ELISA：科研及临床诊断的现代技术

  数百年来，医生一直使用实验室检查来确认疾病诊断。在显微镜发明之前，实验室检查都是通过肉眼宏观观察尿液和粪便等各种样本进行的。然而，仅靠宏观检查无法揭示微观变化，例如寄生细胞、细菌和病毒的类型和形态。1590年，扎卡里亚斯·詹森和汉斯·詹森父子发明了光学显微镜，可以放大肉眼看不见的小物体。这项发明为生物学、医学和其他科学领域的新发现和研究铺平了道路。随着时间的推移，检测和测量样本中目标物质的实验室检查方法不断发展。这些进步的例子包括RID（放射免疫扩散）和RIA（放射免疫分析）技术。

  在显微镜实验室检查技术的发展中，酶联免疫吸附试验(ELISA)方法成为一项重大突破。该技术由EvaEngvall和PeterPerlman于1971年发现。ELISA方法应用于各个领域，已成为全球研究实验室和诊断中使用的常规技术。他们改进了放射免疫分析(RIA)方法，用酶代替放射性碘125来结合抗原和抗体。

  ELISA法最早用于测定兔血清中的IgG抗体水平，并最终在美国和欧洲获得专利，之后ELISA法开始被研究者广泛应用。1974年，LJungstrom等人将此法应用于寄生虫学，以鉴定旋毛虫病。1945年，Voller使用ELISA法诊断疟疾。1978年至1981年，Bishai、Galli、Leinikki、Ukkonen等人使用ELISA法鉴定流感、副流感病毒和腮腺炎病毒引起的感染。1980年，Siegle等人用微量滴定板改良ELISA法，以鉴定各种激素、肽和蛋白质的浓度。目前，ELISA方法广泛用于COVID病毒抗原检测、肝炎筛查、寄生虫分析、肿瘤标志物检测、激素水平测量等研究和诊断目的。

  ELISA的工作原理有两个：抗体和抗原之间的反应，以及酶和底物之间的反应。这些反应发生在每个微孔板孔中。孔表面涂有针对目标抗原的特异性抗体。当将含有目标抗原的样品加入孔中时，抗体和抗原之间会发生反应，形成抗体-抗原键。但是，样品中可能含有其他不需要的抗原，这些抗原可通过用缓冲液清洗去除。然后，抗体-抗原复合物与酶标记的抗体（酶标记抗体）结合。为了确定抗体-抗原键的存在，需要添加底物，该底物与酶标记抗体上的酶发生反应，从而形成有色产物。为了停止该反应，需要添加NaOH、HCl或硫酸。使用基于分光光度法原理的ELISA读数仪测量所形成的颜色在400-600nm波长处的吸光度。

  ELISA方法有三种类型：

  1、直接ELISA（抗原筛选）

  在直接ELISA中，抗原直接与酶标记抗体结合。此方法通常用于测量抗原浓度。

  2、间接ELISA

  在间接ELISA中，抗原不直接与酶标抗体结合，而是先与一抗结合。此方法通常用于测量样本中的总抗体。

  3、夹心ELISA（抗体筛选）：与直接和间接ELISA不同，夹心ELISA涉及用捕获抗体包被孔。这些抗体与目标抗原结合，随后被直接和间接抗体结合，形成类似夹心的结构。这种方法通常用于测量复杂样本中的抗原浓度，例如激素和细胞因子。

  该方法具有如下优点：

  1、程序简单

  基于抗原和抗体之间的特异性反应，具有高特异性和敏感性

  2、高效

  总体上是安全且环保的，因为它不需要放射性物质和大量的有机溶剂

  然而，ELISA也有缺点，例如：

  1、抗体制备成本高

  2、需要复杂的技术和昂贵的培养基

  3、出现高假阳性/假阴性结果的可能性

  4、抗体不稳定性

  5、由于抗体不稳定，需要在低温条件下运输和储存

  总之，自1590年ZachariasJanssen和HansJanssen发现光学显微镜以来，实验室检查经历了重大发展。1971年EvaEngvall和PeterPerlman开发的ELISA（酶联免疫吸附测定）方法标志着微观实验室检测的一个重要里程碑。该方法对疾病诊断、生物研究、医学和其他科学领域做出了重大贡献。在ELISA方法中，抗原、抗体和酶与底物之间的反应发生在多孔微孔板内，结果可以通过分光光度法测量。ELISA具有程序简单、灵敏度高、效率高等优点。然而，也存在一些挑战，例如抗体制备成本高以及可能出现假阳性/阴性结果。尽管如此，ELISA仍然是当今实验室检查中最常用的方法之一，在疾病诊断、健康监测和研究中有各种应用。随着科技的不断进步，期待未来ELISA方法能够不断发展，为提高医疗质量和科学认识做出更大的贡献。