临床ELISA检验影响因素综述

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1、临床ELISA检验影响因素 临床ELISA测定现通常为采用手工操作的以 微孔板条为固相的测定模式，测定操作非 常简单，一般涉及到标本的收集保存、试 剂准备、加样、温育、洗板、显色、比色 、结果判断和结果报告及解释等方面，其 中任一步骤的不当都会影响测定结果，且 尤以加样、温育和洗板等步骤为甚。现分 述如下： 一.临床标本的收集和保存 用于ELISA测定的临床标本最为常用的是血清（ 浆），有时因为特定的检测目的，也用到唾液、 脑脊液、尿液、粪便等标本。目前临床上使用血 清标本测定的标志物一般有传染性病原体的抗原 和抗体、肿瘤标志物、激素、特种蛋白、细胞因 子和治疗药物等。对用于激素和治疗药物测定

2、的 血清标本的收集，要注意收集时间甚或体位有可 能会对测定结果产生影响。如可的松在早晨46 点之间，会有一峰值出现：生长激素、促黄体激 素（LH）和促卵泡激素（FSH）均以阵发性方式 释放，因此，在测定此类激素时，有必要在密切 相连的时间间隔内采取数份血样本，以其中间值 为测定值。又如当从卧位变为站立位时，血清中 肾素活性将出现明显增高。再如治疗药物的检测 ，应根据药代动力学选择服药后的最适时间抽血 检测。用于传染性病原体的抗原和抗体、肿瘤标 志物和特种蛋白等的检测的血清标本的收集则没 有时间和体位方面的影响，只是在处理和保存方 面要考虑以下几个方面： （1）要注意避免出现严重溶血。血 红蛋白

3、中含有血红素基团，其有类 似过氧化物的活性，因此，在以 HRP为标记酶的ELISA测定中，如血 清标本中血红蛋白浓度较高，则其 就很容易在温育过程中吸附于固相 ，从而与后面加入的HRP底物反应 显色。 （2）样本的采集及血清分离中要 注意尽量避免细菌污染，一则细菌 的生长，其所分泌的一些酶可能会 对抗原抗体等蛋白产生分解作用； 二则一些细菌的内源性酶如大肠杆 菌的-半乳糖苷酶本身会对用相应 酶作标记的测定方法产生非特异性 干扰。 （3）血清标本如是以无菌操作分 离，则可以在28下保存一周， 如为有菌操作，则建议冰冻保存。 样本的长时间保存，应在-70以下 。 （4）冰冻保存的血清标本须注意 避

4、免因停电等造成的反复冻融。标 本的反复冻融所产生的机械剪切力 将对标本中的蛋白等分子产生破坏 作用，从而引起假阴性结果。此外 ，冻融标本的混匀亦应注意，不要 进行剧烈振荡，反复颠倒混匀即可 。 （5）标本在保存中如出现细菌污 染所致的混浊或絮状物时，应离心 沉淀后取上清检测。 二、试剂准备 在临床实验室，对试剂准备一般不太注意，通常的做法是 ，在实验时将试剂从冰箱中拿出来即用，而忽略了这种做法 有可能影响后面温育时间不够的问题，其直接的后果是对一 些弱阳性标本的检测出现假阴性。因此在ELISA测定中试剂 的准备最为关键的是，在实验开始前，将试剂盒先从冰箱中 拿出来，在室温下放置20分钟以上后，

5、再进行测定，以使试 剂盒在使用前与室温平衡。这样做的目的，主要是为了在后 面的温育反应步骤中，能使反应微孔内的温度能较快地达到 所要求的高度，以满足测定要求。其次，目前的商品ELISA 试剂盒中的洗板液均需在实验室使用时对所提供的浓缩液稀 释配制，因此稀释时所用的蒸馏水或去离子水应保证质量。 此外，当试剂盒以OPD为底物时，则底物溶液应在反应显色 前临时配制。 三、加血清样本及反应试剂 在现在的ELISA商品试剂盒中，血清样本的加入几乎 是唯一的要使用微量加样器加入样本的步骤。使用 微量加样器加样必须注意的关键点是：加样不可太 快，要避免加在孔壁上部，不可溅出和产生气泡。 加样太快，无法保证微

6、量加样的准确性和均一性。 加在孔壁上部的非包被区，易导致非特异吸附。溅 出会对邻近孔产生污染。出现气泡则反应液界面有 差异。试剂的加入在国产试剂盒中基本上均是从滴 瓶中滴加，除了要注意滴加的角度外，滴加的速度 也很重要，滴加太快，很容易出现重复滴加或加在 两孔之间的现象，这样就会在孔内的非包被区出现 非特异吸附，从而引起非特异显色。所以，有时候 一份标本用相同的试剂盒这次测定为阳性，下次测 定为阴性，往往就是上述加样及试剂的错误所致。 四、温育 温育是ELISA测定中影响测定成败最为关键 的一个因素。ELISA作为一种固相免疫测定 ，抗原抗体的结合反应在固相上进行，要 使液相中的抗原或抗体与固

7、相上的特异抗 体或抗原完全结合，必须在一定的温度条 件下反应一定的时间。温育所需时间与温 度成反比，即温度越高，则所需时间相对 较短。最为常用的温育温度有37和室温 ，其次是43和28。 温育这一步是临床ELISA测定中最 容易出现问题的步骤。通常目前 国内ELISA商品试剂盒的反应温育 时间为37 30分钟1小时，进 口ELISA试剂盒则通常为37 1 2小时才能有较完全的结合，低于 1小时，可能会影响测定下限。因 此，关于温育，在实际测定操作 中一定要注意以下几点： （1）要保证在设定的温度下有足够的反应时间。一般来说，加 完样本和/或反应试剂后，将微孔板从室温拿至水浴箱或温箱中 时，孔内

8、温度从室温升至37，需要一定的时间，尤其是在室 温比较低以及非水浴的状态下，这段升温时间可能还比较长， 而在临床实验室中，很少有人注意这个问题，通常是将微孔板 一放入温箱即开始计时，这样就很容易造成实际测定中温育时 间不够，弱阳性样本测不出来的问题。这可能就与南方冬天室 内温度较低有关，此时微孔板转入温箱后37温育时间不够， 以致弱阳性样本测定为阴性。因此，为保证37下足够的温育 时间，临床实验室可自行确定本实验室不同季节（不同室温下 ）微孔板从室温拿至温箱后需要多长时间孔内温度才能达到 37，从而适当延长板条在温箱中的放置时间。具体的做法是 ，用一小温度计放置板孔反应溶液中测量观察即可。 （

9、2）温育温度的选择。在有的ELISA试剂盒 的说明书中，指出温育温度可有两种，例如， 一种是37下1小时，另一种则为43下45分 钟。从免疫测定的抗原抗体反应的本质来看， 在较低的温度下反应较长的时间最为完全。如2 8下反应24小时。较高的反应温度，由于 分子运动的加怜惜，反应时间缩短，这一点对 分子含量较多的强阳性样本的测定没有问题， 但对分子含量少的弱阳性样本则有漏检的可能 。因此，建议在临床ELISA测定中尽量使用较 低温育温度较长反应时间的条件。 （3）“边缘效应”的排除。以前在使用96孔板的 ELISA测定中，常发现有“边缘效应”，即外周孔显色 较中心孔深，产生这种“边缘效应”的原因

10、可能为96 孔板周孔与中心孔表面或热力学特征的不同。但有 研究证实在温育中的热力学梯度可能是根本原因之 所。聚苯乙烯本身为不良热导体，在实验室的常规 ELISA测定中，将板从室温（通常在25左右）置 于37温箱，板也升温时，在外周孔与中心孔之间 可能存在一热力学梯度。因此使用水浴或在将反应 溶液加入至板孔中时，将板和溶液均加热至温育温 度（如37），就可以很容易地排除“边缘效应”， 并且可提高测定的重复性。 总而言之，在临床ELISA测定中，要 保证好的测定效果，可采用下述简单 办法来确保温育条件，即尽量采用水 浴，温育中让微孔板浮于水面上，或 将浸透水的沙布放入一大饭盒中成一 湿盒，放于温箱

11、中，这样就会因为板 条孔底部直接与37水或湿布的接触 ，以及水浴箱或湿盒内的高温度，而 使反应溶液的温度迅速与温室平衡。 五、洗板 固相免疫测定技术是一种非均相免疫测定技术，需以洗涤 操作将特异结合于固相的抗原或抗体与反应温育过程中吸附 的非特异成份分离开来，以保证ELISA测定的特异性。因此， 洗板对于ELISA测定来说，也是极其关键的一步。以HRP作为 标记酶的ELISA试剂盒中使用的洗板液一般为含 0.05%Tween20的中性PBS，Tween20为一种非离子去垢剂， 既含亲水基团，也含疏水基团，其在洗涤中的作用机理是， 借助其疏水基团与经疏水性相互作用被动吸附于聚苯乙烯固 相上蛋白的

12、疏水基团形成疏水键，从而削弱蛋白与固相的吸 附，同时在其亲水基团与液相中水分子的结合作用下，促使 蛋白质脱离固相而进入液相，这样就可达到去掉非特异吸附 物的目的，但由于抗体或抗原的包被通常也是通过在碱性条 件下与固相的疏水性相互作用而被动吸附于固相，因此要注 意非离子去垢剂的使用浓度，洗板液中Tween20浓度高于 0.2%，可使包被于固相上的抗原或抗体解吸附而影响试验的 测定下限 在临床实验室中，ELISA测定的洗板一般有两种 方式，即手工和洗板机洗板。手工洗板即是在 每次反应温育后，将反应液吸出或甩干，然后 在板孔中加满洗液，放置23分钟后，将洗液 吸出或甩干，再在吸水纸上拍干。重复上述洗

13、 涤步骤34次，最后在吸水纸上拍干，即可进 行下一步测定操作。洗板机洗板则是将上述手 工操作改由洗板机进行，使用洗板机洗板的一 个特点是，每次洗板后不能拍干，故有较多的 液体残留，液体残留量小的洗板机洗板至彻底 所需的次数要少于残留量大的洗板机。 六、显色 在目前的以HRP作为标记酶的商品ELISA 试剂盒中，如以TMB为底物，则提供的底 物为A和B两瓶应用液；如以OPD为底物， 则试剂盒提供OPD片剂或粉剂，临用前配 制。一般商品试剂盒显色反应条件为37 或室温反应1530分钟。从理论上说， 3730分钟才可以使HRP的底物催化反应 完全，尽管在最初的10分钟内，绝大部份 催化反应即可完成。

14、因此，为使弱阳性样 本孔能有充分的显色，建议在37下反应 2530分钟后，终止反应比色测定。 此外，在加入底物开始显色反应前，最好是先 检查一下底物溶液的有效性，即可将A和B两种 液各加一滴于清洁的空板孔或eppendorf管中， 观察是否有显色出现，如有，则说明底物已变 质。以OPD为底物，配好后应为无色，否则就 不能使用。以TMB为底物，整个显色反应过程 无需避光，而以OPD为底物，则需避光进行。 关于TMB和OPD的显色反应特点及注意点可参考 前面有关章节内容。显色反应完成后，加入酸 终止反应，振荡混匀后即可进行下面的比色测 定或肉眼判断结果。 七、比色 ELISA的比色测定由酶标仪进行

15、，有的同行可 能会认为，既然由酶标仪进行，那么此时便可 以万事大吉了，其实不然，因为当代较为先进 的酶标仪器仪表，均有较多的功能，使用不当 ，会得到令人难以理解的结果。如使用酶标仪 比色测定后，有许多阴性测定孔的吸光度值为 负数或测定假阳性率大大增加等等。这主要是 没有正确地理解和使用酶标仪所致。至于如何 正确理解和使用酶标仪详见后面有关章节。此 处，只是强调下面两点： （1）比色测定时，一定要注意酶 标仪的波长是否已调至合适或所用 滤光片是否正确。由于有的临床实 验室在进行ELISA测定时，以TMB 为底物和以OPD为底物的试剂盒均 有使用，而前者比色波长为450nm ，后者为492nm，滤

16、光片需根据要 求随时更换。因此，容易出现滤光 片错用的问题。 （2）单波长或双波长比色选择的问题。中档以上的酶标仪基本上都同时具 有单波长和双波长比色功能。所谓的单波长比色即是通常的以对显色具有最 大吸收的波长如450nm或492nm进行比色测定；而双波长双色则酶标仪在敏 感波长如450nm和非敏感波长如630nm下各测定一次，敏感波上下的吸光度 测定值为样本测定酶反应特异显色的吸光度与板孔上指纹、刮痕、灰尘等脏 物所致的吸光度之和；非敏感波长下测定即改变波长至一定值，使得样本测 定酶反应特异显色的吸光度值为零，此时测得的吸光度即为脏物的吸光度值 。最后酶标仪给出的数值为敏感波长下的吸光度值与非常感波长下的吸光度 值的差。因此，双波长比色测定具有能排除由微滴板本身、板孔内标本的非 特异吸收、指纹、刮痕、灰尘等对特异显色测定吸光度的影响的优点，一般 不必设空白孔。如在使用双波长比色时，仍设空白孔，就可能会造成前面提 到的测定孔吸光度为负数的现象。由于ELISA测定中单个空白孔的非特异吸 收上有一定程度的不确定性，也就