Ultrasonic Sample Prep fir ELISA Assays
Assays wéi ELISA gi wäit benotzt fir In-vitro Diagnostik, Krankheet-relatéiert Protein Detektioun a Qualitéitskontroll (zB Iwwerwaachung vun Liewensmëttelallergènen). Ultrasonic Probe Virbereedung ass eng séier, zouverléisseg a reproduzéierbar Technik fir Zellen ze lyséieren an intrazellulär Proteinen, DNA, RNA an Organellen ze isoléieren. Hielscher Ultrasonics bitt verschidde Ultraschallléisungen fir déi bequem Virbereedung vun eenzel Proben, Multiple Vials wéi och fir Mikrotiterplacken a 96-Well Placken.
ELISA – Enzym-Linked Immunosorbent Assay
ELISA steet fir Enzym-verbonne Immunosorbent Assay an ass eng wäit benotzt biochemesch Analyse Technik vun der Kategorie vu Ligandbindende Assays. An ELISA gëtt eng flësseg Probe op eng stationär fest Phase mat spezielle Bindungseigenschaften bäigefüügt. Normalerweis gëtt déi stationär zolidd Phase als Beschichtung op eng Wellplack oder ELISA Plack applizéiert. Duerno gi verschidde flësseg Reagenser sequenziell derbäigesat, inkubéiert a gewäsch, sou datt endlech eng optesch Ännerung (zB Faarfentwécklung duerch d'Produkt vun enger enzymatescher Reaktioun) an der Finale Flëssegkeet am Brunn geschitt. D'optesch Ännerung erlaabt d'Quantitéit vum Analyt duerch e sougenannte Quantitativ ze moossen “liesen ". Fir déi quantitativ Liesung gëtt e Spektrofotometer, Fluorometer oder Luminometer benotzt fir d'Intensitéit vum iwwerdroene Liicht z'entdecken an ze moossen. D'Sensibilitéit vun der Detektioun gëtt beaflosst vun der Verstäerkung vum Signal während den analytesche Reaktiounen. Zënter Enzymreaktiounen sinn gutt ënnersicht an zouverlässeg Amplifikatiounsprozesser, ginn Enzyme benotzt fir d'Signal ze kreéieren. D'Enzyme si mat den Detektiounsreagenser a fixe Verhältnisser verbonnen fir eng korrekt Quantifizéierung z'erméiglechen, wat och den Numm "Enzym-verbonne" Immunosorbent Assay erkläert.
Well ELISA Assays a Mikrotiterplaten / 96-Well Placken ausgefouert ginn, ass et bekannt als Plattebaséiert Assay Technik a gëtt zB an der klinescher In-vitro Diagnostik, Fuerschung, Medikamententwécklung etc. an Hormonen.
D'ELISA Technik gëtt dacks als diagnostescht Instrument an der Medizin, Biotech, Planzepathologie benotzt an ass och eng wichteg Qualitéitskontrollmessung a ville Industrien.
Ultrasonic Sample Prep virun ELISA
Virun der ELISA Assay ka gemaach ginn, erfuerderen d'Proben Schrëtt vun der Virbereedung wéi Zelllysis an Extraktioun vun intrazelluläre Proteinen, DNA, RNA asw. All dës Faktore si wichteg fir qualitativ héichwäerteg Diagnostik a Fuerschungsresultater ze kréien
- Homogene Probebehandlung
- Komplett lysis
- Komplett Proteinextraktioun (zB Antikörper, DNA)
- Optimal Adaptatioun un Zelltyp
- Fir all Prouf Gréisst
- reproduzéierbar
- Temperatur-kontrolléiert haten
- Automatesch Dateprotokolléierung op SD-Kaart
Protokoll fir Pre-ELISA Ultraschall Zell Lysis
- Fir Zellkulturen: Virun der Ultraschallzelllysis, centrifuge Zelle fir 5 Minutten bei 270 xg an enger Mikrocentrifuge. Huelt den Supernatant duerch Aspiratioun a resuspendéiert Zellen an 30 - 100 μL RIPA Puffer. Dann, inkubéiert d'Zellpellet op Äis fir 30 min.
- Elo ass d'Zellprobe prett fir Ultraschalllyse:
Benotzt e Sonde-Typ Ultraschall (z UP200Ht mat S26d2 Sonde) oder en Ultraschall Multi-Sample-Apparat (zB VialTweeter fir gläichzäiteg Sonikatioun vu bis zu 10 Fläschen oder den UIP400MPT fir Mikrotiterplacke / 96-Well Placke) jee no der Unzuel vun de Proben déi Dir braucht ze preparéieren.
Fir d'Sonde-Typ Sonikatioun vun enger eenzeger Probe, setzen d'Zellen an 1,5 ml Mikrocentrifuge-Tubes. - Pre-set Är Ultrasonic Dauer, Gesamtenergie-Input, Zyklusmodus an / oder Temperaturgrenzen am digitale Menü vum Ultrasonicator. Dëst garantéiert héich zouverlässeg Sonication a Widderhuelbarkeet.
- Setzt d'Sonotrode a schalt den Ultraschallapparat un. Beweegt sanft de Mikro-Tipp vun der Ultraschallsonde duerch d'Probe fir d'Probe eenheetlech ze sonicéieren.
Fir déi meescht Zellen gëtt d'Ultraschalllyse no 2 -4 Zyklen vun 10 Sekonnen Sonikatioun ofgeschloss. - No sonication, ewechzehuelen der sonotrode aus der Prouf. D'Proben sollen op Äis fir 5 min inkubéiert ginn. Dann centrifuge bei 10.000 xg fir 20 min fir d'Schutt ze pelleten. Transfert d'Supernatanten an en neit Mikrocentrifuge-Röhre. Label d'Analyten a späicheren bei -20 ° C.
- D'Ultraschall-Sonotrode kann gereinegt ginn andeems se se richteg mat Alkohol wëschen oder an engem Becher gefëllt mat Alkohol, zB 70% Ethanol, sonikatéieren. All Ultraschallsonden aus Titan sinn autoklaverbar.
- Spülen den Tissu mat äiskale PBS (0,01M, pH = 7,4) fir iwwerschësseg Hämolyse Blutt grëndlech ze entfernen.
- Weegt den Tissu (Nier, Häerz, Lunge, Milz etc.) a maceréiert et a kleng Stécker, déi am PBS homogeniséiert ginn. De Volume vu PBS erfuerderlech ass mat dem Gewiicht vum Tissu verbonnen. Als Fauschtregel brauch 1g Tissu ca. 9ml PBS. Et ass recommandéiert e puer Protease-Inhibitor fir de PBS ze addéieren. (RIPA oder hypotonesch Lysisbuffer mat Protease a Phosphatase-Inhibitor Cocktail kann alternativ benotzt ginn.)
- Ofhängeg vun der Tissuegréisst, kann eng kuerz Wirbelbehandlung (ongeféier 1-2 min. a 15 Sekonnen Impulsen) hëllefräich sinn fir de Tissu virzebehandelen.
- Mount e Mikro-Tipp, zB S26d2, op Ären Ultraschall. Setzt de Proberöhre mam Tissu an engem Äisbad.
- Sonicate d'Probe mat Ärem Ultraschall, zB UP200St (80% Amplitude) fir 1 min. am Pulsmodus (15 Sekonnen, 15 Sekonnen Paus). Halt d'Probe am Äisbad.
- D'Homogenate ginn dann centrifugéiert fir spezifesch Pools ze kréien (cytosolic, nuklear, mitochondrial oder lysosomal) fir de Protein fir d'Analyse ze beräicheren. Duerch d'Zentrifugerung vun der Probe fir 5 Minutten bei 5000 × g, gëtt de Supernatant erëmfonnt.
Zuverlässeg Temperaturkontroll während Sonication
Temperatur ass e wesentleche Prozess-beaflossende Faktor, dee besonnesch wichteg ass fir d'Behandlung vu biologesche Proben, zB fir thermesch Degradatioun vu Proteinen ze vermeiden. Wéi all mechanesch Probepräparatiounstechniken, erstellt Sonikatioun Hëtzt. Allerdéngs kann d'Temperatur vun de Proben gutt kontrolléiert ginn wann Dir d'Hielscher Ultrasonics Geräter benotzt. Mir presentéieren Iech verschidde Méiglechkeeten fir d'Temperatur vun Äre Proben ze iwwerwaachen an ze kontrolléieren wärend se mat engem Sonde-Typ Ultrasonicator oder dem VialTweeter pre-analytesch virbereet.
- Iwwerwaachung vun der Probetemperatur: All Hielscher Digital Ultrasonic Prozessoren si mat enger intelligenter Software an engem pluggable Temperatursensor ausgestatt. Plug den Temperatursensor an den Ultraschallapparat (z.B. UP200Ht, UP 200 St, VialTweeter, UIP400MTP) a setzt den Tipp vum Temperatursensor an ee vun de Proberöhren. Via digital faarweg Touch-Display kënnt Dir am Menü vum Ultraschallprozessor e spezifescht Temperaturbereich fir Är Probe-Sonicatioun setzen. Den Ultraschall stoppt automatesch wann d'maximal Temperatur erreecht gëtt a pausen bis d'Probetemperatur erof op den ënneschten Wäert vun der festgeluegter Temperatur ∆ ass. Da fänkt d'Sonication automatesch erëm. Dës intelligent Feature verhënnert Hëtzt-induzéiert Degradatioun.
- Wat d'Ultraschall Multi-Sample-Eenheet VialTweeter ugeet, kann den Titanblock, deen d'Probe-Tubes halen, virgekillt ginn. Setzt de VialTweeter Block (nëmmen d'Sonotrode ouni Transducer!) An de Frigo oder de Frigo fir den Titanblock ze precoolen hëlleft d'Temperaturerhéijung an der Probe ze posten. Wa méiglech, kann d'Probe selwer och virgekillt ginn.
- Benotzt en Äisbad oder dréchen Äis fir während der Sonikatioun ze killen. Place Är Probe Rouer (en) während sonication an engem Äis Bad. Fir de VialTweeter, benotzt e flachen Schacht gefëllt mat Dréchent a setzt de VialTweeter op d'Trocken Äis sou datt d'Hëtzt séier opléise kann.
D'Clientë weltwäit benotzen d'Hielscher Sonde-Ultrasonikatoren wéi och d'Multi-Sample-Sonication-Eenheeten VialTweeter an UIP400MTP fir hir alldeeglech Probepräparatiounsaarbecht an biologeschen, biochemeschen, medizineschen a klineschen Laboratoiren. Déi intelligent Software an d'Temperaturkontrolle vun den Hielscher Prozessoren, d'Temperatur gëtt zouverlässeg kontrolléiert an d'Hëtzt-induzéiert Probe Degradatioun vermeit. Ultrasonic Probe Virbereedung mat Hielscher Ultraschallléisungen liwwert héich zouverlässeg a reproduzéierbar Resultater!
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / Referenzen
- Brandy Verhalen , Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
- Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed. Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
- Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
Fakten Worth Wëssen
Zorte vun ELISA
Et gi verschidden Aarte vun ELISA, déi sech duerch hire Fonctionnementsprinzip ënnerscheeden. Si sinn bekannt als direkt ELISA, indirekt ELISA, Sandwich ELISA, kompetitiv ELISA, an ëmgedréint ELISA. Drënner presentéiere mir Iech en Iwwerbléck iwwer déi verschidden ELISA-Typen an hir Haaptcharakteristiken an Differenzen.
ELISA kann an engem qualitative oder quantitative Format lafen. Qualitativ Resultater liwweren en einfacht positiv oder negativ Resultat, wärend a quantitativer ELISA d'optesch Dicht (OD) vun der Probe mat enger Standardkurve verglach gëtt, déi typesch eng seriell Verdünnung vun enger bekannter Konzentratiounsléisung vum Zilmolekül ass.
Direkter ELISA
Déi direkt ELISA ass déi einfachst Assay Form vun Elisa, wou nëmmen en Enzym-labeléiert primär Antikörper benotzt gëtt a sekundär Antikörper net erfuerderlech sinn. Den Enzym-markéierte primäre Antikörper bindt direkt un d'Zil, also Antigen. Déi gebuffert Antigenléisung gëtt an all Brunn vun enger Mikrotiterplack (normalerweis 96-Well Placke, ELISA-Placken) bäigefüügt, wou d'Plastik Uewerfläch duerch Ladungsinteraktiounen hält. Wann den Enzym, deen mam primäre Antikörper verbonnen ass, mat sengem Substrat reagéiert, produzéiert et e siichtbar Signal dat iwwer Spektrofotometer, Fluorometer oder Luminometer gemooss ka ginn.
Indirekt ELISA
Fir den indirekten ELISA Test si souwuel e primäre Antikörper wéi och e sekundären Antikörper erfuerderlech. Wéi och ëmmer, am Géigesaz zu der direkter ELISA, ass net de primäre Antikörper, awer de sekundäre Antikörper mat engem Enzym markéiert. Den Antigen ass op d'Bunnplack immobiliséiert a vum primäre Antikörper gebonnen. Duerno bindt den Enzym-markéierten sekundären Antikörper un de primäre Antikörper. Schlussendlech reagéiert den Enzym, deen mam sekundären Antikörper verbonnen ass, mat sengem Substrat fir e siichtbar Signal ze produzéieren dat erkannt ka ginn.
Sandwich ELISA
Wärend an direkten an indirekten ELISA Tester gëtt den Antigen immobiliséiert an op d'Uewerfläch vun der Wellplack beschichtet, an der Sandwich ELISA ass den Antikörper op d'Plastik Uewerfläch vun der ELISA-Plack immobiliséiert. Déi immobiliséiert Antikörper am Sandwich ELISA si bekannt als Capture Antikörper. Zousätzlech zu de Capture Antikörper sinn am Sandwich ELISA och sougenannt Detektiounsantikörper néideg. Detektiounsantikörper enthalen en net markéierten primären Detektiounsantikörper an en Enzym-markéierten sekundären Detektiounsantikörper.
Schrëttweis bindt den Interessi Antigen un de Capture Antikörper immobiliséiert op d'Plack. Dann bindt de primäre Detektiounsantikörper un den Antigen. Duerno bindt de sekundären Detektiounsantikörper un de primäre Detektiounsantikörper. Am leschte Reaktiounsschrëtt reagéiert den Enzym mat sengem Substrat fir e siichtbar Signal ze produzéieren dat optesch erkannt ka ginn.
Kompetitiv ELISA
Kompetitiv ELISA, och bekannt als Inhibitiouns-ELISA, ass déi komplexst ELISA-Typ well et d'Benotzung vun engem Inhibitorantigen involvéiert. Jiddereng vun den dräi Formater, direkt, indirekten, a Sandwich ELISA, kann un de kompetitiv ELISA Format ugepasst ginn. A kompetitiv ELISA konkurréiere den Inhibitorantigen an den Interessiantigen fir d'Bindung un de primäre Antikörper.
Fir kompetitiv ELISA gëtt unlabeled Antikörper a Präsenz vu sengem Antigen, dh Prouf, inkubéiert. Dës gebonnen Antikörper / Antigen Komplexe ginn dann an eng Antigen-beschichtete Well bäigefüügt.
D'Plack gëtt gewascht, sou datt ongebonnen Antikörper ewechgeholl ginn. Kompetitiv ELISA huet säin Numm wéinst der Tatsaach datt wat méi Antigen an der Probe ass, wat méi Antigen-Antikörper Komplexe geformt ginn. Dëst bedeit datt et manner ongebonnen Antikörper verfügbar sinn fir un den Antigen an der Brunn ze binden an d'Antigene musse fir en verfügbaren Antikörper konkurréiere. E sekundären Antikörper, deen dem primäre Antikörper passt, gëtt bäigefüügt. Dësen zweeten Antikörper ass mam Enzym verbonnen. Wann de Substrat bäigefüügt gëtt, produzéieren déi verbleiwen Enzyme e chromogent oder fluoreszent Signal.
Zu dësem Zäitpunkt gëtt d'Reaktioun gestoppt fir déi eventuell Sättigung vum Signal ze vermeiden.
E puer kompetitiv ELISA Kits enthalen en Enzym-verbonne Antigen amplaz vun engem Enzym-verbonne Antikörper. De markéierten Antigen konkurréiert fir primär Antikörperbindungsplaze mam Probeantigen (net markéiert). Wat manner Antigen an der Probe, dest méi markéiert Antigen gëtt an der Brunn behalen an dest méi staark ass d'Signal.
Ëmgedréint ELISA
Reverse ELISA benotzt keng gutt Placke, awer léisst d'Antigene suspendéiert an der Testflëssegkeet. De Reverse ELISA Test moosst d'Quantitéit u gebonnen Antikörper iwwer Antigen. Et gouf speziell entwéckelt fir de West Nile Virus Enveloppe Protein z'entdecken an z'ënnersichen a wéi et fäeg ass virusspezifesch Antikörper ze fannen.
Enzymatesch Marker benotzt fir ELISA
D'Lëscht hei drënner gëtt déi heefegst enzymatesch Marker, déi an ELISA Assays benotzt ginn, déi et erlaben datt d'Resultater vum Assay nom Ofschloss gemooss ginn.
- OPD (o-Phenylendiamin-Dihydrochlorid) gëtt Bernstein fir HRP (Peroxidase) z'entdecken, wat dacks als konjugéiert Protein benotzt gëtt.
- TMB (3,3′,5,5′-tetramethylbenzidin) gëtt blo beim Entdeckung vun HRP a gëtt giel no der Zousatz vu Schwefel oder Phosphorsäure.
- ABTS (2,2′-Azinobis [3-ethylbenzothiazoline-6-Sulfonsäure]-Diammoniumsalz) gëtt gréng beim Entdeckung vun HRP.
- PNPP (p-Nitrophenyl Phosphate, Disodium Salt) gëtt giel wann d'alkalesch Phosphatase festgestallt gëtt.