abord recouverte d'un antigène de capture spécifique, qui immobilise l'anticorps cible, et ce complexe antigène-anticorps est ensuite détecté à l'aide d'un deuxième anticorps.
Dans le cas du sandwich ELISA, l'analyte cible est un antigène, qui est capturé sur la plaque à l'aide d'un anticorps de capture, puis détecté par l'anticorps de détection, formant ainsi un sandwich anticorps-anticorps-anticorps. Cette méthode est utile pour mesurer la concentration d'un antigène dans un échantillon mixte.
L'ELISA concurrentiel est utilisé lorsqu'un seul anticorps est disponible pour un antigène cible d'intérêt. La plaque est d'abord recouverte de l'antigène purifié. Pendant ce temps, l'échantillon contenant l'antigène est pré-incubé avec l'anticorps, puis ajouté à la plaque, pour permettre à toutes les molécules d'anticorps libres de se lier à l'antigène immobilisé. Plus le signal de la plaque est élevé, plus la concentration d'antigènes dans l'échantillon est faible. Dans les quatre types d'ELISA, directs, indirects, sandwich, et compétitif, l'anticorps de détection est soit directement conjugué à l'enzyme ou peut être indirectement lié à elle par un autre anticorps ou une protéine.
Les enzymes couramment utilisées pour la réaction sont le raifort peroxidase ou la phosphatase alcaline avec leurs substrats respectifs, produisant tous deux un produit soluble et coloré qui peut être mesuré et quantifié à l'aide d'un lecteur de plaques. Dans cette vidéo, vous observerez comment effectuer eLISA indirecte, sandwich ELISA, et ELISA concurrentiel, suivie par des exemples de quantification de l'analyte cible à partir des méthodes indirectes et sandwich ELISA.
La première expérience démontrera comment utiliser l'ELISA indirecte pour déterminer la présence d'anticorps antigrippaux dans le sérum obtenu à partir de souris infectées par la grippe.
Pour commencer, ajoutez 50 microlitres d'antigène purifié - dans ce cas, 2 milligrammes par millilitre de virus purifié de la grippe A/8- à chaque puits d'une plaque ELISA de 96 puits. Ensuite, recouvrir la plaque d'un couvercle adhésif et l'incuber toute la nuit à 4 degrés Celsius pour permettre à l'antigène de se lier à la plaque. Le lendemain, retirez la solution de revêtement en faisant glisser la plaque sur un évier. Ensuite, bloquez les autres sites de liaison protéinée dans les puits enduits en ajoutant 200 microlitres d'un tampon de blocage - ici, 5% sérum d'âne en 1X PBS - à chaque puits. Laisser l'assiette incuber pendant au moins 2 heures à température ambiante. Après l'incubation, retirez le tampon de blocage, puis lavez la plaque en ajoutant 200 microlitres de 1X PBS contenant 1% De Tween-20. Faites glisser la plaque sur l'évier une fois de plus pour enlever le lavage.
Ensuite, préparer les échantillons d'essai en ajoutant 460 microlitres de PBS à un tube frais, puis en ajoutant 40 microlitres de sérum pour faire une dilution de 1 à 12,5. Ensuite, ajoutez 300 microlitres de PBS à un deuxième tube, puis ajoutez 100 microlitres de la première dilution. Poursuivez cette plage de dilution en série jusqu'à l'obtention d'un échantillon final avec une dilution de 1 à 204 800. Ajouter les échantillons de sérum dilués en série dans les puits. Couvrir la plaque d'un couvercle adhésif et incuber à température ambiante pendant une heure. Ensuite, retirez les échantillons en faisant glisser la plaque dans l'évier, puis lavez la plaque en ajoutant 200 microlitres de 1X PBS contenant 1% Tween-20. Encore une fois, faites glisser la plaque pour enlever le lavage.
Maintenant, ajoutez 100 microlitres d'un anticorps secondaire enzymatique, qui dans cette expérience est un peroxidase de raifort, ou HRP, l'âne conjugué anti-souris secondaire, à chaque puits. Incuber la plaque pendant une heure à température ambiante, et faire glisser la plaque pour enlever tout excès de liquide. Laver la plaque avec 1X PBS contenant 1% Tween-20, puis appliquer 100 microlitres du substrat indicateur à une concentration d'un milligramme par millilitre à chaque puits. Incuber la plaque avec le substrat pendant 5 à 10 minutes à température ambiante. Dans cet exemple, le substrat incolore 3,3', 5,5' - tetramethylbenzidine, ou TMB, devient une couleur bleue lorsque HRP est présent. Après 10 minutes, arrêter la réaction enzymatique en ajoutant 100 microlitres d'acide sulfurique 2N. Les échantillons tourneront d'une couleur jaune.
Dans les 30 minutes suivant l'ajout de la solution d'arrêt, insérez la plaque dans un lecteur de microplaque et lisez la plaque à la longueur d'onde appropriée pour le substrat afin de déterminer l'absorption des puits.
Pour commencer le sandwich ELISA, l'assiette doit être recouverte d'anticorps de capture purifiés. Pour ce faire, ajoutez 100 microlitres de l'anticorps de capture à une concentration dans la gamme de 1-10 microgrammes par millilitre, à chaque puits d'une plaque ELISA de 96 puits. Ensuite, couvrir la plaque d'un couvercle adhésif, puis incuber la plaque pendant la nuit à 4 degrés Celsius. Après l'incubation, retirer la solution de revêtement en faisant glisser la plaque sur un évier.
Maintenant, bloquez les autres sites de liaison protéinée dans les puits enduits en ajoutant 200 microlitres de lait sec non gras de 5 % aux puits. Incuber la plaque à température ambiante pendant au moins 2 heures. Ensuite, retirez le tampon de blocage, puis lavez les puits avec 1X PBS contenant 1% Tween-20. Retirez le lavage en faisant glisser la plaque sur l'évier. Maintenant, ajoutez 100 microlitres de l'échantillon d'essai aux puits, scellez la plaque avec un couvercle adhésif, puis incubez-la à température ambiante pendant 2 heures. Après l'incubation, retirer les échantillons en faisant glisser la plaque sur l'évier, puis laver les puits avec 200 microlitres de 1X PBS contenant 1% Tween-20. Faites glisser la plaque sur l'évier pour enlever le lavage, puis ajoutez 100 microlitres d'anticorps de détection conjugués en zymatiques aux puits.
Sceller la plaque avec un couvercle adhésif. Laisser l'assiette incuber à température ambiante pendant 2 heures. Après l'incubation, retirez l'anticorps de détection non lié en faisant glisser la plaque sur un évier et lavez les puits avec 200 microlitres de 1X PBS contenant 1% de Tween-20. Ensuite, ajoutez 100 microlitres du substrat indicateur à une concentration de 1 milligramme par millilitre, et incubez la plaque pendant 5 à 10 minutes à température ambiante. Après 10 minutes, arrêter la réaction enzymatique en ajoutant 100 microlitres d'acide sulfurique 2N aux puits, puis lire la plaque dans les 30 minutes suivant l'ajout de la solution d'arrêt dans un lecteur de microplaques.
Pour effectuer un ELISA compétitif, enrober d'abord les puits d'une plaque ELISA de 96 puits avec 100 microlitres d'antigène purifié à une concentration de 1-10 microgrammes par millilitre. Couvrir la plaque d'un couvercle adhésif, puis incuber toute la nuit à 4 degrés Celsius. Après cela, retirer la solution antigène non liée des puits en faisant glisser la plaque sur un évier.
Ensuite, bloquez les autres sites de liaison protéinée dans les puits enduits en ajoutant 200 microlitres de tampon de blocage à chaque puits ici, 5% de lait sec non gras dans PBS. Incuber la plaque pendant au moins 2 heures à température ambiante. Tout en bloquant les puits, préparer le mélange antigène-anticorps dans un 1. Tube de 5 millilitres en ajoutant 150 microlitres d'antigène d'échantillon à 150 microlitres d'anticorps primaires pour chaque puits dans l'essai. Incuber ce mélange pendant 1 heure à 37 degrés Celsius. Maintenant, retirez le tampon de blocage des puits en faisant glisser la plaque sur un évier. Ensuite, lavez les puits avec 1X PBS contenant Tween 20, puis ajoutez 100 microlitres de l'échantillon d'anticorps primaires antigène.
Laisser l'assiette incuber à 37 degrés Celsius pendant une heure. Ensuite, retirez le mélange d'échantillon en faisant glisser la plaque sur un évier, puis lavez les puits avec 1X PBS contenant 1% Tween-20 pour enlever tout anticorps non lié. Ajouter 100 microlitres d'un anticorps secondaire conjugué à l'enzyme à chaque puits et incuber la plaque pendant une heure à 37 degrés Celsius. Ensuite, lavez la plaque avec 1X PBS contenant 1% Tween-20, puis ajoutez 100 microlitres de la solution de substrat à chaque puits. Attendez 5-10 minutes. Après 10 minutes, arrêter la réaction enzymatique en ajoutant 100 microlitres d'acide sulfurique 2N, puis mesurer l'absorption dans un lecteur de microplaque dans les 30 minutes suivant l'ajout de la solution d'arrêt.
Pour l'analyse indirecte semi-quantitative d'ELISA, la présence d'anticorps antigrippaux A dans des échantillons dilués en série de sérum de souris infectées par la grippe A a été déterminée en lisant l'absorption de chaque puits à 405 nanomètres dans un lecteur de plaque. Ces données brutes sont exportées vers une feuille de calcul à des fins de calcul. Dans cette expérience, les échantillons de sérum dilués en série, qui vont de 1 à 12,5, à 1 - 204 800, ont été répétés en triple.
Pour analyser les données, la valeur moyenne d'absorption est donc calculée pour chaque ensemble de triplicats en ajoutant toutes les valeurs pour chaque dilution et en divisant la somme par 3. Une fois que la moyenne pour chaque ensemble de triplicates est déterminée, les lectures Moyennes OD450 sont tracées contre les dilutions en série. Les lectures d'OD diminuent pendant que le sérum est dilué, indiquant que moins d'anticorps sont trouvés dans les échantillons plus dilués. Dans le sandwich quantitatif ELISA, des dilutions de norme connue, dans ce cas recombinate Human TNFalpha, ont été ajoutées à une plaque de 96 puits et lues avec les échantillons inconnus.
Pour créer la courbe standard, la valeur moyenne d'absorption pour chaque ensemble de lectures des concentrations connues a été calculée. Ensuite, la valeur moyenne d'absorption a été tracée sur l'axe y, contre les concentrations de protéines connues sur l'axe X. Une courbe de meilleur ajustement est ajoutée à travers les points du graphique.
Une fois la courbe standard générée, la quantité de protéine TNFalpha dans l'échantillon d'essai peut être déterminée en calculant d'abord la valeur moyenne d'absorption de l'échantillon d'essai. Dans cet exemple, les échantillons d'essai donnaient des lectures OD450 de 0,636 et 0. 681. L'ajout de ces valeurs et la division de la somme par 2 donne une moyenne de 0,659. De l'axe y sur le graphique de courbe standard, étendre une ligne horizontale de cette valeur d'absorption à la courbe standard. Au point d'intersection, étendre une ligne verticale à l'axe X et lire la concentration correspondante qui, dans cet échantillon d'essai, correspond à une concentration de TNFalpha de 38,72 picogrammes par millilitre.
Le test ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) est un test quantitatif très sensible couramment utilisé pour mesurer la concentration d’un analyte comme les cytokines et les anticorps dans un échantillon biologique. Le principe général de ce test comporte trois étapes : commencer par la capture, ou l’immobilisation, de l’analyte cible sur une microplaque, suivie de la détection de l’analyte par des protéines de détection spécifiques à la cible, et enfin, la réaction enzymatique, où une enzyme conjuguée convertit son substrat en un produit coloré. Basé sur différentes méthodes de capture et de détection, l’ELISA peut être de quatre types : direct, indirect, sandwich et concurrentiel.
Pour l’ELISA direct, l’antigène cible est d’abord lié à la plaque, puis est détecté par un anticorps de détection spécifique. Cette méthode est couramment utilisée pour le dépistage des anticorps pour un antigène spécifique. L’ELISA indirect est utilisé pour détecter les anticorps dans un échantillon afin de quantifier les réponses immunitaires. La plaque est d’abord recouverte d’un antigène de capture spécifique, qui immobilise l’anticorps cible, et ce complexe antigène-anticorps est ensuite détecté à l’aide d’un second anticorps.
Dans le cas de l’ELISA sandwich, l’analyte cible est un antigène, qui est capturé sur la plaque à l’aide d’un anticorps de capture, puis détecté par l’anticorps de détection, formant ainsi un sandwich anticorps-antigène-anticorps. Cette méthode est utile pour mesurer la concentration d’un antigène dans un échantillon mixte.
L’ELISA compétitif est utilisé lorsqu’un seul anticorps est disponible pour un antigène cible d’intérêt. La plaque est d’abord recouverte de l’antigène purifié. Pendant ce temps, l’échantillon contenant l’antigène est pré-incubé avec l’anticorps, puis ajouté à la plaque, pour permettre à toutes les molécules d’anticorps libres de se lier à l’antigène immobilisé. Plus le signal de la plaque est élevé, plus la concentration d’antigène dans l’échantillon est faible. Dans les quatre types d’ELISA, direct, indirect, sandwich et compétitif, l’anticorps de détection est soit directement conjugué à l’enzyme, soit indirectement lié à celle-ci par un autre anticorps ou une autre protéine.
Les enzymes couramment utilisées pour la réaction sont la peroxydase de raifort ou la phosphatase alcaline avec leurs substrats respectifs, toutes deux produisant un produit soluble et coloré qui peut être mesuré et quantifié à l’aide d’un lecteur de plaques. Dans cette vidéo, vous allez voir comment effectuer des ELISA indirects, des ELISA sandwich et des ELISA compétitifs, suivis d’exemples de quantification de l’analyte cible à partir des méthodes ELISA indirectes et sandwich.
La première expérience montrera comment utiliser l’ELISA indirect pour déterminer la présence d’anticorps anti-virus grippals dans le sérum obtenu à partir de souris infectées par la grippe.
Pour commencer, ajoutez 50 microlitres d’antigène purifié - dans ce cas, 2 milligrammes par millilitre de virus de la grippe A A/PR/8 purifié - dans chaque puits d’une plaque ELISA à 96 puits. Ensuite, couvrez la plaque d’un couvercle adhésif et incubez-la pendant la nuit à 4 degrés Celsius pour permettre à l’antigène de se lier à la plaque. Le lendemain, retirez la solution de revêtement en agitant la plaque sur un évier. Ensuite, bloquez les sites de liaison aux protéines restants dans les puits enrobés en ajoutant 200 microlitres d’un tampon de blocage - ici, 5 % de sérum d’âne dans 1X PBS - dans chaque puits. Laissez la plaque incuber pendant au moins 2 heures à température ambiante. Après l’incubation, retirez le tampon de blocage puis lavez la plaque en ajoutant 200 microlitres de 1X PBS contenant 1 % de Tween-20. Retournez l’assiette sur l’évier une fois de plus pour retirer le linge.
Ensuite, préparez les échantillons de test en ajoutant 460 microlitres de PBS dans un tube frais, puis en ajoutant 40 microlitres de sérum pour faire une dilution de 1 à 12,5. Ensuite, ajoutez 300 microlitres de PBS dans un deuxième tube, puis ajoutez 100 microlitres de la première dilution. Poursuivre cette plage de dilution en série jusqu’à l’obtention d’un échantillon final avec une dilution de 1 à 204 800. Ajouter les échantillons de sérum dilués en série en trois exemplaires dans les puits. Couvrez la plaque d’un couvercle adhésif et incubez à température ambiante pendant une heure. Ensuite, retirez les échantillons en jetant la plaque dans l’évier, puis lavez la plaque en ajoutant 200 microlitres de 1X PBS contenant 1 % de Tween-20. Encore une fois, retournez la plaque pour retirer le lavage.
Maintenant, ajoutez 100 microlitres d’un anticorps secondaire conjugué à une enzyme, qui dans cette expérience est une peroxydase de raifort, ou HRP, un âne conjugué anti-souris secondaire, à chaque puits. Incuber la plaque pendant une heure à température ambiante et remuer la plaque pour éliminer tout excès de liquide. Lavez la plaque avec 1X PBS contenant 1 % de Tween-20, puis appliquez 100 microlitres du substrat indicateur à une concentration d’un milligramme par millilitre dans chaque puits. Incuber la plaque avec le substrat pendant 5 à 10 minutes à température ambiante. Dans cet exemple, le substrat incolore 3,3', 5,5'-tétraméthylbenzidine, ou TMB, prend une couleur bleue lorsque la HRP est présente. Après 10 minutes, arrêtez la réaction enzymatique en ajoutant 100 microlitres d’acide sulfurique 2N. Les échantillons prendront une couleur jaune.
Dans les 30 minutes suivant l’ajout de la solution d’arrêt, insérez la plaque dans un lecteur de microplaques et lisez la plaque à la longueur d’onde appropriée pour le substrat afin de déterminer l’absorbance des puits.
Pour commencer l’ELISA sandwich, la plaque doit être recouverte d’un anticorps de capture purifié. Pour ce faire, ajoutez 100 microlitres de l’anticorps de capture à une concentration comprise entre 1 et 10 microgrammes par millilitre, dans chaque puits d’une plaque ELISA à 96 puits. Ensuite, couvrez l’assiette avec un couvercle adhésif pour plaque puis incubez l’assiette pendant la nuit à 4 degrés Celsius. Après l’incubation, retirez la solution d’enrobage en agitant l’assiette au-dessus d’un évier.
Maintenant, bloquez les sites de liaison aux protéines restants dans les puits enrobés en ajoutant 200 microlitres de lait en poudre écrémé à 5 % dans les puits. Incuber la plaque à température ambiante pendant au moins 2 heures. Ensuite, retirez le tampon de blocage, puis lavez les puits avec 1X PBS contenant 1 % de Tween-20. Retirez le linge en agitant l’assiette sur l’évier. Maintenant, ajoutez 100 microlitres de l’échantillon de test dans les puits, scellez la plaque avec un couvercle adhésif, puis incubez-la à température ambiante pendant 2 heures. Après l’incubation, prélevez les échantillons en retournant la plaque sur l’évier, puis lavez les puits avec 200 microlitres de 1X PBS contenant 1 % de Tween-20. Retournez la plaque sur l’évier pour retirer le lavage, puis ajoutez 100 microlitres d’anticorps de détection conjugués aux enzymes dans les puits.
Scellez la plaque avec un couvercle adhésif. Laissez la plaque incuber à température ambiante pendant 2 heures. Après l’incubation, retirez l’anticorps de détection non lié en agitant la plaque au-dessus d’un évier et lavez les puits avec 200 microlitres de 1X PBS contenant 1 % de Tween-20. Ensuite, ajoutez 100 microlitres de substrat indicateur à une concentration de 1 milligramme par millilitre et incubez la plaque pendant 5 à 10 minutes à température ambiante. Après 10 minutes, arrêtez la réaction enzymatique en ajoutant 100 microlitres d’acide sulfurique 2N dans les puits, puis lisez la plaque dans les 30 minutes suivant l’ajout de la solution d’arrêt dans un lecteur de microplaques.
Pour effectuer un ELISA compétitif, enduisez d’abord les puits d’une plaque ELISA de 96 puits avec 100 microlitres d’antigène purifié à une concentration de 1 à 10 microgrammes par millilitre. Couvrez la plaque avec un couvercle de plaque adhésif, puis incubez toute la nuit à 4 degrés Celsius. Ensuite, retirez la solution d’antigène non liée des puits en agitant la plaque au-dessus d’un évier.
Ensuite, bloquez les sites de liaison aux protéines restants dans les puits enrobés en ajoutant 200 microlitres de tampon de blocage à chaque puits - ici, 5 % de lait écrémé en poudre dans du PBS. Incuber la plaque pendant au moins 2 heures à température ambiante. Tout en bloquant les puits, préparez le mélange antigène-anticorps dans un 1. Tube de 5 millilitres en ajoutant 150 microlitres d’antigène de l’échantillon à 150 microlitres d’anticorps primaires pour chaque puits du test. Incuber ce mélange pendant 1 heure à 37 degrés Celsius. Maintenant, retirez le tampon de blocage des puits en agitant la plaque au-dessus d’un évier. Ensuite, lavez les puits avec 1X PBS contenant Tween 20, puis ajoutez 100 microlitres du mélange antigène-anticorps primaire de l’échantillon.
Laissez l’assiette incuber à 37 degrés Celsius pendant une heure. Ensuite, retirez le mélange d’échantillons en agitant la plaque au-dessus d’un évier, puis lavez les puits avec 1X PBS contenant 1 % de Tween-20 pour éliminer tout anticorps non lié. Ajoutez 100 microlitres d’un anticorps secondaire conjugué à une enzyme dans chaque puits et incubez la plaque pendant une heure à 37 degrés Celsius. Ensuite, lavez la plaque avec 1X PBS contenant 1 % de Tween-20, puis ajoutez 100 microlitres de la solution de substrat dans chaque puits. Attendez 5 à 10 minutes. Après 10 minutes, arrêtez la réaction enzymatique en ajoutant 100 microlitres d’acide sulfurique 2N, puis mesurez l’absorbance dans un lecteur de microplaques dans les 30 minutes suivant l’ajout de la solution d’arrêt.
Pour le test ELISA indirect semi-quantitatif, la présence d’anticorps du virus de la grippe A dans des échantillons de sérum dilués en série de souris infectées par la grippe A a été déterminée en lisant l’absorbance de chaque puits à 405 nanomètres dans un lecteur de plaques. Ces données brutes sont exportées vers une feuille de calcul à des fins de calcul. Dans cette expérience, les échantillons de sérum dilués en série, qui vont de 1 à 12,5 à 1 à 204 800, ont été répétés en trois exemplaires.
Pour analyser les données, la valeur moyenne de l’absorbance est donc calculée pour chaque ensemble de triplets en additionnant toutes les valeurs de chaque dilution et en divisant la somme par 3. Une fois que la moyenne de chaque ensemble de triplets est déterminée, les lectures moyennes de DO 450 sont tracées en fonction des dilutions en série. Les lectures de DO diminuent à mesure que le sérum est dilué, ce qui indique que moins d’anticorps sont trouvés dans les échantillons les plus dilués. Dans l’ELISA sandwich quantitatif, des dilutions d’étalon connu, dans ce cas du TNFalpha humain recombiné, ont été ajoutées à une plaque de 96 puits et lues avec les échantillons inconnus.
Pour créer la courbe standard, la valeur moyenne de l’absorbance pour chaque ensemble de lectures des concentrations connues a été calculée. Ensuite, la valeur moyenne de l’absorbance a été tracée sur l’axe des y, en fonction des concentrations connues de protéines sur l’axe des x. Une courbe de meilleur ajustement est ajoutée à travers les points du graphique.
Une fois la courbe standard générée, la quantité de protéine TNFalpha dans l’échantillon d’essai peut être déterminée en calculant d’abord la valeur d’absorbance moyenne de l’échantillon d’essai. Dans cet exemple, les échantillons de test ont donné des lectures OD450 de 0,636 et 0. 681. En additionnant ces valeurs et en divisant la somme par 2, on obtient une moyenne de 0,659. À partir de l’axe des y sur le graphique de la courbe standard, prolongez une ligne horizontale à partir de cette valeur d’absorbance jusqu’à la courbe standard. Au point d’intersection, prolongez une ligne verticale jusqu’à l’axe des x et lisez la concentration correspondante qui, dans cet échantillon d’essai, correspond à une concentration de TNFalpha de 38,72 picogrammes par millilitre.
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