Принципы иммуноферментного анализа, основные виды ИФА, применение в диагностике

Страница 9

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 (ти-реостимулирующего, прогестерона и др.).

Практическое применение ИФА.

ИФА нашел широкое применение в различных областях медицины и биоло­гии благодаря относительной простоте и высокой чувствительности метода. ИФА успешно применяется для:

• массовой диагностики инфекционных заболеваний (выявление различных специфических антигенов или антител к ним);

• выявления и определения уровня гормонов и лекарственных пре­паратов в биологических образцах;

• определения изотипов (IgG, IgM и другие) антител против конкретного антигена;

• выявления иммунных комплексов;

• выявления онкомаркеров;

• определения белков сыворотки крови (ферритин, фибронектин и др.);

• определения общего IgE и специфических IgE антител;

• скрининга моиоклональных антител;

• определения цитокинов в биологических жидкостях.

Чувствительность метода