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酶免疫分析仪各类型的工作原理及基本结构
点击次数:656 更新时间:2023-12-26

     酶免疫分析(enzyme immunoassay,EIA) 是目前临床应用最多的一类免疫分析技术,可分为非均相(或异相)酶免疫测定和均相酶免疫测定两种方法。
     均相酶免疫分析法(homogeneous enzyme immunoassay,HEI) 均相酶免疫分析主要有酶扩大免疫测定技术和克隆酶供体免疫测定两种方法。
    非均相酶免疫分析法(heterogeneous enzyme immunoassay) 常用的酶免疫分析法多为非均相法,又可分为液相酶免疫法和固相酶免疫法两种,以后者常用,称为酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)。ELISA是临床上常用的免疫分析方法,目前常用的酶免疫分析仪都是基于ELISA技术,称为酶免疫分析仪。

酶免疫分析仪的类型、工作原理及基本结构:
    根据仪器结构和自动化程度, 针对固相支持物的不同(如微孔板、试管、小珠、磁微粒等)作为吸附免疫试剂的载体,因而设计成不同的酶免疫分析仪,其基本工作原理就是分光光度法,在光电比色计或分光光度计的基础上根据ELISA技术的特点而设计。包括:
    微孔板固相酶免疫测定仪器 国际上微孔板式ELISA使用的载体为96孔板,采用直接对微板孔测定吸光度(A)的比色计。
1、酶标仪
    酶标仪也称为ELISA测读仪(ELISA reader),有单通道和多通道两种类型。自动型多通道酶标仪有多个光束和多个光电检测器,检测速度快。如8通道的仪器,设有8条光束(或8个光源)、8个检测器和8个放大器。多通道酶标仪的检测速度较快。
    酶标仪的工作原理与主要结构和光电比色计几乎全相同(见图16-1)。既可以使用和分光光度计相同的单色器,也可以使用干涉滤光片来获单色光,此时将滤光片置于微孔板的前、后的效果是一样的。

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 酶标仪工作原理

    酶标仪的工作原理和光路与普通光电比色计的不同之处在于(见图16-2) :比色液的容器不是比色皿,而是用塑料微孔板;酶标仪以垂直光束通过微孔板中的待测液;酶标仪通常使用光密度OD来表示吸光度。现在大部分的酶标仪还加上了判读系统和软件操作分析系统等。

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 酶标仪光路系统简图


2、半自动微孔板式ELISA分析仪
    半自动微孔板式ELISA分析仪在酶标仪的基础上再配置加液器、温育器、洗板机和测读仪等分别组成。测定中需由手工将微孔板移至下一步骤的仪器中进行。洗板机要求洗涤后固相表面非特异性物质洗涤干净,吸液后每孔中残留的液量极小。较精密的洗板机有可调节的定时、洗涤液定量及振荡微孔板的功能。
3、全自动微孔板式ELISA分析仪
    自动化酶免疫分析系统由加样系统、温育系统、洗板系统、判读系统、机械臂系统、液路动力系统、软件控制系统等组成,这些系统既独立又紧密联系。全自动微孔板式ELISA分析仪用在大批量标本的检测中,不但提高了工作效率,而且测定的精密度亦得到改善。微孔板式ELISA仪器均为开放式的,即适用于所有微板式ELISA试剂。ELISA检测结果的精密度主要取决于试剂的质量。全自动ELISA仪器本身的精密度一般在3%左右。应用优质试剂测定结果的精密度,定量测定可达到7%以下;常用的定性测定为感染性疾病抗原、抗体的检测,精密度在10%左右。
4、管式固相酶免疫测定仪
    应用管式固相载体的ELISA分析仪器不多,在我国应用的有:
① 1990年德国推出的全自动管式ELISA分析系统和配套试剂。试剂包括用链霉亲和素包被的聚苯乙烯管、生物素结合的抗原或抗体,辣根过氧化物酶标记的抗体和显色底物ABTS。测定中标准曲线可使用2星期,每次测定只需一点定标。测定的精密度CV在3%左右。测定项目齐全,包括激素、肿瘤标志、心肌标志和感染性疾病的抗原、抗体等。② 法国生产的是一种特殊形状的管式全自动ELISA的分析仪,配套使用一个特别的“试剂条"(reagent strip)。
5、微粒固相酶免疫测定仪
    美国生产自动酶免疫分析仪应用聚苯乙烯微粒(颗粒直径0.47μm)作为固相,特异抗体或抗原包被在微粒上。第一次抗原抗体反应后,将反应液通过特制的玻璃纤维膜,聚苯乙烯微粒吸附在玻璃纤维膜上,液体则通过膜滤出。以后的反应在膜上进行,用过滤方式洗涤。标记酶为碱性磷酸酶,底物为4-甲基伞酮磷酸酶,反应后进行荧光测定。其后生产的作药物测定的荧光偏振分析仪与一体多项目全自动免疫分析仪也在检验实验室广泛应用。
6、磁微粒固相酶免疫测定仪
    磁微粒可用磁铁吸引与液相分离,是免疫测定中较为理想的固相载体,较早应用磁微粒作为酶免疫测定固相的是瑞士出品的分析系统,由分光光度测读仪、磁铁板和试剂3部分组成。试剂包括抗异硫氰酸荧光素(FITC)抗体,特异抗体或抗原包被的磁微粒(颗粒直径1μm),FITC结合的特异抗体或抗原,碱性磷酸酶标记的特异抗体或抗原及底物酚肽(phenolphthalein)磷酸酯。其应用的抗FITC-抗体是与亲和素-生物素原理相同的间接包被系统,反应模式与电化学发光免疫测定亦相似。反应在试管中进行,基本上用手工操作。反应结束后将试管架放在磁铁板上,磁微粒被磁铁吸引至管底,完成固相与液相的分离。酶作用后反应液呈粉红色。