《多功能酶標儀》PPT課件.ppt

,酶標儀的使用,主要內(nèi)容,一、ELISA法介紹 二、酶標儀和多功能酶標儀 三、儀器操作,一、ELISA法介紹,經(jīng)典的化學分析方法（如滴定分析、重量分析、分光光度法）能對化學體系組分進行常量或微量分析，而對復雜生物體系的微量成分的測定往往力不從心。 在此背景下，科學家研發(fā)了一系列測定生物體系成分含量的方法，其中免疫化學法（如酶聯(lián)免疫法、免疫熒光法、放射免疫法）因具有高特異性、超微量分析生物體有機成分的特點而得到迅速推廣和發(fā)展。,1971年人們建立了用酶來標記抗原或抗體的分析技術，使得原來極其微乎其微的抗原或抗體在數(shù)分鐘后就可被識別出來，并進行定量，這種技術被稱為酶聯(lián)免疫吸附試驗法，簡稱ELISA。 （Enzyme-Linked Immuno-Sorbent Assay） 酶聯(lián)免疫法的專用儀器就是酶標儀。,分析原理,酶標儀的分析原理與分光光度法一樣，服從朗伯比爾定律。物質(zhì)的含量與顯色液的顏色深淺成正比，而顏色深淺可用吸光度表示，所以物質(zhì)的含量與吸光度值成正比。 酶標記抗原或者抗體發(fā)生免疫學反應后，與底物的結合物，在特定波長下有最大吸收，可通過測定顯色液的吸光度對待測物進行定量。,ELISA法知識,1.免疫學知識 2.常用的ELISA分析 3.ELISA 應用,1.免疫學知識,什么是抗體？ 什么是抗原？ 什么是抗原抗體反應？,什么是抗體(Antibody)？,抗體是機體受抗原刺激后，在體液中出現(xiàn)的一種能與相應抗原發(fā)生反應的球蛋白，稱免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)。 人類免疫球蛋白有五類，即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。 含有免疫球蛋白的血清稱免疫血清。,免疫球蛋白（Ig）,免疫球蛋白（Ig）是機體受抗原刺激后產(chǎn)生的，其主要作用是與抗原起免疫反應，生成抗原-抗體復合物。可以阻斷病原體對機體的危害，也可以引起過敏反應或其他有害反應。,免疫球蛋白的結構,免疫球蛋白都是大分子的物質(zhì)，輕鏈和重鏈， 且具有抗原結合的部位。,什么是抗原(Antigen) ？,凡能刺激機體產(chǎn)生抗體，并能與抗體發(fā)生特異性結合的物質(zhì)稱為抗原。物質(zhì)所具有的這種特性稱為抗原性。抗原的物質(zhì)可以是機體自身的成分如蛋白、酶、多肽或者多糖。也有外來的抗原（如病毒、污染物）。,抗原的特異性,各種抗原物質(zhì)的化學組成雖然很復雜，但能刺激機體產(chǎn)生抗體并與抗體反應相結合的化學組成，僅僅是抗原物質(zhì)表面的一些具有活性的化學基團、化學結構及空間構型，被稱為抗原物質(zhì)決定簇。 分子結構的差異性，決定各種物質(zhì)抗原的特異性。,抗原抗體反應,抗原與抗體的反應統(tǒng)稱為免疫學反應。在體內(nèi)進行的抗原抗體反應稱為免疫反應，在體外進行的抗原抗體反應稱為血清學反應。 沒有抗原的刺激，機體不能產(chǎn)生抗體；利用抗體可以檢測抗原物質(zhì)。,ELISA法特點,ELISA法是建立在抗原與抗體免疫學反應的基礎上，因而，具有特異性。 由于測定中需要酶標記抗原或抗體，酶分子與抗原或抗體分子的結合物可以催化底物分子發(fā)生反應，產(chǎn)生放大作用，正因為此種放大作用而使本法具有很高的敏感性。,2.常用的ELISA分析,1).測定抗原 2).測定抗體,(1)測定抗原,A將抗體吸附于固相表面，這個過程叫包被。 B 加抗原，形成抗原-抗體復合物。 C 加酶標抗體。 D 加酶反應的底物。反應終止時，反應液的顏色深淺與抗原的含量成正比。,主要步驟,1.包被抗體的酶標板（一抗）。 2.加待測抗原。抗原抗體反應，洗滌。 3.加酶標抗體（二抗）。反應，洗滌。 4.加顯色底物（三抗），反應，洗滌。 5.加終止液。 6.酶標儀上讀取吸光度值。 7.根據(jù)標準曲線對待測抗原進行定量。,(2)測定抗體,A 抗原包被在酶標板。 B 加抗體，形成抗原抗體復合物。 C 加酶標抗體（一抗） D 加酶底物（二抗），顯色，比色。,3.ELISA方法的應用,原則上ELISA可用于檢測一切抗原、抗體及半抗原，可以直接定量測定體液中的可溶性抗原。 在實際應用中它和醫(yī)學、生物化學、免疫學、微生物學、藥理學、環(huán)境學等方面密切相關。,舉例,醫(yī)學方面：腫瘤研究中檢測甲胎蛋白；檢測過敏原；檢測血清中白蛋白及免疫球蛋白；傳染病診斷中檢查乙型肝炎表面抗原。 環(huán)境科學方面：測定污染物抗原干預下生長因子、細胞因子、酶的變化。 其他：植物組織漿液中檢查植物病毒；普通比色分析。,二、酶標儀和多功能酶標儀,普通酶標儀 多功能酶標儀,1.普通酶標儀,即酶聯(lián)免疫檢測儀(ELISA Reader）,Bio-Rad Model 550,4萬元,光源,光電檢測器,電信號經(jīng)前置放大、對數(shù)放大、模數(shù)轉換等,濾光片 或單色器,酶標儀結構及原理,光源：鎢燈 濾光片：常用的波長范圍： 405nm 450nm(四甲基聯(lián)苯胺) 490nm(鄰苯二胺) 630nm 單色器：可調(diào)節(jié)波長的光,比色裝置： 聚苯乙烯塑料微孔板：96孔 光電檢測器,酶標儀與光度計的區(qū)別,波長：4-6個 比色裝置：酶標板，非比色杯 光路：垂直 功能：不能波長掃描；只在固定波長的可見光范圍測定；可對化學物及生命組分進行終點分析。,酶標儀的應用,普通酶標儀基本功能有2個： （1）相當于分光光度計：測定化合物含量或者細胞存活率等。 （2）基于免疫反應的ELISA分析。 新型的多功能酶標儀價格在20-50萬元，分析功能得到廣泛拓展，這對酶標儀的應用有深刻的意義。,ELISA的局限性,世界衛(wèi)生組織專家組提出對ELISA的評價認為：“ELISA作為免疫診斷應用是一個好辦法，但要做好它不容易。” 1.對ELISA法的非特異性評價的資料尚不夠完善，因此，對出現(xiàn)一些非特異性反應的時候，往往不易解釋。 2.固相載體的質(zhì)量常不統(tǒng)一，主要是原料及制備工藝還不一致，致使不同批號的固相載體有時本底值較高，有時吸附性能很差，影響試驗結果。 3.試劑不統(tǒng)一，現(xiàn)在處于“八仙過海，各顯神通”，標準還不能統(tǒng)一。,2.多功能酶標儀,Thermo公司全波長多功能酶標儀,50多萬元,多功能酶標儀的特點,1.比色杯或者微孔板（6、12、24、48、96和384孔微孔板 ）,測樣量大 ； 2. 200-1000 nm ，有紫外可見光、熒光、偏振光等,波長變化可達到1nm, 只要是有色溶液即可測定吸光度； 3.可提供終點檢測、動力學、單孔掃描和光譜掃描等測讀模式 ； 4.分析功能擴大。,多功能酶標儀的實驗應用舉例,DNA/RNA定量和純度檢測 Bradford /Lowry實驗 細胞活性/細胞毒性檢測 MTT分析 （IC50/LD50 ） 細菌生長分析 鈣流檢測 膜電位檢測 雙熒光素酶報告基因分析,多功能酶標儀的實驗應用,ATP檢測 微生物生長 綠熒光蛋白分析 藥代毒性分析 膜滲透分析 熒光偏振分析,三、酶標儀操作,1. 注意事項 2. 酶標板 3. 操作要點,1.注意事項,1）反復研讀試劑盒說明，熟悉操作步驟。 2）加樣的準確性。操作中須注意顯色劑和終止的加量準確，最好使用加樣槍加液以保證比色時吸光度的準確性。槍頭不要混用。 3）洗滌時間。一般按照說明書要求，起碼洗滌5次，切要把殘液甩干。,4）觀察和判讀吸光度結果應在15min 內(nèi)完成，否則液體顏色會減退。 5）待測生物樣品要放在4冰浴上。 6）顯色液要現(xiàn)用現(xiàn)配，避光低溫保存 。 7）注意購買抗體的保存。,2.酶標板,酶標板材料,可溶性抗原或抗體吸附于固相載體而成為不溶形式，這是進行酶標記測定的基本條件。許多物質(zhì)可作為固相載體，如纖維素、交聯(lián)右旋糖苷、瓊脂糖珠、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯及聚氯乙烯等等。但在ELISA中最常用的是聚苯乙烯或聚氯乙烯微量反應板。由于微量反應板所用試劑量少，操作方便，適合于大規(guī)模應用。,酶標板材料,國產(chǎn)聚苯乙烯微量反應板（上海塑料三廠出品）目前已大量應用于ELISA測定，并且獲得了滿意的結果。但每批微量反應板對抗原或抗體蛋白質(zhì)的吸附性能是有顯著差別的。實驗證明，吸附效果似乎與塑料的類型及其表面性質(zhì)有關。特別是塑料制品在加工過程中因工藝不同或受其他因素的影響而造成吸附性能的極大差異，甚至完全喪失吸附能力。,酶標板鑒定,對每批制品在使用前，必須經(jīng)過實驗室鑒定，鑒定的方法和標準是對每批購置的微量反應板抽樣，用檢測試劑盒進行試驗，當顯色并終止反應后，在酶標比色計中測定其O.D值。,一般認為全板中每兩孔間O.D值的誤差不超過10%為合格。如果中間孔與四周孔O.D值相差太大，或者反應板的這一邊與另一邊凹孔的O.D值相差大，均不合格。此外，還要檢查陽性和陰性參考血清O.D值是否有明顯差別。一般要求有10倍左右的差異為合格。,酶標儀單、雙波長檢測,一般的酶標儀在測定中均有單波長和雙波長的模式，為什么呢？,酶標儀是垂直光路，受被測樣本液面是否水平、酶標板透光性、孔底是否平整等的影響較大。 選擇 630nm為參比波長, 測定其吸光度A0;在測定波長（如490nm/450nm）下測定樣本的吸光度A,雙波長測定后,取二者的差值, 測定結果的標準偏差比單波長下測定的要小,實驗誤差小。,在ELISA測定所使用的底物如鄰苯二胺或四甲基聯(lián)苯胺，顯色終止后，在 630nm處的吸光度值都只有吸收峰處（490nm/450nm）吸光度值的1%以下，因此，利用雙波長檢測，不會影響檢測靈敏度。 一般酶標儀比色應該首選雙波長。,酶標儀的工作環(huán)境,1.儀器應放置在無強磁場和干擾電壓的位置。 2.儀器應放置在噪音低于40分貝的環(huán)境下。 3.為延緩光學部件的老化，應避免陽光直射。 4.操作環(huán)境溫度應在1540之間，環(huán)境濕度在15%85%之間。 5.操作時電壓應保持穩(wěn)定。 6.操作環(huán)境空氣清潔，避免水汽、煙塵。 7.保持干燥、干凈、水平的工作臺面，以及足夠的操作空間。,3.Bio-Rad Model 550酶標儀操作,1.接通電源，打開酶標儀開關。 2.儀器開始自檢。Self disgonsis in progress 3.按箭頭光標到Mode,設置參數(shù)。當儀器出現(xiàn)set analysis mode 時，按enter確定。 4.選擇測定波長的類型。按箭頭光標到D/S,按select選中，enter 確定。光標出現(xiàn)在Dual/Single，選擇雙波長，按select選中，enter 確定。,5.選擇濾光波長，此酶標儀有四個波長：1：405nm;2:450nm;3:490nm;4:630nm。按箭頭光標到Filt,按select選中，enter 確定。光標出現(xiàn)在Mes=#X Ref=# Y，如按光標選擇數(shù)字3，即490nm的測定波長,enter確定。再按Next, 到Ref,按光標選擇參考波長，如選數(shù)字4.即為630nm，enter 確定。 6.選擇是否混合。按箭頭光標到Mix,按select選中，enter 確定。光標出現(xiàn)在yes/No，如光標選擇No，按select選中,enter 確定，說明樣品不混合。,7.返回原顯示，set analysis 的D/S FiltMix,按enter出現(xiàn)set analysis的Mode。說明儀器已經(jīng)到達測試狀態(tài)。 8.推開測定蓋，將酶標板小心正確放到測定槽內(nèi)，合住蓋。 9.上好酶標儀專用的光敏打印紙。 10.按Start，開始測量吸光度，并自動打印測定結果。 11.測定完成后，取出酶標板，合上蓋，關儀器開關和電源，蓋上防塵罩。,4.Thermo多功能酶標儀的操作,1.開機，點擊 SkanIt RE for Varioskan flash2.4.3,進入分析系統(tǒng)； 2. 選擇new session;name;next； 3.選擇酶標板，如96孔版；next； 4.選定文件夾；設定測定方法，如波長； 5.連接儀器connect；放板（in）,save;點擊excute session;開始讀板，Results,保存數(shù)據(jù)；觀察結果，記錄或保存； 6.取板（out）,斷開連接disconnect,關機。,思考題, 普通酶標儀測定時為什么選擇雙波長測定？ ELISA法的原理是什么？ 普通酶標儀和紫外分光光度計有什么區(qū)別？,謝謝,