ELISA檢測試劑盒的靈敏度(較低可檢測濃度)直接決定了其對微量目標物的檢測能力,在疾病早期診斷(如病毒抗體篩查)、生物標志物研究(如腫瘤標志物)中尤為關鍵。提升靈敏度需從抗體性能與信號放大系統兩大核心環節優化。
一、高親和力抗體:
抗體是ELISA中特異性結合目標物的“核心鑰匙”,其親和力(抗體與抗原結合的強度)與特異性(僅識別目標物)直接影響靈敏度。優化策略包括:
•抗體篩選:優先選擇單克隆抗體(特異性高)或高親和力多克隆抗體(結合能力強),通過ELISA預實驗比較不同供應商抗體的IC50值(半數抑制濃度,值越低親和力越高);
•抗體配對優化:夾心法ELISA中,捕獲抗體與檢測抗體需針對目標物的不同表位(避免空間位阻),且檢測抗體需偶聯酶(如HRP或AP)后保持高活性;
•抗體濃度調整:通過棋盤格滴定法確定較佳包被抗體濃度(通常0.1-1μg/mL)與檢測抗體濃度(0.5-2μg/mL),過高濃度易導致非特異性結合,過低則降低捕獲效率。
二、信號放大系統:
傳統ELISA依賴HRP(辣根過氧化物酶)催化TMB(顯色底物)生成黃色產物,信號強度有限。通過引入信號放大技術,可顯著提升檢測靈敏度(降低至pg/mL級別):
•納米材料增強:利用金納米顆粒(AuNPs)或量子點(QDs)標記抗體,其表面等離子體共振效應或熒光特性可增強顯色或熒光信號(如AuNPs-TMB體系顯色更深,檢測限降低10倍)。
•新型酶與底物:采用堿性磷酸酶(AP)替代HRP,搭配更靈敏的底物(如CSPD,化學發光底物),通過化學發光檢測儀讀取信號(靈敏度比TMB顯色高100-1000倍)。
三、其他輔助優化:
•微孔板包被優化:使用高結合力微孔板(如聚苯乙烯板經特殊處理,蛋白結合量>300ng/cm²),包被抗體時優化緩沖液(如碳酸鹽緩沖液pH 9.6更利于抗體吸附);
•反應條件控制:延長孵育時間(如檢測抗體孵育2小時代替1小時)、提高酶活性(如HRP工作濃度優化至0.1-0.5μg/mL),均可提升信號強度。
通過高親和力抗體的精準篩選與信號放大系統的創新設計,ELISA檢測試劑盒的靈敏度可實現數量級提升,為微量目標物的檢測提供更強大的技術支撐,推動精準醫學與生物研究的發展。