ELISA背景介紹
酶聯(lián)免疫吸附實驗(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA)是一種基于抗體-抗原-抗體特異性結(jié)合形成三明治復(fù)合物的高靈敏度、高特異性的免疫檢測技術(shù)。鑒于其發(fā)展歷史較久,技術(shù)積累成熟,且操作簡便、成本較低、可高通量檢測,廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)(醫(yī)療器械和精密儀器)、生物學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品安全等領(lǐng)域。根據(jù)使用應(yīng)用的需要,可以分為直接法,間接法,夾心法和競爭法等。
根據(jù)ELISA的特點,其常見應(yīng)用有:病毒/細菌/寄生蟲的定性檢測,蛋白抗原定量,抗體效價和信號通路的定性和定量研究;藥物研發(fā)與質(zhì)量控制相關(guān)的血液和組織液中的藥物定量,生物制品的效價測定等。
ELISA的顯著特點有:通過標準曲線,精確定量抗原分子濃度;定性篩查樣本中目標抗原的存在與否;高通量檢測大量樣本;檢測限度達到ng/mL,pg/mL的高靈敏度分析;以及抗原抗體特異性反應(yīng)的親和能力。
其中,標準曲線是定量的最終依據(jù),其主要體現(xiàn)的方面有:1.標曲是定量分析的核心依據(jù),通過已知濃度標準品和對應(yīng)的檢測出信號,擬合成數(shù)學(xué)模型,來反算樣本濃度;2.通過最低檢測限和最低定量限,線性范圍和重復(fù)性,來驗證實驗的可靠;3.根據(jù)斜率和截距判斷獨立實驗的正常與否;數(shù)據(jù)可比性和標準化,來校正數(shù)據(jù)和減少批間差異。
在ELISA檢測中,Sum of Squares Error (SSE,誤差平方和) 是數(shù)據(jù)分析的重要統(tǒng)計量,主要用于評估標準曲線擬合的準確性以及實驗數(shù)據(jù)的離散程度。表示實際觀測值(實驗數(shù)據(jù)點)與擬合曲線(如標準曲線)預(yù)測值之間的偏差平方和。可以評估標準曲線的擬合優(yōu)度,SSE越小,說明實際數(shù)據(jù)點與擬合曲線的偏差越小,曲線擬合效果越好,反之,提示此次實驗?zāi)P筒磺‘?dāng);另外,在同一批次ELISA板中,不同標準曲線的SSE應(yīng)接近,并結(jié)合R²等統(tǒng)計項目,來判斷實驗條件的重復(fù)性、可靠性和穩(wěn)定性。見圖1,圖2。

ELISA Blank作用
Blank孔不僅直接影響SSE的計算(校正OD=實測OD-Blank OD,Blank孔OD值不穩(wěn)定或異常,會導(dǎo)致校正后的數(shù)據(jù)偏差增大,從而增加SSE,降低擬合精度。);Blank孔的較大差異,會體現(xiàn)實驗的系統(tǒng)誤差;高Blank信號導(dǎo)致低濃度標準點的計量為負數(shù),扭曲標準曲線,增大SSE。
另外,在《酶聯(lián)免疫吸附法檢測試劑注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》,《定量檢測試劑分析性能評估指導(dǎo)原則》,EP17-A2和《Immunoassay Devices Guidance for Industry》中,均提到定量檢測中的Blank孔,明確要求ELISA實驗需設(shè)置空白孔,并規(guī)定其信號應(yīng)顯著低于最低校準品信號(通常要求Blank OD≤最低校準品OD的50%);或者要求空白孔用于確定檢測限(LOD),其OD值需滿足:均值+2SD≤低濃度校準品OD值;TMB顯色時450nm波長下OD值一般≤0.1;強調(diào)空白孔的重復(fù)性(CV值應(yīng)≤20%)等。
實際應(yīng)用
因為免疫實驗的所有形式測量,都需要標準化。所以對Blank孔的控制是ELISA水平重要的具體體現(xiàn)之一。
賽唐生物歷時10年,在開發(fā)E.coli/CHO/293/SC Yeast/HS Yeast/PP Yeast HCP ELISA過程中,長期堅持打磨基礎(chǔ)技術(shù),對Blank本底進行了顯著的控制,下降比例達10倍。并統(tǒng)計上百次實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)Blank從0.1,降低到0.05水平,再到0.01水平(見圖3-圖9)。




與Cygnus相比,本底降低2-10倍,見表1,圖10。為后續(xù)藥物ELISA定量檢測,提供了扎實的體系支持。

表1
參考標準
《酶聯(lián)免疫吸附法檢測試劑注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》
《定量檢測試劑分析性能評估指導(dǎo)原則》
《EP17-A2: Evaluation of Detection Capability for Clinical Laboratory Measurement Procedures; Approved Guideline—Second Edition》
《Immunoassay Devices Guidance for Industry》
