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생물/분자생물학

ELISA (Enzyme - linked immunosorbent assay) ★

by 블랙루 2022. 9. 16.

ELISA는 항원-항체 반응을 이용하여 생체시료 중에 포함된 항원 단백질의 양을 정량 하는 방법이다. 특히나 호르몬 정량할때 많이 쓰인다. 특히나 AIDS test 가 대표적인 ELISA이다. 

 

ELISA는 크게 세가지로 ( Direct, Indirect, Sandwich) 구분할수 있다.  공통적으로 항체 끝에 붙어있는 효소가 기질과 반응하면 발색반응이 일어나는데 이 발색정도를 관찰하여 흡광도를 측정한다. 

 

 

a) Direct ELISA

 

  • 장점
    • ELISA 종류중 가장 빠르고 간단함 
  • 단점
    • 항원에 대해 이용 가능한 항체가 1종류임 (항체의 특이성이 높은 경우에 사용됨); 그래서 primary 항체 선택권이 좁음
    • 아래서 설명할태지만 2차 항체의 부재로 신호 증폭이 존재 하지 않음 그래서 감광도 (sensitivity)가 낮음 
  • 과정
    1. 튜브 바닥에 시료(항원)을 고정
    2. 효소가 부착된 특정 항체를 투여하여 항원과 결합
    3. 세척 (결합하지 않은 항체를 제거하는 목적) 
    4. 효소반응에 필요한 기질을 넣고 발색반응을 시킴
    5. 흡광도 측정하여 항체에 붙어 있는 항원 양을 측정 

 

b) Indirect ELISA

 

  • 항체를 두가지를 쓰는게 특징임 
    • Primary와 2차 항체는 반드시 다른 종에서 와야된다. (ex. primary 사람 항체, secondary 토끼 항체) 
  • 2차 항체가 항원과 결합한 primary 항체를 한번더 선별하기에 특이성 (specificity ) 가 증가하고, 2차 항체에 의한 신호 증폭이 일어나기때문에 sensitivity도 증가한다. 
  • 과정
    1. 튜브 바닥에 시료 고정
    2. primary 항체 투여하여 결합 시킴 (보통 사람의 혈청을 사용함)
      1. 혈액 내 항원의 유무를 판단하기 위해서
    3. 세척
    4. 효소가 부착된 다른 종의 항체를 투여하여 항원과 결합한 항체와 붙게 함
    5. 효소반응에 필요한 기질을 넣고 발색반응 유도 
    6. 흡광도를 측정하여 혈액 속에 특정 항원에 대한 항체의 양을 측정

 

c) Sandwich ELISA

 

  • 제일 흔하게 쓰이는 방법이다. 
  • 장점
    • 특이성이 매우 높다
      • Epitope 이 2개인 항원을 사용하는데 두개의 항체가 하나의 항원에 대해 반응하기에 specificity 와 sensitivity 모두 높다. 
    • 매우 유연한 과정
      • Direct 와 Indirect 모두 사용 가능하다. 
  • 과정
    1. 포획 항체를 튜브 바닥에 고정
    2. 고정된 항체에 시료를 붙게함 
    3. 세척 ( 결합 안된 시료를 제거) 
    4. 효소가 부착된 항체를 뿌려 시료와 결합
    5. 효소 반응을 위한 기질을 뿌림
    6. 흡광도 측정후 항체에 붙어있는 항원 양을 측정 

 

d) 경쟁적 ELISA: 과정을 그냥 참고만 할것

  • 시료 바닥에 항원을 깔고 
  • 1차 항체와 항원(1)을 넣고 반응시킨 반응물을 투여함 
  • 그러면 시료 바닥에 있는 항원(2)과 1차 항체와 결합된 항원(1)이 경쟁을함 
  • 이후 효소가 부착된 2차 항제를 넣고 바닥의 항원(2)에 결합한 항체의 양을 측정 

 


 

일단 알아야 할 것은 3가지 type의 ELISA의 과정과 특징들을 잘 구분하는것이 중요하다.  아래의 모식도를 보면서 차이를 구분하면 개념정리에 도움이 될것이다. 

보통 항체에 비오틴과 비오틴 결합단백질인 아비딘과 함께 효소를 부착하며 사용한다.

 

 


*추가 내용 RIA vs ELISA 

 

  별로 안중요하지만 추가로 ELISA와 보통 비교되는 RIA (Radioimmunoassay) 실험이 있는데. 간단히 설명하면 경쟁적 ELISA와 비슷한 실험 과정을 따른다. 

  1.  항체를 먼저 튜브 바닥에 고정하고 
  2. 방사성 표지 호르몬을 넣어 결합시킴
  3.  표지가 되지 않는 랜덤한 호르몬을 넣고 결합된 호르몬과 경쟁시킴
  4. 경쟁에서 진 방사성 호르몬 (방출된)과 결합한체 남아있는 방사성 호르몬의 비율을 계산하여 표준곡선을 그림

특징과 차이만 간단히 구분할수 있으면 될듯하다.

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