酶联免疫吸附测定板读卡器(Microplate Reader或Assay Reader)

通过

术语"ELISA称为酶联免疫吸附测定法。这是一种抗体或身体免疫系统对可能攻击身体的病原体、细菌和过敏原的反应的测试。

ELISA概述
ELISA概述

测试在ELISA板上进行，也被称为96孔聚苯乙烯板或微板，有两种配置:抗原或捕获抗体连接到每个孔的底部。当检测的目的是确定临床样本中是否存在抗体时，抗原被贴在每个孔的底部。捕获抗体连接到每个孔的底部，如果目的是识别临床样本中的抗原(也称为a夹心ELISA)．目标样品的引入和孵育只是ELISA过程的开始。为了确定捕获抗体与目标抗体和抗原之间是否发生了结合，下一步是添加标记检测抗体。荧光、化学发光或显色物质被用来标记被检测的抗体，以便ELISA读取器可以测量其浓度。ELISA读卡器也被称为标仪或分析读者．

酶联免疫吸附测定板读卡器(Microplate Reader或Assay Reader)
酶联免疫吸附测定板读卡器(Microplate Reader或Assay Reader)

用ELISA读取器进行的分光光度法测量样品(如蛋白质)吸收和反射的光量。荧光和发光也可以用ELISA平板读取器测量。当暴露在光下时，化学染料发出一种特殊的颜色或波长的荧光。一种物质是通过反射、吸收和颜色的数量来识别和测量的。大多数ELISA阅读器还包括将原始强度测量结果转换为带有稀释数据和误差的定量曲线的软件。校准曲线包括在软件中，以确保仪器被使用到其最充分的潜力，同时保持最高水平的质量和可重复性。

科学家们用它们来测试蛋白质和酶。它们还被用于检测艾滋病毒和测量核酸。它验证有机体中传染性病原体的抗体或抗原的存在，来自疫苗的抗体，或自身抗体(例如类风湿性关节炎)的存在。

ELISA平板阅读器原理

微刻版阅读器的主要操作是用光电比色计或分光光度计测量光通过被测样品前后的能量差。由测试物质的吸收引起的光的能量差通常与测试物质的浓度线性相关。

微刻版阅读器的波长范围通常为400至750 nm，并受到滤光片或衍射光栅(纳米)的限制。一些读取器在340 - 700纳米之间进行分析，同时在紫外光谱下工作。光学系统中使用光纤向含有样品的微板孔提供光。穿过样品的光束直径从1毫米到3毫米不等。样品发出的光由检测装置检测，该装置放大信号并计算样品的吸光度。通过读取系统将其转换为数据，实现对测试结果的解释。一些微版阅读器使用双光束光系统。

ELISA平板阅读器的类型

根据检测技术，主要有两种类型的微板读取器，分别是:

a.专用Microplate reader

有一种技术——吸收度、发光或荧光——可以通过专门的微板阅读器进行测量。虽然它们缺乏多模式微板阅读器的通用性，但它们通常提供更高的灵敏度和可靠性，而且通常更便宜。

b.多模式微版读取器

具有多种检测模式的Microplate阅读器可以采用多种技术。将所有的检测模式都包含在一个仪器中比专门的微板阅读器更加复杂。必须做出一些设计上的让步，但它们提供了很大的灵活性。多模微刻版阅读器历来都很昂贵。然而，有些模型提供了高度的模块化，允许只使用所需的功能来构建仪器。

ELISA平板阅读器的仪器

  1. 光源

一般来说，氙气闪光灯被用作光源。

  1. 过滤器和单色仪

这是两种相互竞争的波长选择技术在microplate阅读器设计中不可或缺的一部分。单色器将多色光变成单色光。用于激发和检测的光路包括具有特定波长和带宽的光学滤波器。滤光片比单色仪便宜。这些被放置在光源和样品之间。

  1. 微型板块

微板的设计是这样的，它们有一个孔，有一个有限的体积供样品受测。每板96、384和1536井是最常用的筛分井密度。

  1. 标仪

不同的技术如吸收、荧光和发光被用于检测和量化微板井内的化学、生物或物理事件。

  1. 结果软件

可以安装和使用不同的软件来简化数据分析的过程。

部分ELISA平板阅读器

列出并简要解释了ELISA阅读器的一些主要部分。它们是:

  1. 打印机:' PRINT '键，当按下，帮助得到打印输出的当前屏幕显示的帮助打印机。
  2. 触摸屏:它显示菜单和参数的文本框，它们一起形成了触摸区。
  3. 键盘:几个键，如' YES '， ' NO '， ' PRINT '， ' ENTER '， ' ESC '， ' SHAKE '，和导航键都有各自的功能。
  4. 板载体/持有人:它抓住微量滴定板，把它移进去。步进电机和同步带被用来为它提供动力。它精确地将每个平板放置在每个通道光路的下方。

它还包括ON/ OFF开关面板，USB电缆连接器，SMPS，冷却风扇和串行RS232输出。

所用检测方法

microplate reader使用的不同检测方法有:

  1. 吸光度

在整个检测过程中，生物标本被具有一定波长的光源照射。光学滤光片或单色器在本例中用于选择波长。通过生物样品的初始光量是用光探测器它位于与井相对的板块上。通常，目标分子在孔内的浓度与透射光的数量相关。额外的常规比色分析已纳入ELISA微板读取器的孔中，以正确检查标本。它们被用于许多检测，包括ELISA、蛋白质和核酸检测。

  1. 荧光强度检测

通常情况下，荧光检测设备比较昂贵。这种微版阅读器的仪器包括:

第一个光学系统该系统利用一定波长的光照射生物样品。单色仪或光学滤光片通常选择它。

照明系统:当光穿过样品时，荧光(一种光)被释放出来。

第二光学系统:微刻版读取器发射系统，它收集发射光并将其与激发光区分开来。这种分离使用单色仪系统。一个叫做光电倍增管的光探测器也被用来测量信号(PMT)。

  1. 时间分辨荧光

多井读取器测量的荧光强度与时间分辨荧光在某种程度上具有可比性。激励和测量过程的时间是两者之间唯一的区别。在确定样品的荧光强度时，光子激发和光子发射的过程本质上是同步的。当平板阅读器中的激发过程进行时，生物样品的光输出被监测。

使用某些被称为镧系化合物的荧光化学物质对荧光光学系统是必不可少的。这些分子有一个奇怪的特性，即在激发结束后在阅读器中发射数毫秒。荧光素荧光染料在受到几纳秒的刺激后会发出荧光，是一种常用的荧光染料，用于荧光强度测量。在微刻版阅读器中，有一个脉冲光源用来激发镧系元素。根据激励程序进行测量。它主要用于制药行业的药物筛选目的。

  1. 发光

在微板读取器的孔内进行化学和生化过程，以产生发光检测技术。与上述方法相比，发光检测是一种更简单的光学现象。对于光束的激发，不一定要使用特定的激发波长或光源。

典型的发光光学系统的组成有:

  • 一个不透光的阅读室和
  • PMT探测器

ELISA平板阅读器操作程序

使用吸光度酶联免疫吸附测定仪进行夹心ELISA检测的操作机制如下:

  • 捕获抗体结合ELISA微板孔。
  • 样品中的抗原加入到阱中后与捕获的抗体结合。
  • 将未结合的物质从微板中移除，只留下目标抗原。
  • 添加检测抗体。酶偶联检测抗体结合到目标抗原上的第二个位置。
  • 清洗微板——除去未结合的抗体，只留下那些特定的目标抗体。
  • 添加底物。底物被检测抗体上的酶转化，导致颜色变化。
  • 读盘子。microplate reader读取着色反应结果并产生光密度(OD)测量。

ELISA阅读器的工作机制

开始前

  1. 要实时改变温度，先点击左边的“仪器”，再点击“温度”，再勾选“温度控制”。
  2. 在左列的“动作”栏中，拖动到96孔板下方的工艺列表中，上下拖动进行排序，然后点击垃圾桶删除选择。您可以创建适合您的需求的过程。

在开始

  1. 打开电源，让它加热十分钟。
  2. 要启动一个新的进程，请启动程序并选择“new”。
  3. 在左栏中，选择“Absorbance”。屏幕中央是一个96孔板的示意图。
  4. 选定的孔会变成蓝色，可以按照点睛孔使用。
  5. 插入96孔板，配置设置，然后选择“开始”测量吸光度。
  6. 稍等片刻;一个Excel文件将很快产生的结果和其他参数。通过保存文件并将其复制到硬盘来处理数据。
  • 计算结果-估计和检查每个样本中的抗原含量。

ELISA平板阅读器的应用

  • 便于读者根据反应诊断各种疾病。艾滋病、埃博拉、莱姆病、轮状病毒、癌症、贫血和轮状病毒是其中的一些。
  • 它有助于检测食品工业中存在的任何食物过敏原。
  • 它被用来进行抗体测试以及蛋白质和酶的测定。
  • 它也被用于核酸的定量。

ELISA平板阅读器的优点

  • ELISA平板阅读器需要大约2 - 100微升才能获得应答;这是一个明显较小的样本量。
  • ELISA平板阅读器可以在更短的时间内分析更多的样品(通常是96孔)。
  • 它有助于定量和定性分析。
  • 一个好的microplate阅读器将以优异的准确性、灵敏度和速度执行测试。

ELISA平板阅读器的局限性

  • 这些东西既不便携、不精致，也不昂贵。
  • 由于在整个漫长的测量过程中长时间暴露在空气中，微板中的生物和化学成分可能会在其光学特性(例如颜色和吸光度)上发生显著变化。因此，microplate阅读器的全光谱测量不能准确测量被测物质。
  • 微板阅读器只提供整个测量过程中特定波长吸光度的数值数据;它无法获得实时光谱图。

读也:

预防措施

  • 仪器的放置应远离高磁场和干扰电压。
  • 仪器需要放置在噪音水平不超过40分贝的位置。
  • 应避免阳光直射，防止光学元件老化。
  • 工作环境温度应在15℃~ 40℃之间，湿度应在15℃~ 85%之间。
  • 注意不要将样品或试剂掉落在仪器内部或仪器内部，并在使用后彻底清洁该区域。
  • 测量时不要关掉电源。

ELISA平板阅读器例子

吸收微板读取器Biobase - el 10A (Biobase)

  • 有三种不同的线性振动板函数。
  • 可靠、准确的中心定位功能。
  • 可选八通道光纤测量系统。
  • 将特定于食品安全的抑制率测量模块设置为所需的设置。
ELISA平板阅读器或Microplate阅读器或Assay阅读器实例
图:ELISA平板阅读器或Microplate阅读器或Assay Reader示例。图片来源:各公司网站。

紫外线可见微板阅读器SmartReader (BENCHMARK SCIENTIFIC)

  • 基于单色仪的光学系统消除了对滤波器的需要，并能够精确选择波长从200 nm到1000 nm。
  • 巨大的触摸屏命令中心的用户友好界面，使新协议的快速设置和更改和操作已经建立的协议。
  • 通过可控的平板振动和培养可以改善实验结果。
  • 酶动力学和细菌生长实验可以在环境温度+5°C到45°C范围内进行。

ELISA酶联免疫吸附分析微板阅读器mp - h200bn (bioevpeak)

  • 单或双波长测量，完整的定性和定量数据评估函数与截断，曲线拟合，和转换公式。
  • 可靠的光学系统与8通道光纤扫描和自动板定心机构精确设定细胞的中心。
  • 在一个盘子上总共进行12次测试。

发光微板读取器LUMIstar Omega (BMG LABTECH)

  • 它为动力学和终点分析中的所有发光应用提供了难以置信的准确读数。
  • 此外，通过集成的滤光轮和可选的同步双发射检测，可以实现多波长检测和BRET应用。

荧光微板显色器(Boditech Med Inc.)

  • 直观、人性化的界面使快速的患者样本处理和保存的数据检索成为可能。
  • 由于它坚固，重量适中，便于携带和安装。
  • 储存了100个病人的检测结果。
  • 一种用于免疫荧光测试的优化光模块。
  • 单测量和多测量模式。

参考文献

  1. http://cepclab.org.in/?p=436
  2. https://www.sepmag.eu/blog/elisa-reader
  3. https://bmet.ewh.org/bitstream/handle/20.500.12091/259/Microplate%20Reader.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  4. https://www.protocols.io/view/microplate-reader-operating-procedure-6qpvrox62vmk/v2
  5. https://hudsonrobotics.com/elisa-microplate-reader-principle-and-uses/
  6. https://www.apexscientific.co.za/internal/producttraining/elisa-readers-and-washers/elisa-reader/
  7. https://www.diasource-diagnostics.com/var/ftp_diasource/IFO/DIA2000.pdf
  8. https://www.smacgigworld.com/blog/working-parameters-and-detection-methods-of-microplate-reader.php
  9. https://www.moleculardevices.com/applications/enzyme-linked-immunosorbent-assay-elisa
  10. https://www.diasource-diagnostics.com/var/ftp_diasource/IFO/DIA2000.pdf
  11. https://www.mdpi.com/2079-6374/12/5/284/htm
  12. https://www.rollmed.net/news/precautions-for-using-the-microplate-reader-61561251.html
  13. https://www.medicalexpo.com/prod/biobase/product-84845-651627.html
  14. https://www.medicalexpo.com/prod/bioevopeak/product-301335-1058984.html
  15. https://www.medicalexpo.com/prod/bmg-labtech/product-80666-663128.html
  16. https://www.medicalexpo.com/prod/boditech-med-inc/product-67878-444624.html

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