İmmünoassay - Immunoassay

immünolojik test
Immunoassay.svg
Bir analit (yeşil), bir antikor (siyah) ve saptanabilir bir etiket (sarı) içeren bir immünolojik testin temel bileşenlerinin çizimi.
D007118

Bir immünoassay , bir çözeltideki bir makromolekülün veya küçük bir molekülün varlığını veya konsantrasyonunu bir antikor (genellikle) veya bir antijen (bazen) kullanarak ölçen biyokimyasal bir testtir . İmmünoassay tarafından tespit edilen moleküle genellikle bir " analit " olarak atıfta bulunulur ve çoğu durumda bir proteindir , ancak gerekli özelliklere sahip uygun antikorlar olduğu sürece, farklı boyut ve tipte başka tür moleküller olabilir. tahlil geliştirildi. Serum veya idrar gibi biyolojik sıvılardaki analitler, tıbbi ve araştırma amaçlı immünolojik testler kullanılarak sıklıkla ölçülür.

İmmünoassayler birçok farklı formatta ve varyasyonda gelir. İmmünoanalizler, tahlilin farklı noktalarında reaktifler eklenip yıkanarak veya ayrılarak birden fazla adımda çalıştırılabilir. Çok adımlı testler genellikle ayırma immünolojik testleri veya heterojen immünolojik testler olarak adlandırılır. Bazı immünolojik testler, reaktifler ve numune karıştırılarak ve fiziksel bir ölçüm yapılarak basitçe gerçekleştirilebilir. Bu tür deneylere homojen bağışıklık tahlilleri veya daha az sıklıkla ayırma olmayan bağışıklık tahlilleri denir.

Kalibratör kullanımı genellikle immünolojik testlerde kullanılır. Kalibratörler, söz konusu analiti içerdiği bilinen solüsyonlardır ve bu analitin konsantrasyonu genellikle bilinir. Bir tahlilin gerçek bir numuneye verdiği yanıtın, tahlilin kalibratörler tarafından üretilen yanıtına karşı karşılaştırılması, numunedeki analitin varlığı veya konsantrasyonu açısından sinyal gücünün yorumlanmasını mümkün kılar.

Prensip

İmmünolojik testler, bir antikorun, karmaşık bir makromolekül karışımı olabilecek belirli bir makromolekülü tanıma ve bağlama yeteneğine dayanır. İmmünolojide, bir antikor tarafından bağlanan belirli makromolekül, bir antijen olarak adlandırılır ve bir antijenin üzerinde, antikorun bağlandığı alan bir epitop olarak adlandırılır .

Bazı durumlarda, bir bağışıklık tahlili, bir çözeltide bu antijeni tanıyan antikorların varlığını saptamak için bir antijen kullanabilir. Diğer bir deyişle, bazı immünolojik tahlillerde analit, bir antijenden ziyade bir antikor olabilir.

Bir antikorun antijenine bağlanmasına ek olarak, tüm immünolojik testlerin diğer temel özelliği, bağlanmaya yanıt olarak ölçülebilir bir sinyal üretme aracıdır. Hepsi olmasa da çoğu immünolojik test, bir tür saptanabilir etiketle kimyasal olarak bağlanan antikorları veya antijenleri içerir. Modern immünolojik testlerde çok sayıda etiket bulunur ve bunlar farklı yollarla tespite izin verir. Birçok etiket, radyasyon yaydıkları, bir çözeltide bir renk değişikliği ürettiği, ışık altında floresan yaydıkları veya ışık yaymaya yönlendirilebildikleri için tespit edilebilir.

Tarih

Rosalyn Sussman Yalow ve Solomon Berson , 1950'lerde ilk immünolojik testlerin geliştirilmesiyle tanınırlar. Yalow , 1977'de immünolojik testlerdeki çalışmaları nedeniyle Nobel Ödülü'nü kabul etti ve ödülü kazanan ikinci Amerikalı kadın oldu.

1960'ların sonlarında enzimlerin antikorlara kimyasal olarak bağlanmasına yönelik teknikler gösterildiğinde, immünoassaylerin gerçekleştirilmesi önemli ölçüde daha basit ve daha popüler hale geldi.

1983'te Cardiff Üniversitesi'nden Profesör Anthony Campbell , immünolojik tahlilde kullanılan radyoaktif iyodu , kendi ışığını üreten bir akridinyum ester ile değiştirdi : kemilüminesans . Bu tip immünolojik test artık dünya çapında her yıl yaklaşık 100 milyon klinik testte kullanılmaktadır ve klinisyenlerin kan örneklerinde çok çeşitli proteinleri, patojenleri ve diğer molekülleri ölçmesine olanak tanır.

2012 itibariyle, ticari immünolojik test endüstrisi 17,000,000,000 ABD Doları kazandı ve yüzde 2 ila 3 aralığında yavaş yıllık büyüme beklentilerine sahip olduğu düşünülüyordu.

Etiketler

İmmünoanalizler, antikorların ve antijenlerin saptanmasına izin vermek için çeşitli farklı etiketler kullanır. Etiketler tipik olarak istenen antikor veya antijene kimyasal olarak bağlanır veya konjuge edilir.

Bir mikrotitre plakası üzerinde çalışan bir sandviç ELISA.

enzimler

Muhtemelen immünoassaylerde kullanılacak en popüler etiketlerden biri enzimlerdir . Enzimleri kullanan immünolojik testler , enzim immünoassayler (EIA'lar) olarak adlandırılır ve bunların en yaygın türleri enzim bağlantılı immünosorbent testler (ELISA'lar) ve enzimle çoğaltılmış immünoassay tekniğidir (EMIT).

ELISA'larda kullanılan enzimler arasında yaban turpu peroksidaz (HRP), alkalin fosfataz (AP) veya glukoz oksidaz bulunur . Bu enzimler, belirli reaktiflerin mevcudiyetinde gözlemlenebilir bir renk değişikliği ürettikleri için sıklıkla tespite izin verir. Bazı durumlarda bu enzimler, ışık veya Kemilüminesans üretmelerine neden olan reaktiflere maruz kalırlar .

Radyoaktif İzotoplar

Radyoaktif izotoplar , bir radyoimmünoanaliz (RIA) üretmek için immünolojik test reaktiflerine dahil edilebilir . Bağlı antikor-antijen kompleksleri tarafından yayılan radyoaktivite, geleneksel yöntemler kullanılarak kolaylıkla saptanabilir.

RIA'lar geliştirilen en eski immünolojik testlerden bazılarıydı, ancak büyük ölçüde radyoaktivite ile çalışmanın sunduğu zorluk ve potansiyel tehlikeler nedeniyle gözden düştü.

DNA muhabirleri

İmmünolojik testler için daha yeni bir yaklaşım, gerçek zamanlı kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu (RT qPCR) ve geleneksel immünolojik test tekniklerini birleştirmeyi içerir. Gerçek zamanlı immüno-kantitatif PCR (iqPCR) olarak adlandırılan bu tahlillerde kullanılan etiket, bir DNA probudur.

Florojenik muhabirler

Fluorogenic gibi muhabirler fikoerıtrın Modern bağışıklık testleri bir dizi kullanılır. Protein mikrodizileri , genellikle florojenik raportörler kullanan bir tür immünoanalizdir.

Elektrokimyasal ışıldayan etiketler

Bazı etiketler , elektrik akımına yanıt olarak etiketin algılanabilir ışık yaydığı elektrokemilüminesans yoluyla çalışır .

Etiketsiz immünolojik testler

Bağışıklık tahlillerinde genellikle bir tür etiket kullanılırken, etiketlere dayanmayan, bunun yerine tahlil bileşenlerinin değiştirilmesini veya etiketlenmesini gerektirmeyen saptama yöntemlerini kullanan belirli tahlil türleri vardır. Yüzey plazmon rezonansı , etiketlenmemiş bir antikor ve antijenler arasındaki bağlanmayı tespit edebilen bir teknik örneğidir. Bir başka kanıtlanmış etiketsiz immünolojik test, antijenler ona bağlanırken bir elektrot üzerindeki dirençteki değişikliğin ölçülmesini içerir .

Sınıflandırmalar ve formatlar

Rekabetçi, homojen bir immünolojik testte, etiketlenmemiş analit, daha sonra saptanan veya ölçülen bağlı etiketli analitin yerini alır.

İmmünoanalizler bir dizi farklı formatta çalıştırılabilir. Genel olarak, bir bağışıklık tahlili, nasıl çalıştırıldığına bağlı olarak birkaç kategoriden birine girer.

Rekabetçi, homojen immünolojik testler

Rekabetçi, homojen bir immünolojik testte, bir numunedeki etiketlenmemiş analit, bir antikoru bağlamak için etiketli analit ile rekabet eder. Etiketli, bağlanmamış analit miktarı daha sonra ölçülür. Teoride, numunedeki analit ne kadar fazlaysa, etiketli analit de o kadar yer değiştirir ve ardından ölçülür; bu nedenle, etiketli, bağlanmamış analit miktarı, numunedeki analit miktarı ile orantılıdır.

İki bölgeli, rekabetçi olmayan immünolojik testler genellikle iki antikor arasında "sandviç edilmiş" bir analitten oluşur. ELISA'lar genellikle bu formatta çalıştırılır

Rekabetçi, heterojen immünolojik testler

Rekabetçi, homojen bir immünolojik testte olduğu gibi, bir numunedeki etiketlenmemiş analit, bir antikoru bağlamak için etiketli analit ile rekabet eder. Heterojen deneylerde, etiketli, bağlanmamış analit ayrılır veya yıkanır ve kalan etiketli, bağlı analit ölçülür.

Tek bölgeli, rekabetçi olmayan immünolojik testler

Numunedeki bilinmeyen analit, etiketli antikorlarla bağlanır. Bağlanmamış, etiketli antikorlar yıkanarak uzaklaştırılır ve bağlı, etiketli antikorlar ölçülür. Sinyalin yoğunluğu, bilinmeyen analit miktarı ile doğru orantılıdır.

İki bölgeli, rekabetçi olmayan immünolojik testler

Bilinmeyen numunedeki analit, antikor bölgesine bağlanır, ardından etiketli antikor, analite bağlanır. Bölgedeki etiketli antikor miktarı daha sonra ölçülür. Bilinmeyen numunede analit mevcut değilse, etiketli antikor bağlanmayacağından, analitin konsantrasyonu ile doğru orantılı olacaktır. Bu tip immünolojik test, analit iki antikor arasında "sandviç" olduğu için sandviç testi olarak da bilinir.

Örnekler

Klinik testler

Çok çeşitli tıbbi testler , bu bağlamda immünodiagnostik olarak adlandırılan immünoassaylerdir. Birçok evde gebelik testi , gebelik belirteci insan koryonik gonadotropini saptayan immünolojik testlerdir . Diğer klinik immünolojik testler, kalp hastalığını değerlendirmek için CK-MB , hipoglisemiyi değerlendirmek için insülin , prostat kanserini saptamak için prostata özgü antijeni ölçen testleri içerir ve bazıları ayrıca bazı farmasötik bileşiklerin saptanması ve/veya nicel ölçümü için kullanılır (bkz. Daha fazla ayrıntı için enzimle çoğaltılmış immünoassay tekniği ).

Spor dopingle mücadele analizi

İmmünoanalizler, spor dopingle mücadele laboratuvarlarında, sporcuların kan örneklerini yasaklanmış rekombinant insan büyüme hormonu (rhGH, rGH, hGH, GH) için test etmek için kullanılır .

Araştırma

Fotoakustik İmmünoassay

Fotoakustik immünolojik test, metal nanoparçacık etiketleri tarafından üretilen düşük frekanslı akustik sinyalleri ölçer. Plazmon rezonans dalga boyunda modüle edilmiş bir ışıkla aydınlatılan nanopartiküller, bir mikrofon kullanılarak ölçülebilen güçlü akustik sinyal üretir. Fotoakustik immünolojik test, kolloidal nanopartiküller kullanan yanal akış testlerine uygulanabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

"İmmunoassay El Kitabı", 3. Baskı, David Wild, Ed., Elsevier,2008