Ифа постановка реакции

Ифа постановка реакции

В настоящее время используется огромное количество всевозможных разновидностей и модификаций ИФА. Широкое распространение получили разные варианты твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA).

Твердофазный ИФА был предложен в 1971 году. Основные принципы твердофазного ИФА, независимо от модификации, заключаются в следующем:

  • 1. На 1 этапе реакции адсорбируют антигены или антитела на твердой фазе. При этом не связавшиеся с твердой фазой реагенты легко удаляются отмыванием.
  • 2. В сенсибилизированных лунках инкубируют исследуемый образец. В лунках с положительным контролем — стандартные реагенты. При этом на поверхности твердой фазы формируются иммунные комплексы. Несвязавшиеся компоненты удаляют отмыванием.
  • 3. При добавлении конъюгата антитело-фермент или антиген-фермент и связывании его с иммобилизованным иммунным комплексом активный центр фермента остается доступным для последующего взаимодействия с субстратом. Инкубация субстрата в лунках с иммобилизованным конъюгатом приводит к развитию цветной реакции. Эту реакцию можно остановить на нужной стадии, выраженность окрашивания можно оценить визуально или по оптической плотности. Важный этап любого варианта твердофазного анализа — процедура отмывки от несвязавшихся реагентов. Важно не просто сполоснуть фиксированные на твердой фазе компоненты, а удалить реагенты из всей глубины слоя. Промывание проб может производиться в автоматическом режиме с помощью вошера или вручную, многоканальной пипеткой. Для проведения ИФА необходимы:
  • · полистироловый планшет или другие использующиеся варианты твердой фазы;
  • · отмывающий раствор;
  • · конъюгат (меченные ферментной меткой антигены или антитела);
  • · смесь используемых субстратов;
  • · останавливающий раствор (Стоп-реагент — раствор для остановки реакции);
  • · образцы, использующиеся для положительного и/или отрицательного контроля;
  • · стандартный антиген (для построения калибровочной кривой);
  • · одно- и многоканальные пипетки;
  • · вошер;
  • · оптический прибор для определения оптической плотности исследуемого раствора (ИФА-ридер, считыватель, который последовательно фотометрирует все лунки);
  • · 5-100 мкл исследуемого биологическою материала.

1. В лунках панелей адсорбируют антигены или антитела (исследуемый материал). Часто в прямом ИФА антиген, иммобилизованный на твердой фазе, это клетки и другие корпускулярные антигены.

Контроль. В качестве контроля используют лунки с адсорбированным положительным контрольным образцом, в котором обязательно содержится искомый антиген, и отрицательным контрольным образцом заведомо не содержащим исследуемого антигена. При наличии очищенного стандартного антигена реакцию проводят в нескольких разведениях, так чтобы можно было построить калибровочную кривую.

  • 2. «Блокируют свободные места связывания, оставшиеся на твердой фазе, с помощью БСА казеина и др. (для предотвращения неспецифической сорбции конъюгата на твердой фазе).
  • 3. В лунки вносят меченные ферментом антитела или антигены (конъюгат), инкубируют. Связывание конъюгата с твердой фазой будет происходить лишь в случае комплементарности обоих компонентов системы. После инкубации с коньюгатом лунки отмывают, удаляя, таким образом, не связавшуюся часть конъюгата.

  • 4. Затем в лунки вносят субстрат, специфичный для используемого фермента, и инкубируют. По достижении оптимального уровня окрашивания в лунках с положительным контролем, ферментативную реакцию останавливают.
  • 5. Учет реакции. Сначала результаты реакции учитывают визуально. Для более точного учета результатов интенсивность окрашивания оценивают на ИФА-ридере с соответствующим светофильтром. По результатам проведенного анализа строят график зависимости оптической плотности от концентрации. иммуноферментный абсорбирование антитело иммобилизация
  • а) для выявления антигена; б) для выявления антител.

Этот вариант ИФА используют обычно для выявления специфических антител. В лунках панелей адсорбируют стандартный антиген и инкубируют с образцами сыворотки или другого биологического материала, полученного от больного (спинномозговая жидкость, слюна и др.). Специфические антитела, связавшиеся с антигеном на твердой фазе, выявляют с помощью антиглобулинового конъюгата. В зависимости от цели анализа используют разные антиглобулиновые реагенты, выявляющие антитела всех изотипов, либо специфичные к отдельным классам и подклассам иммуноглобулинов. Основное достоинство метода состоит в универсальности конъюгата. Один и тот же коньюгат может служить для выявления антител человека к самым разным антигенам в любых образцах. Реакция методически проста.

Основные этапы непрямого ИФА для определения антител:

  • 1. Антиген адсорбируют на твердой фазе, затем отмывают от несвязавшихся компонентов.
  • 2. Блокируют свободные места связывания. Отмывают.

  • 3. В лунки вносят исследуемый материал, инкубируют и затем проводят процедуру отмывки. Параллельно ставят пробы с положительным и отрицательным контролями.
  • 4. Добавляют антиглобулиновый конъюгат в рабочем разведении, инкубируют, отмывают от несвязавшихся компонентов.
  • 5. Вносят субстрат, инкубируют. По достижении оптимального уровня окрашивания в лунках с положительным контролем реакцию останавливают, добавляя стоп-раствор.
  • 6. Измеряют количество продукта реакции на ИФА-ридере.

При оптимальных условиях проведения анализа метод высокоспецифичен и чувствителен. Он позволяет выявлять нанограммовые количества антител в сыворотках исследуемых больных. Для получения удовлетворительных результатов необходима стандартизация реагентов и методических приемов. Этот вариант ИФА может также использоваться для тестирования моноклональных антител.

«Сэндвич» — вариант ИФА для выявления антигенов.

Антигены, определяемые с помощью данного варианта ИФА, должны иметь несколько эпитопов, способных связывать антитела, или обладать повторяющимися, пространственно разделенными эпитопами одинаковой специфичности.

При проведении этого варианта ИФА высокоспецифичные поли- или моноклональные антитела, адсорбированные на твердой фазе, инкубируют с исследуемым образцом. После процедуры отмывания в лунки вносят меченные ферментом антитела (конъюгат) к тому же антигену и далее проводят все остальные этапы реакции. Эффективность образования специфического комплекса на каждой стадии анализа зависит от константы связывания реакции антиген-антитело.

Основные этапы анализа:

  • 1. На твердой фазе иммобилизуют моноклональные антитела или аффинно-очищенные поликлональные антитела.
  • 2. В лунки панелей вносят исследуемый образец, параллельно ставят положительный контрольный образец и отрицательный контрольный образец в различных разведениях. Инкубируют и отмывают.
  • 3. В лунки вносят меченные ферментом моноклональные или поликлональные антитела — конъюгат. После инкубации проводят отмывку.
  • 4. Вносят субстрат, инкубируют. Реакцию останавливают при достижении оптимального окрашивания в лунках с положительным контролем.
  • 5. Учет результатов на ИФА-ридере.

Основным достоинством метода является высокая чувствительность, превосходящая возможности других схем ИФА

Этот вариант анализа основан на конкуренции меченых (конъюгат) и немеченых (исследуемых) антител за связывание с антигеном, адсорбированным на твердой фазе. Количество фермента, присоединившегося к твердой фазе, уменьшится пропорционально содержанию в смеси свободных антител. Для определения антигена используется тот же вариант, но в этом случае искомый антиген конкурирует с меченым, стандартным антигеном за связывание с антителами, иммобилизованными на поверхности твердой фазы.

Конкурентный метод требует минимального числа операций, незначительного расхода реагентов и легко может бытъ автоматизирован. При проведении конкурентного ИФА для выявления антител лучше использовать меченые моноклинальные антитела, тогда конкуренция конъюгата с исследуемым образцом происходит за единственный эпитоп адсорбированного на твердой фазе антигена. Этот вариант ИФА применяется для определения различных соединений, таких как иммуноглобулины человека, раково-эмбриональный антиген, инсулин и др. Он позволяет выявлять антитела к диагностически значимым эпитопам инфекционных агентов.

Основные этапы анализа для выявления антигена:

  • 1. На твердой фазе иммобилизуют специфические для выявляемого антигена моноклональные антитела.
  • 2. В лунки панелей вносят в известной концентрации антиген, меченный ферментом, и исследуемый образец. Проводят инкубацию и отмывку. Параллельно в соседних лунках ставят положительный и отрицательный контроли. Для построения калибровки используют стандартный немеченый антиген в различных разведениях.
  • 3. Добавляют субстрат, инкубируют, останавливают реакцию при развитии оптимального окрашивания в лунках с положительным контролем.
  • 4. Учет реакции на ИФА-ридере.

В этом случае количество антигена в исследуемом образце обратно пропорционально ферментативной активности на твердой фазе.

В этом варианте ИФА антиген, присутствующий в исследуемом образце, связывается с моноклональными антителами, меченными ферментной меткой, и ингибирует их взаимодействие со стандартным антигеном, иммобилизованным на твердой фазе. Присутствие в образце даже следовых количеств специфичного к конъюгату антигена будет ингибировать связывание меченых антител с иммобилизованным антигеном. Степень ингибирования прямо пропорциональна содержанию антигена в растворе. Для проведения количественного анализа строят кали6ровочную кривую с помощью последовательных разведений стандартного антигена. Основные этапы ингибиторного ИФА для выявления антигена (рис.6).

  • 1. В лунках панелей адсорбируют стандартный антиген. Подбирают рабочее разведение меченых антител с помощью титрования.
  • 2. Проводят предварительную инкубацию конъюгата в разведении, предшествующем рабочему, с разведениями исследуемого образца, стандартного антигена и положительных контрольных проб.
  • 3. Смесь переносят в лунки панелей. Для контроля 100%-ного связывания в несколько лунок вносят только меченые антитела, без ингибирующего антигена. Панели инкубируют, затем проводят отмывку.
  • 4. Добавляют субстрат.
  • 5. Проводят учет результатов.

Концентрация определяемого антигена в исследуемом образце обратно пропорциональна ферментативной активности на твердой фазе.

ИФА может использоваться не только для определения растворимого антигена или антитела, но и клеток, вырабатывающих различные белки.

Метод иммуноферментных пятен (ELISPOT).

В 1983 году адаптировали технологию твердофазного ИФА для определения лимфоидных клеток, секретирующих антитела или антигены (например, цитокины), in vitro. Метод получил название ELISPOT (метод иммуноферментных зон или пятен). Основной принцип метода:

  • 1. На поверхности полистироловой лунки (используют 24-х луночные панели для культивирования клеток) сорбируют антигены или антитела, которые служат «ловушечными» реагентами.
  • 2. Добавляют исследуемые лимфоидные клетки, культивируют несколько часов при 37°С, давая им возможность занять определенное место и выполнить секреторную функцию. Антитела или антигены, секретируемые такими клетками, улавливаются адсорбированными на твердой фазе реагентами.
  • 3. Клетки удаляют, используя для этого отмывающий раствор с детергентом, лизирующим клетки.
  • 4. Участки накопления секреторных продуктов проявляют, добавляя связанные с ферментом антитела (антиглобулиновый реагент).
  • 5. Добавляют смесь субстрата с агарозой (используемые субстраты должны растворяться в агарозе и образовывать нерастворимые продукты реакции), на поверхности твердой фазы образуются коричневые или голубые пятна (в зависимости от используемых ферментов и субстратов), выявляя участки, где располагались клетки.
  • * Образовавшиеся пятна подсчитывают под микроскопом, это и будет количество секретирующих клеток.

В качестве твердой фазы может быть использована нитроцеллюлозная мембрана В этом случае есть ряд преимуществ: из-за высокой адсорбционной способности НЦМ требуется значительно меньшее количество антигена, используемого в качестве «ловушечного» реагента, кроме того, отпадает необходимость во включении агарозы в субстрат.

Читайте также:  Венарус цена в украине

При параллельном определении количества секретирующих клеток и общего количества секретируемого антигена или антитела в лунке, что возможно при использовании другого субстрата, можно выявить количество секретируемого вещества единичной клеткой.

Данный метод нашел широкое применение для оценки количества клеток, секретирующих антиген, улавливаемый адсорбированными антителами, используется для определения количества клеток, секретирующих цитокины (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИФН-у, ФНО-а).

Системы усиления сигнала.

При использовании высокоаффинных антител чувствительность отдельных вариантов ИФА очень высока и теоретически позволяет выявить единичные молекулы антигена, но на практике чувствительность ограничивается рядом факторов: активностью фермента, интенсивностью сигнала и методами учета сигнала. Системы усиления сигнала дают возможность повышать чувствительность различных вариантов ИФА. Рассмотрим некоторые такие системы:

На основе взаимодействия авидин-биотин.

Молекулы кофермента биотина (м.м. 244 Да) конъюгируют с антителами при помощи биотинил-N-гидроксисукцимида. Небольших размеров молекулу биотина проще присоединить к иммуноглобулину или другому белку без нарушения его иммунных или ферментативных свойств. Фермент в этом случае связывают с гликопротеином яичного белка авидином. Аффинносгь связывания авидина с биотином очень высока (константа диссоциации комплекса — 10-15 моль), конъюгат авидин-фермент прочно фиксируется на комплексе антиген-антитело-биотин. После добавления соответствующего субстрата проводят определение продукта реакции спектрофотометрически или по интенсивности люминесценции.

Одна молекула авидина состоит из четырех идентичных субъединиц, способна взаимодействовать с четырьмя молекулами биотина, что позволяет использовать его как связующую молекулу между двумя биотинсодержащими соединениями. В этом случае фермент тоже биотинилируют, а авидин выполняет функцию мостика, соединяя две молекулы, содержащие остатки биотина. К образовавшемуся комплексу антиген-антитело-биотин добавляют свободный авидин, а затем биотинилированный фермент. Проводят учет реакции.

Белок авидин может неспецифически сорбироваться на других молекулах, поэтому все чаще используют другой биотинсвязывающий белок — стрептавидин, обнаруженный в бактериях Streptomyces avidinii. Стрептавидин также образует прочный комплекс с биотином и состоит из четырех идентичных субъединиц.

Применение авидин-биотинового комплекса позволяет значительно повысить чувствительность ИФА, так как при синтезе конъюгата с одной молекулой АТ можно связать десятки молекул биотина. Получение конъюгатов (антител и ферментов с биотином) осуществляется достаточно легко и сопровождается минимальными изменениями их иммунологической и ферментативной активности. Конъюгаты ферментов с биотином могут быть использованы как универсальные реагенты.

Использование хемилюминесцентных реакций.

Хемилюминесцентные реакции можно использовать для получения сигнала в ИФА, при этом повышается чувствительность метода и сокращается время проведения анализа. В качестве метки в ИФА широко применяют пероксидазу хрена, для ее выявления можно использовать и различные хемилюминесцентные реакции. Хемилюминесцентные реакции основаны на способности люминола светиться при окислении перекисью водорода. В прямом анализе при ферментативной реакции образуется перекись водорода и окисляет люминол, катализатором этой реакции выступает пероксидаза хрена. Для усиления сигнала используются различные соединения, например, люциферин, фенолы, в этом случае интенсивность люминесценции усиливается в 10-100 раз, в отдельных вариантах в 500 раз (усиленный хемилюминесцентный анализ). Люминесцентный сигнал очень стабилен, его уровень достигает максимума за 30 с (для сравнения: цветная реакция с ОФД в качестве индикатора полностью развивается лишь за 30 мин).

При непрямом анализе люминолом или его производными метится антитело. Такая метка в свободном состоянии способна окисляться перекисью водорода с выделением света. Если она образовала комплекс, то теряет способность окисляться.

На основе каскадных систем.

Для повышения чувствительности ИФА можно использовать ферментные каскадные системы. В этом случае первый фермент, связанный с антителами, приводит к образованию восстанавливаемого субстрата для второй ферментной системы. Вторая ферментная система может быть субстрат-циклической или редоксициклической. Ферментными метками в этом случае могут служить фосфо-глюкоизомераза, альдолаза, щелочная фосфатаза. Конечный продукт реакции определяют визуально или спектрофотометрически.

Системы амплификации в ИФА позволяют добиться высокой чувствительности. Такие ИФА-системы используются для определения уровня гормонов.

В связи с развитием клеточных технологий, молекулярной биологии, генетики, физики, химии и ряда других высокотехнологичных дисциплин в повседневную практику внедряются новые высокоточные и высокотехнологичные методы. Данные междисциплинарные тенденции затрагивают и область медицинских знаний, и смежные области биологических, биохимических проблем. За последние десять лет получил широкое распространение и внедрение в массовую практику метод клинической лабораторной диагностики под названием иммуноферментный анализ.

Вообще технологии иммунологических ферментативных и радиологических реакций широко использовались в типировании клеток, культур клеток, различных тканей с начала 80-х годов XX столетия. Однако методы эти были очень трудоемкими, не унифицированными, не стандартизированными, что исключало их использование в лечебно-диагностических целях в массовом порядке. Такими методами пользовались лишь узкие, наукоемкие и высокоспециализированные лаборатории.

Однако с развитием техники, микротехники, производства различных биополимерных материалов стало возможным производить готовые наборы иммуноферментной диагностики, которыми смогут пользоваться лаборатории лечебно-профилактических учреждений широкого профиля. ИФА широко используется для диагностики всевозможных инфекций (хламидиоз, сифилис, цитомегаловирус, токсоплазмоз, герпес и т.д.), как острых, так и хронических, а также скрытых форм, которые протекают без клинических симптомов.Также этот метод применяют для контроля над хроническими заболеваниями. Давайте постараемся разобраться, что это за метод, и какие принципы лежат в его основе?

Компоненты иммуноферментного анализа – иммунная реакция и ферментативная реакция

Иммунная реакция, что это? Что такое антитело, антиген?

Что такое иммунная реакция? Что такое антиген?
В первую очередь разберем, что такое иммунные реакции. Иммунные реакции – это специфические реакции связывания антигена с антителом с образованием иммунного комплекса. Что это значит? На поверхности каждой клетки любого организма имеются особые структуры, которые называются антигены. Антигены в целом – это молекулы, которые несут информацию о клетке (подобно информации на бейдже у человека, где указываются основные данные этого человека).

Индивидуальные и видовые антигены – что это? Зачем нужны эти антигены?

Имеются антигены индивидуальные, то есть присущие только данному конкретному организму. Эти индивидуальные антигены разные у всех людей, есть похожие друг на друга, но все равно отличающиеся. Двух одинаковых копий индивидуальных антигенов в природе не существует!

Второй основной тип антигенов – это видовые антигены, то есть присущие какому-либо конкретному виду живых существ. Например, у человека присутствует свой видовой антиген, общий для всех людей, у мышей имеется свой мышиный видовой антиген и т.д. На поверхности каждой клетки обязательно присутствуют видовой и индивидуальный антиген.

Видовой антиген используют клетки иммунной системы для опознавания «свой – чужой».

Как происходит узнавание антигена?

Иммунная клетка связывается с подозрительной клеткой и проводит опознание именно по индивидуальному антигену. В памяти иммунной клетки «записано» как выглядит «свой антиген». Таким образом, если антиген подозрительной клетки совпадает с описанием «свой антиген», значит, эта клетка собственного организма и опасности не представляет. Тогда иммунная клетка «отвязывается» и уходит. А если антиген не совпадает с описанием «свой», тогда иммунная клетка идентифицирует эту клетку как «чужой», а значит потенциально опасный для всего организма. В этом случае иммунная клетка не «отвязывается», а начинает уничтожать опасный объект. Точность такого иммунологического узнавания поражает воображение – 99,97%. Ошибок практически не бывает!

Что такое антитело, иммунный комплекс?
А что представляет собой антитело?

Антитело – это особая молекула, расположенная на поверхности иммунной клетки. Именно антитело и связывается с антигенами подозрительной клетки. Далее антитело передает информацию внутрь клетки, где происходит опознавание, и получает обратный сигнал двух видов «свой» или «чужой». При сигнале «свой» антитело разрушает связь с антигеном и отпускает клетку.

Что такое иммунный комплекс?
При сигнале «чужой» ситуация разворачивается иначе. Антитело не разрывает связь с антигеном, а наоборот, посылая специфические сигналы, вызывает «подкрепление». Биологически это означает, что другие антитела, находящиеся в другой части клетки, начинают перемещаться к участку, откуда идет сигнал опасности, и также образуют связь между собой и пойманным антигеном. В конце концов, антиген оказывается, окружен со всех сторон и прочно привязан.Такой комплекс антиген + антитело называется иммунный комплекс. С этого момента начинается утилизация антигена. Но сейчас подробности процесса нейтрализации антигена нас не интересуют.

Виды антител (IgA, IgM, IgG, IgD, IgE)
Антитела – это белковые структуры, которые, соответственно, имеют химическое название, которое и используется как синоним слова антитела. Итак, антитела = иммуноглобулины.

Существуют 5 типов иммуноглобулинов (Ig), которые связываются с разными видами антигенов в разных местах человеческого организма (например, на коже, на слизистых, в крови и т. д.). То есть антитела имеют разделение труда. Эти иммуноглобулины называются буквами латинского алфавита – A, M, G, D, E и обозначаются следующим образом – IgA, IgM, IgG, IgD, IgE.

В диагностике используют только один вид антител, который наиболее специфичен в отношении определяемого микроба. То есть связывание данного вида антител с определяемым антигеном происходит всегда. Чаще всего применяются IgG и IgM.

Именно этот принцип иммунной реакции (уникальная точность и специфичность узнавания определяемого биологического объекта) лежит в основе иммуноферментного анализа.В силу высокой точности антител в узнавании антигенов, точность всего метода иммуноферментного анализа оказывается также высочайшей.

Ферментативная реакция

Какая реакция – ферментативная? Что такое сродство, субстрат и продукт реакции?
Перейдем к рассмотрению ферментативной реакции в работе метода иммуноферментного анализа.

Что такое ферментативная реакция?

Ферментативная реакция – это химическая реакция, при которой одно вещество под действием фермента превращается в другое. Вещество, на которое действует фермент,называется субстратом. А вещество, которое получается в результате воздействия фермента, называется продуктом реакции. Причем особенность ферментативной реакции такова, что определенный фермент действует только на определенный субстрат. Такое свойство фермента узнавать «свой» субстрат называется сродством.

Читайте также:  Во сколько лет заканчивается менструационный цикл

Таким образом, каждый фермент проводит только одну, специфичную для него реакцию. Ферментов в биологическом мире известно великое множество, равно как и ферментативных реакций. В иммуноферментной диагностике используется лишь несколько ферментативных реакций – не более 10.При этом выбирали такие ферментативные реакции, продуктом которых являются окрашенные вещества. Почему же продукты ферментативной реакции должны быть окрашенными? Потому что для вычисления концентрации вещества по окрашенному раствору существует простой химический метод – колориметрия.

Метод колориметрии – суть и принцип

Колориметрия применяет измерение плотности окраски раствора, а по плотности окраски вычисляют концентрацию вещества.При этом специальный прибор – колориметр измеряет плотность окраски раствора. В колориметрии возможны два варианта зависимости плотности окраски от концентрации вещества – это прямо пропорциональная зависимость или обратно пропорциональная зависимость. При прямо пропорциональной зависимости, чем выше концентрация вещества, тем интенсивнее плотность окраски раствора. При обратно пропорциональной зависимости, чем выше концентрация вещества, тем ниже плотность окраски раствора. Технически это происходит так: берется несколько растворов с известной концентрацией вещества, измеряется плотность этих растворов, строится график зависимости концентрации от плотности окраски (калибровочный график).

Далее измеряют плотность окраски раствора, концентрацию которого выясняют, и по калибровочному графику находят значение концентрации, соответствующее уровню измеренной плотности окраски раствора.В современных автоматических колориметрах только один раз проводят калибровку, далее аппарат сам строит калибровочную кривую, которая остается в памяти прибора, и измерение происходит автоматически.

В иммуноферментном анализе чаще всего применяются следующие ферменты: пероксидаза, щелочная фосфатаза, авидин.

Как же совмещаются иммунологическая и ферментативная реакция в иммуноферментном анализе? Сейчас мы перейдем к рассмотрению собственно иммуноферментного анализа. Какие этапы он включает и что происходит при протекании этих реакций? Иммуноферментный анализ бывает прямой и непрямой.

Прямой иммуноферментный анализ – этапы проведения

В прямом иммуноферментном анализе используют антитела к выявляемому антигену, соединенные со специфической меткой. Эта специфическая метка и есть субстрат ферментативной реакции.

Прикрепление антигенов к поверхности лунки и соединение антигена с антителом

Как проходит прямой иммуноферментный анализ? Берется биологический материал (кровь, соскобы со слизистых, мазки) и помещается в специальные лунки. Биологический материал оставляют в лунках на 15-30 минут, чтобы антигены могли приклеиться к поверхности лунок. Далее в эти лунки добавляют антитела к выявляемому антигену. Это значит, что выявляя антигены, например, сифилиса, добавляются антитела против антигенов сифилиса. Эти антитела получают промышленным способом, а лаборатории покупают уже готовые наборы.Данную смесь исследуемого материала и антител оставляют на некоторое время (от 30 минут до 4-5 часов), чтобы антитела смогли найти и связаться со «своим» антигеном.Чем больше в биологической пробе антигенов, тем больше антител свяжется с ними.

Удаление «лишних» антител

Как было указано, антитела к тому же связаны со специфической меткой.Поскольку антитела добавляются в избытке, то не все они свяжутся с антигенами, а если антигена вообще нет в пробе, то, соответственно, ни одно антитело не свяжется с искомым антигеном. Для того чтобы убрать «лишние» антитела, содержимое из лунок просто выливают. В результате этого все «лишние» антитела убираются, а остаются те, которые связались с антигенами, поскольку антигены «приклеены» к поверхности лунок. Лунки несколько раз ополаскивают специальным раствором, который позволяет вымыть все «лишние» антитела.

Ферментативная реакция – образование окрашенного соединения

Далее начинается второй этап – ферментативная реакция. В промытые лунки добавляют раствор с ферментом и оставляют на 30-60 минут. Данный фермент имеет сродство к веществу (специфической метке), с которым связаны антитела. Фермент проводит реакцию, в результате которой эта специфическая метка (субстрат) превращается в окрашенное вещество (продукт). Затем методом колориметрии находят концентрацию этого окрашенного вещества. Поскольку данная специфическая метка связана с антителами, значит, концентрация окрашенного продукта реакции равна концентрации антител. А концентрация антител равна концентрации антигенов. Таким образом, в результате проведенного анализа мы получаем ответ, какова концентрация выявляемого микроба или гормона.

Именно так проходит прямой иммуноферментный анализ. Однако сегодня чаще используют непрямой иммуноферментный анализ, поскольку чувствительность и точность непрямого выше, чем прямого. Итак, перейдем к непрямому иммуноферментному анализу.

Непрямой иммуноферментный анализ – этапы проведения

В непрямом иммуноферментном анализе два этапа. При проведении первого этапа используют немеченые антитела к выявляемым антигенам, а во втором этапе применяют меченые антитела к первым немеченым антителам. То есть получается не прямое связывание антитела с антигеном, а двойной контроль: связывание антител с антигеном, после чего связывание вторых антител с комплексом антитело + антиген. Как правило, антитела для первого этапа – мышиные, а для второго – козьи.

Фиксация антигенов на поверхности лунки и связывание антигена с немеченым антителом
Так же как и для прямого иммуноферментного анализа производится забор биологического материала – кровь, соскобы, мазки. Исследуемый биологический материал вносят в лунки и оставляют на 15-30 минут для приклеивания антигенов к поверхности лунок. Затем в лунки вносят немеченые антитела к антигенам и оставляют на промежуток времени (1-5 часов), чтобы антитела связались со «своими» антигенами и образовали иммунный комплекс (первый этап). После чего удаляют «лишние», не связавшиеся антитела, путем выливания содержимого лунок. Производят промывку специальным раствором для полного удаления всех не связавшихся антител.

Связывание меченого антитела с комплексом антиген + немеченое антитело
После чего берут вторые антитела – меченые, добавляют в лунки и опять оставляют на некоторое время – 15-30 минут (второй этап). За это время меченые антитела связываются с первыми – не мечеными и образуют комплекс – антитело + антитело + антиген. Однако и меченые, и не меченые антитела вносятся в лунки в избытке. Поэтому нужно опять удалить «лишние», уже меченые антитела, которые не связались с немечеными антителами. Для этого повторяют процедуру выливания содержимого лунок и промывки специальным раствором.

Ферментативная реакция – образование окрашенного соединения
После чего вносят фермент, осуществляющий реакцию превращения «метки» в окрашенное вещество. Окраска развивается в течение 5-30 минут. Затем проводят колориметрию и вычисляют концентрацию окрашенного вещества. Поскольку концентрация окрашенного вещества равна концентрации меченых антител, а концентрация меченых равна концентрации немеченых антител, которая, в свою очередь равна концентрации антигена. Таким образом, получаем концентрацию выявляемого антигена.
Такой двойной контроль в виде использования двух видов антител позволил повысить чувствительность и специфичность метода иммуноферментного анализа. Несмотря на удлинение времени проведения анализа и включение дополнительных этапов, эти потери компенсируются точностью результата. Именно поэтому в настоящее время подавляющее большинство методик иммуноферментного анализа – это непрямой иммуноферментный анализ.

Какие заболевания выявляют методом иммуноферментной диагностики?

Перейдем к рассмотрению того, какие заболевания и какие биологически активные вещества выявляются методом иммуноферментного анализа. Вещества, выявляемые методом иммуноферментного анализа, представлены в таблице.

Благодаря развитию современной медицины, врачу при постановке диагноза больше не нужно ориентироваться на косвенные проявления заболеваний или проводить многоступенчатые лабораторные исследования. Достаточно провести один анализ, который подтвердит или опровергнет предполагаемый первоначальный диагноз.

Таким методом является иммуноферментный анализ (ИФА) — это исследование позволяет обнаружить специфические антитела и антигенны свойственные при разнообразных патологиях, что во многом ускоряет установку диагноза.

Что такое ИФА

ИФА анализ — это такое лабораторное исследование (метод), которое помогает определить присутствие или отсутствие определённых антител в организме для борьбы с вирусом и их количество.

Основой исследования является естественная реакция антиген (вредоносный организму объект) – антитело (белок уничтожающий вредоносные объекты), позволяющая выявить присутствие разнообразных вирусов, бактерий.

ИФА представляет собой естественный иммунный ответ организма – взаимодействие антитела с соответствующим антигеном. Так во время ИФА в пробирку с материалом добавляются поочередно антигены или антитела, после чего происходит выявление концентрации получившихся комплексов антиген-антитело.

Если совпадения образовались, то возникают иммунные комплексы, далее происходит ферментная реакция красящего вещества с объединённой молекулой. Именно благодаря изменению цвета в ходе ферментативной индикации происходит идентификация заболевания после исследования уровня определяемого соединения.

Виды иммуноглобулинов

Иммуноглобулины человека дифференцируются на несколько классов, отличающихся друг от друга свойствами, структурой и антигенными особенностями тяжелых цепей (Н-цепи). У всех млекопитающих, в том числе и человека, выделяют пять Н-цепей, которые и определяют принадлежность иммуноглобулинов к соответствующему классу: G, М, A, D, Е.

Каждый класс отличается друг от друга биологическими свойствами, и способностями связывать антигены, и скоростью и прочностью связи с молекулой.

Функции каждых иммуноглобулинов (lg) различны:

Кол-во в организме Функции Период полураспада (дней) Значение
G 70% Формируют пассивный иммунитет у новорожденного;

необходимы для иммунного ответа

улучшают фагоцитоз,

21-24 обеспечивают длительный гуморальный иммунитет при инфекционных заболеваниях М 5-10% нужны для активации фагоцитоза,

способны связать 5 молекул антигена,

5 Обеспечивает первичную иммунную реакцию А 10-15 Нейтрализуют токсины и вирусы

нужны для формирования раннего иммунитета

Образование местного иммунитета

4-5 Защита слизистых оболочек Е 0,2% вызывают аллергию и анафилаксию активируют тканевые базофилы 2 Защита от паразитов D 0,2% задействованы в выработке лимфоцитов, необходим как мембранный рецептор для антигенов; 3 Их роль малоизучена

Возникновение иммуноглобулинов происходит по своеобразной «цепочке» — lgM lgG, именно так реагирует организм на появление в организме антигена. Во время лабораторной диагностики проводится оценка концентрации трех основных иммуноглобулинов – G, M, A.

Показания к сдаче анализа на иммуноглобулины

ИФА-анализ с каждым годом становится все более популярным.

Такое исследование ускоряет постановку диагноза, а это очень важно для терапии таких патологий как:

  • вирусный гепатит;
  • ВИЧ-инфекция;
  • цитомегаловирус,
  • вирус Эпштейна-Барр,
  • вирус герпеса,
  • корь
  • краснуха,
  • туберкулез,
  • сальмонеллёз,
  • дизентерия,
  • клещевой энцефалит,
  • бактерии хеликобактер,
  • боррелиоз,
  • столбняк,
  • сифилис,
  • дифтерия,
  • лептоспироз,
  • хламидиоза,
  • уреаплазмоз,
  • микоплазмоз,
  • коклюш.

Так же анализ позволяет определить инфицирование паразитами:

  • плоскими червями
  • аскаридами
  • гистолическими амебами,
  • печеночными тремадами,
  • лямблиями,
  • токсоплазмами,
  • трихинеллами,
  • двуусткой,
  • цестодозами.
Читайте также:  Белые выделения у беременных на поздних сроках

ИФА является своеобразным маркером аутоиммунных патологий и злокачественных новообразований.

Подготовка к сдаче анализа

При подготовке к исследованию следует придерживаться таких правил:

  • за сутки до забора крови нельзя курить и употреблять алкоголь,
  • не заниматься спортом или другими физическими нагрузками,
  • стараться не допускать стрессов,

Перед тем как сдать ИФА анализ, нужно избегать стрессов.

  • прекратить употребление лекарственных средств не позже чем за 10 дней до манипуляции.
  • Так же врачи рекомендуют придерживаться специальной диеты – исключить жирную и жареную пищу, а если исследование проводится на гепатиты, то необходимо не употреблять любые оранжевые овощи и особенно цитрусовые. Сдавать кровь следует с утра на голодный желудок.

    Ложноположительным анализ бывает из-за невыполненных рекомендаций, особенно употребления жирной пищи, что приводит к слишком большой концентрации триглицеридов в плазме, из-за чего проводимость ИФА снижается.

    Порядок взятия пробы

    В качестве исследуемого материала может использоваться цельная кровь, сыворотка или плазма венозной крови. Забор материала, обычно проводится из локтевой вены, для этого применяется одноразовая игла и вакуумная пробирка, необходимо 5-10 мл крови.

    Для точности результата важно придерживаться правильной техники взятия пробы – прокол самого сосуда и окружающих тканей должен быть произведен одной манипуляцией, поэтому используется короткая игла с большим диаметром, благодаря чему не травмируется противоположная стенка вены и не повреждаются эритроциты.

    Так же для сохранения целостности эритроцитов, нужно чтобы кровь стекала по стенкам пробирки.

    Во время хранения материала следует избегать возможной его ионизации, кроме того материал не должен контактировать с остатками дезинфицирующих средств, поэтому используется только одноразовая пластиковая пробирка, с маркировкой ФИО пациента, датой и временем сдачи материала.

    Если необходимо непродолжительное хранение исследуемого материала, то используется холодильная камера с температурой 2-4 о С, если необходимо более продолжительное хранение, то материал замораживается при температуре -20 о С.

    Как делают анализ

    После подготовки исследуемого материала врач-лаборант приступает к необходимым манипуляциям. Для этого используются ряд специальных наборов антигенов, обдающих свойством спровоцировать ответные реакции организма на раздражитель, это разнообразные инфекции, гормоны, аллергены.

    Схема ожидаемой реакции «антиген-антитело» выглядит приблизительно так:

    • Первичная реакция — определяемый Ig (Ab) и очищенный антиген возбудителя (Ag).
    • Для обнаружения получившихся иммунных комплексов далее следует новая иммунологическая реакция, где антигеном выступает связанный специфический Ig, а антителом для него выступает коньюгат- Ig (Ab).
    • Последний этап — ферментативная реакция, вместе с катализатором молекулой коньюгата. Субстратом выступает хромоген (не окрашенный), который в процессе протекания реакции окрашивается, и интенсивность цвета и определяется количественный показатель иммуноглобулина в пробе.

    В настоящий момент разработано множество разнообразных вариантов ИФА, четкая классификация их отсутствует. Обычно, методы рассматриваются исходя из разделения её на гетеро- и гомогенные — все фазы анализа происходят с применением твердой фазы или с использованием только раствора.

    Современные клинико-диагностические лаборатории обычно используют гетерогенный (твердофазный) ИФА, в нем под твердой фазой подразумевается абсорбция антигенов или антител на твердой поверхности специальных лунок, расположенных на полистироловом микропланшете, метод подразделяется на прямой и непрямой ИФА.

    При прямом ИФА, вносимый антиген закрепляет в период инкубационного процесса на поверхности пустых лунок, для этого исследуемые пробы материал помещают в чистые лунки на 20-25 минут, это нужно для прикрепления антигена к их поверхности. После этого происходит добавление необходимого антитела. Далее материал остается на определенное время для образования связей.

    Антитела всегда добавляют в избытке, поэтому даже при их наличии в пробе остаются не связанные антигены, а если антигенов нет совсем, то связей не будет. Чтобы удалить«лишние» антитела проводится декантация, после чего остаются только те антитела, которые создали связь с антигеном.

    После этого следует ферментативная реакции – добавление в лунки раствора с ферментом, после чего происходит окрашивание полученных связей.

    При непрямом методе ИФА используемые антитела, заранее соединенные с субстратом ферментативной реакции; в этом случае связь антител с антигеном происходит в период инкубационного процесса, после чего происходит мобилизация связей на поверхности лунок, а вносимый после конъюгат и субстратно-хромогенный реагент окрашивают реакцию.

    Таким образом, главным отличием непрямого от прямого метода является не приклеивание материала к поверхности чистых лунок, а связывание с антигеном, иммобилизованным на планшете.

    Останавливается протекание реакции с применением специализированных устройств, далее каждая лунка подвергается процессу фотометрирования, за которым следует сравнительная характеристика полученного результата с проведенными ранее контрольными пробами.

    Если обнаруживается повышение оптической плотности в пробе, то завышена и концентрация специфических антител в исследуемом результате.

    Когда будет готов анализ

    Проведение исследования не занимает много времени, от забора крови до получения результата проходит от 1 до 10 дней, в зависимости от диагностических мероприятий.

    Результаты теста и их расшифровка

    На полученном пациентом бланке-результате диагностики указывается отрицательный либо положительный результат на определенные классы иммуноглобулинов, так же указывается количественный показатель различных классов антител.

    Возможны различные интерпретации результатов:

    1. IgM (+) (IgA, IgG не определялись) – процесс выздоровления;
    2. IgM (-) ;IgG (+), IgA (+) – хроническая инфекционная патология;
    3. IgM, IgG, IgA (все с – значением) – отсутствие защитных механизмов к инфекциям;
    4. IgG (+/-) и IgA (+/-), IgM (+) – острый процесс;
    5. IgM (-), IgA(-),IgG(+) – постинфекционный иммунитет;
    6. IgM, IgG, IgA (+) – хроническая патология в стадии обострения.

    Так, например, если были обнаружены IgG и IgM, то возможно у пациента одно из таких заболеваний:

    • вирусный гепатит;
    • цитомегаловирус;
    • герпес;
    • ветряная оспа;
    • хламидиозом;
    • стафилококковая или стрептококковая инфекция.

    Иммуноферментный анализ часто назначается при гормональных исследованиях, нормы показаны в таблице:

    Название гормона Пол Норма
    1 тиреоглобулин м/ж До 70 МЕ/мл
    2 тироксин м/ж 64-146 нмоль/л
    3 трийодтиронин м/ж 1,8-2,8 нмоль/л
    4 Свободный тироксин м/ж 11-25 пмоль/л
    5 Свободный трийодритонин м/ж 4,49-9,3 пмоль/л
    6 Тестостерон, дегидротестостерон Ж 0,5-10 мЕд/л

    ИФА анализ — это такое диагностическое исследование, которое позволяет оценить вероятность образования онкологических патологий. Однако интерпретация результатов проводится только лечащим врачом.

    Значение результатов теста

    ИФА подходит для выявления разнообразных форм половых инфекций, в том числе сифилиса, часто используется и для скрининга беременных.

    Благодаря этому исследованию можно узнать, как давно произошло заражение и стадия заболевания на момент исследования:

    • иммуноглобулины М говорят о длительности заболевания;
    • IgA — пациент заразился более 30 дней назад;
    • IgG обнаруживается на «пике» заболеваний, или же в тот момент, когда терапия окончилось недавно.

    В процессе исследования лунки на планшете с отрицательным показателем остаются бесцветные, а положительные окрашиваются в ярко-желтый цвет. Если цвет положительных лунок не совпадает с цветом контроля, то результат считается сомнительным и необходимо повторное исследование.

    Иммуноферментный анализ — это первая ступень в диагностике ВИЧ. Проводить анализ нельзя сразу же после предполагаемого заражения необходимо дождаться окончания инкубационного периода (от 14 дней до 6 месяцев).

    В ходе анализа определяются антитела к ВИЧ-1 и ВИЧ-2, происходит поиск АТ класса G, который обычно появляется на более поздних сроках и АТ класса А и М, они могут быть определены на ранних стадиях (во время инкубационного периода).

    При получении положительных проб далее следует:

    • если первый тест дал положительный результат, то кровь вновь перепроверяется другим лаборантом;
    • повторный положительный результат предполагает пересдачу материала,
    • при повторении результата, пациенту назначается иммуноблотинг.

    Окончательный вывод о наличии ВИЧ-инфекции выдается только после результата иммуноблотинга.

    ИФА также применяется в качестве диагностического исследования туберкулеза, но если у пациента даже и были выявлены антитела к данной патологии, то это не всегда подтверждает наличие у него туберкулеза, поэтому ИФА часто применяется качестве уточняющей методики, либо же для диагностики скрытой внелегочной формы.

    ИФА анализ — это такое исследование, позволяющее обнаружить у пациента заражения паразитами и простейшими, в ходе диагностики можно определить даже время заражения.

    Цитомегаловирус IgM обнаруживаются через 30-45 дней после заражения, либо во время реактивации инфекции в течение 4-6 месяцев

    Так же на конечный результат оказывает влияние употребление пациентов медикаментов и нарушение метаболизма. По данным причинам положительный результат на ВИЧ и онкопатологии требует повторную сдачу проб.

    Стоимость исследования

    Цена ИФА варьируется в зависимости от направления диагностики (руб.):

    • гепатит 250 -900;
    • вирусы – 250 -1000;
    • ВИЧ – 250-350;
    • глистные инвазии – 280 — 900;
    • сифилис -150-250;
    • грибковые инфекции 400-500.

    Иммуноферментный анализ крови один из самых эффективных методов исследований множества вирусных патологий, паразитарных инфекций, онкологических патологий. Такое исследование как ИФА во многом облегчает постановку диагноза, однако этот анализ не должен интерпретироваться пациентом самостоятельно, заниматься расшифровкой должен только врач.

    Автор статьи: Bacio

    Оформление статьи: Лозинский Олег

    Видео о ИФА анализе

    Как выполняется анализ ИФА:

    «>

    Ссылка на основную публикацию
    Золотой йод отзывы
    ГОМЕОПАТИЧЕСКАЯ ФАРМАЦИЯ, ООО (Россия) Гомеопатический препарат, улучшающий кровообращение головного мозга МКБ: F07 Расстройства личности и поведения, обусловленные болезнью, повреждением или...
    Если ребенок выпил нафтизин
    Если ребёнок выпил Нафтизин, необходимо вызвать врача и принять меры для промывания желудка. Такая ситуация может быть очень опасной из-за...
    Если ребенок проглотил батарейку кругленькую симптомы
    Миниатюрные источники энергии – пальчиковые, батарейки-таблетки все чаще применяются не только в современной бытовой технике (пультах, часах), но и в...
    Золотой стафилококк симптомы у грудных детей
    Что представляет собой золотистый стафилококк у грудничка, как он проявляется и какое лечение требуется? Стафилококки представляют собой широкую группу анаэробных...
    Adblock detector