32.15
В 1971 году Питер Перлман и Ева Энгвалл разработали иммуноферментный анализ (ИФА или ИФА). ИФА отличается от вестерн-блоттинга тем, что анализы провод…
Иммуноферментный анализ или ИФА — это меченый иммуноферментный анализ, который широко применяется для обнаружения и количественного определения аналитов, таких как антитела, пептиды, гликопротеины, гормоны и вирусы.
Антитела к обнаружению, которые связываются с антигеном или молекулой-мишенью, конъюгированы со специфическими ферментами, которые при добавлении субстрата производят измеримые сигналы.
В зависимости от методов захвата и обнаружения, существует четыре основных типа ИФА.
В прямом ИФА используется первичный фермент-конъюгированный антитело для обнаружения образца антигена, покрытого пластиной.
В то время как для непрямого ИФА прикрепленный антиген захватывает образец первичного антитела, с которым связывается конъюгированное вторичное антитело.
Сэндвич-ИФА включает в себя два антитела, одно из которых покрывается на планшете для захвата образца антигена, в то время как другое конъюгированное с ферментом антитело связывается со специфическим антигеном-эпитопом, образующим сэндвич.
При конкурентном ИФА антиген и первичное антитело предварительно инкубируют и добавляют в пластину, покрытую тем же антигеном.
Чем выше концентрация антигена в образце, тем больше образуется комплексов антиген-антитело, в результате чего остается меньше свободных антител для связывания с конкурирующим антигеном из пластины, что приводит к более слабым сигналам.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What is an enzyme-linked immunosorbent assay and what can it detect?
ELISA is a labeled immunoassay that detects and quantifies analytes including antibodies, peptides, glycoproteins, hormones, and viruses. Detection antibodies bind to target molecules and are conjugated with specific enzymes that produce measurable signals upon substrate addition. This versatile technique is widely used in diagnostics, pregnancy testing, food allergen detection, and cancer biomarker identification.
Q2: How does direct ELISA differ from indirect ELISA?
Direct ELISA uses a single enzyme-conjugated primary antibody to detect sample antigen coated on the plate. Indirect ELISA adds a secondary antibody for detection, making it more sensitive and flexible. The secondary antibody quantifies antigen-specific antibody presence by measuring color intensity from the conjugated enzyme-chromogen reaction.
Q3: When should sandwich ELISA be used instead of other ELISA types?
Sandwich ELISA is more specific and sensitive than direct and indirect formats, making it ideal for detecting large proteins with multiple epitopes. Two antibodies work together: one captures the sample antigen on the plate, while an enzyme-conjugated antibody binds to a specific epitope, forming a sandwich. The measured absorbance directly correlates to captured antigen amount.
Q4: What is the principle behind competitive ELISA?
In competitive ELISA, sample antigen and primary antibody are pre-incubated before adding to plate-coated antigen. Higher sample antigen concentration produces more antigen-antibody complexes, leaving fewer free antibodies to bind plate antigen, generating weaker signals. Signal intensity becomes inversely correlated to sample antigen concentration, allowing analyte quantification.
Q5: What enzymes and substrates are commonly used in ELISA?
Alkaline phosphatase and horseradish peroxidase are the most widely used enzymes in ELISA because appropriate substrates are readily available. The substrate is typically a chromogen, a colorless molecule converted into a colored end product by enzyme activity. Some ELISAs use fluorogens, nonfluorescent molecules converted to fluorescent forms, creating fluorescent enzyme immunoassays detectable by microscope or spectrophotometer.
Q6: Why is sandwich ELISA preferred for detecting small proteins?
Competitive ELISA is actually ideal for small protein detection because small molecules lack multiple epitopes needed for sandwich ELISA's two-antibody binding. Competitive ELISA allows crude samples to be used directly and offers highly flexible experimental setup. The assay's signal interference method enables accurate concentration determination for small analytes.
Q7: How does ELISA differ from Western blotting as a detection method?
ELISA assays are conducted in microtiter plates or in vivo, whereas Western blotting uses an absorbent membrane. Both techniques use antibodies conjugated to enzymes, but ELISA's microtiter plate format allows simultaneous processing of multiple samples. ELISA's enzyme-substrate reaction produces colored or fluorescent signals that can be visualized or quantified directly.