Ултразвучна припрема узорка за ЕЛИСА тестове
Тестови као што је ЕЛИСА се широко користе за ин витро дијагностику, детекцију протеина у вези са болестима и контролу квалитета (нпр. праћење алергена у храни). Ултразвучна припрема узорка је брза, поуздана и поновљива техника за лизу ћелија и изоловање интрацелуларних протеина, ДНК, РНК и органела. Хиелсцхер Ултрасоницс нуди различита ултразвучна решења за практичну припрему појединачних узорака, више бочица, као и за микротитарске плоче и плоче са 96 јажица.
ЕЛИСА – Ензимски имуносорбентни тест
ЕЛИСА је скраћеница за ензимски имуносорбентни тест и широко је коришћена техника биохемијске анализе из категорије тестова везивања лиганда. У ЕЛИСА тесту, течни узорак се додаје на стационарну чврсту фазу са посебним својствима везивања. Нормално, стационарна чврста фаза се наноси као облога на плочу са бунарима или ЕЛИСА плочу. Затим се узастопно додају различити течни реагенси, инкубирају и испиру, тако да коначно долази до оптичке промене (нпр. развој боје као продукт ензимске реакције) у коначној течности у бунарчићу. Оптичка промена омогућава да се измери количина аналита помоћу квантитативне тзв. “читање”. За квантитативно очитавање, спектрофотометар, флуорометар или луминометар се користи за детекцију и мерење интензитета пропуштене светлости. На осетљивост детекције утиче појачање сигнала током аналитичких реакција. Пошто су ензимске реакције добро истражене и поуздани процеси амплификације, ензими се користе за стварање сигнала. Ензими су повезани са реагенсима за детекцију у фиксним пропорцијама како би се омогућила тачна квантификација, што објашњава и назив имуносорбентног теста „везан за ензиме“.
Како се ЕЛИСА тестови изводе на микротитарским плочама/плочама са 96 јажица, познат је као техника анализе на бази плоча и користи се нпр. у клиничкој ин-витро дијагностици, истраживању, развоју лекова итд. за откривање и квантификацију антитела, пептида, протеина, и хормони.
ЕЛИСА техника се често користи као дијагностички алат у медицини, биотехнологији, патологији биљака и такође је важно мерење контроле квалитета у више индустрија.
Ултразвучна јединица за припрему узорака ВиалТвеетер се користи за лизу ћелија и екстракцију протеина пре ЕЛИСА тестова
Ултразвучна припрема узорка пре ЕЛИСА
Пре него што се може извести ЕЛИСА тест, узорци захтевају кораке припреме као што су ћелијска лиза и екстракција интрацелуларних протеина, ДНК, РНК итд. Предност ултразвучне ћелијске лизе и изолације протеина је њена висока ефикасност, поузданост и репродуктивност. Сви ови фактори су важни за добијање квалитетне дијагностике и резултата истраживања
- Хомогени третман узорка
- Потпуна лиза
- Потпуна екстракција протеина (нпр. антитела, ДНК)
- Оптимално прилагођавање типу ћелије
- За било коју величину узорка
- репродуцибилан
- контролисане температуре
- Аутоматско протоколирање података на СД картици
Протокол за пре-ЕЛИСА ултразвучну ћелијску лизу
- За ћелијске културе: Пре ултразвучне лизе ћелија, центрифугирајте ћелије 5 минута на 270 кг у микроцентрифуги. Уклоните супернатант аспирацијом и ресуспендујте ћелије у 30 – 100 μЛ РИПА пуфера. Затим инкубирајте ћелијску пелету на леду 30 минута.
- Сада је узорак ћелије спреман за ултразвучну лизу:
Користите ултразвучни апарат типа сонде (нпр УП200Хт са С26д2 сондом) или ултразвучни уређај за више узорака (нпр. ВиалТвеетер за истовремену соникацију до 10 бочица или УИП400МПТ за микротитарске плоче/плоче са 96 јажица) у зависности од количине узорака које треба да припремите.
За соникацију једног узорка сондом, ставите ћелије у епрувете за микроцентрифугу од 1,5 мЛ. - Унапред подесите трајање ултразвука, укупан унос енергије, режим циклуса и/или ограничења температуре у дигиталном менију ултразвучног апарата. Ово осигурава високо поуздану соникацију и поновљивост.
- Уметните сонотроду и укључите ултразвучни уређај. Лагано померите микроврх ултразвучне сонде кроз узорак да бисте равномерно обрадили узорак.
За већину ћелија, ултразвучна лиза ће бити завршена након 2-4 циклуса ултразвучне обраде од 10 секунди. - Након соникације, уклоните сонотроду из узорка. Узорке треба инкубирати на леду 5 мин. Затим центрифугирајте на 10.000 кг 20 минута да бисте пелетирали остатке. Пребаците супернатанте у нову епрувету за микроцентрифугу. Обележите аналите и чувајте на -20°Ц.
- Ултразвучна сонотрода се може очистити тако што се правилно обрише алкохолом или соникатом у чаши напуњеној алкохолом, нпр. 70% етанола. Све ултразвучне сонде направљене од титанијума могу се аутоклавирати.
Екстракција протеина из ћелија Е.цоли са ултразвучна сонда УП200Ст
- Исперите ткиво ледено хладним ПБС (0,01М, пХ=7,4) да бисте темељно уклонили вишак крви хемолизе.
- Измерити ткиво (бубрег, срце, плућа, слезину итд.) и мацерирати на мале комаде, који се хомогенизују у ПБС. Потребна запремина ПБС-а је повезана са тежином ткива. По правилу, 1 г ткива захтева прибл. 9мЛ ПБС. Препоручује се додавање неког инхибитора протеазе у ПБС. (РИПА или хипотонични пуфер за лизу који садржи коктел инхибитора протеазе и фосфатазе може се користити алтернативно.)
- У зависности од величине ткива, кратак вортекс третман (отприлике 1-2 мин. у импулсима од 15 секунди) може бити од помоћи за претходни третман ткива.
- Поставите микро-врх, нпр. С26д2, на ваш ултрасоникатор. Ставите епрувету са узорком са марамицом у ледено купатило.
- Обрадите узорак ултразвуком, нпр. УП200Ст (80% амплитуда) у трајању од 1 мин. у пулсном режиму (15 секунди укључено, 15 секунди пауза). Држите узорак у леденом купатилу.
- Хомогенати се затим центрифугирају да би се добили специфични базени (цитосолни, нуклеарни, митохондријски или лизозомални) како би се обогатио протеин за анализу. Центрифугирањем узорка током 5 минута на 5000×г, супернатант се узима.
Поуздана контрола температуре током соникације
Температура је кључни фактор који утиче на процес који је посебно важан за третман биолошких узорака, нпр. за спречавање термичке деградације протеина. Као и све технике механичке припреме узорака, соникација ствара топлоту. Међутим, температура узорака се може добро контролисати када се користе уређаји Хиелсцхер Ултрасоницс. Представљамо вам различите опције за праћење и контролу температуре ваших узорака док их припремате помоћу ултрасоникатора типа сонде или ВиалТвеетер преаналитички.
- Праћење температуре узорка: Сви Хиелсцхер дигитални ултразвучни процесори су опремљени интелигентним софтвером и сензором температуре који се може прикључити. Укључите сензор температуре у ултразвучни уређај (нпр. УП200Хт, УП200Ст, ВиалТвеетер, Соникатор плоча са више бунара УИП400МТП) и уметните врх сензора температуре у једну од епрувета за узорке. Преко дигиталног обојеног екрана осетљивог на додир, можете подесити у менију ултразвучног процесора одређени температурни опсег за ваш узорак ултразвучне обраде. Ултрасоникатор ће се аутоматски зауставити када се достигне максимална температура и паузирати док температура узорка не падне на нижу вредност подешене температуре ∆. Тада ултразвук почиње аутоматски поново. Ова паметна функција спречава деградацију изазвану топлотом.
- Што се тиче ултразвучне јединице за више узорака ВиалТвеетер, титанијумски блок, који држи епрувете за узорке, може се претходно охладити. Ставите ВиалТвеетер блок (само сонотроду без сонде!) у фрижидер или замрзивач да бисте претходно охладили блок од титанијума, што помаже да се одложи пораст температуре у узорку. Ако је могуће, сам узорак се такође може претходно охладити.
- Користите ледено купатило или суви лед за хлађење током ултразвучне обраде. Ставите епрувету(е) за узорке током ултразвука у ледено купатило. За ВиалТвеетер, користите плитку тацну напуњену сувим ледом и ставите ВиалТвеетер на суви лед тако да топлота може брзо да се расипа.
Купци широм света користе ултрасоникаторе типа Хиелсцхер сонде, као и јединице за соникацију са више узорака ВиалТвеетер и УИП400МТП за свој свакодневни рад на припреми узорака у биолошким, биохемијским, медицинским и клиничким лабораторијама. Интелигентни софтвер и контрола температуре Хиелсцхер процесора, температура се поуздано контролише и избегава се деградација узорка изазвана топлотом. Ултразвучна припрема узорка са Хиелсцхер ултразвучним решењима даје високо поуздане и поновљиве резултате!
Прочитајте више о ултразвучној соникацији високог протока користећи соникатор плоча са више бунара УИП400МТП за тестове!
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература / Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
Које врсте ЕЛИСА-е постоје?
Постоји неколико врста ЕЛИСА, које се разликују по принципу функционисања. Они су познати као директна ЕЛИСА, индиректна ЕЛИСА, сендвич ЕЛИСА, компетитивна ЕЛИСА и реверзна ЕЛИСА. У наставку вам представљамо преглед различитих типова ЕЛИСА и њихових главних карактеристика и разлика.
ЕЛИСА се може изводити у квалитативном или квантитативном формату. Квалитативни резултати дају једноставан позитиван или негативан резултат, док се у квантитативној ЕЛИСА оптичка густина (ОД) узорка упоређује са стандардном кривом, која је типично серијско разблаживање раствора циљног молекула познате концентрације.
Директна ЕЛИСА
Директна ЕЛИСА је најједноставнији облик теста Елиса, где се користи само примарно антитело обележено ензимом, а секундарна антитела нису потребна. Примарно антитело обележено ензимом везује се директно за циљ, односно антиген. Пуферисани раствор антигена се додаје у сваки бунар микротитарске плоче (обично плоче са 96 бунарчића, ЕЛИСА плоче), где се приања на пластичну површину кроз интеракције наелектрисања. Када ензим везан за примарно антитело реагује са својим супстратом, он производи видљиви сигнал који се може мерити спектрофотометром, флуорометром или луминометром.
Индиректна ЕЛИСА
За индиректни ЕЛИСА тест, потребно је и примарно и секундарно антитело. Међутим, за разлику од директног ЕЛИСА, не примарно антитело, већ секундарно антитело је обележено ензимом. Антиген је имобилизован на плочи са бунарима и везан за примарно антитело. Након тога, секундарно антитело обележено ензимом се везује за примарно антитело. Коначно, ензим везан за секундарно антитело реагује са својим супстратом да би произвео видљив сигнал који се може детектовати.
Сендвич ЕЛИСА
Док се у директним и индиректним ЕЛИСА тестовима, антиген имобилише и облаже на површину плоче бунара, у сендвич ЕЛИСА антитело се имобилише на пластичну површину ЕЛИСА плоче. Имобилизована антитела у сендвич ЕЛИСА тесту позната су као антитела за хватање. Поред антитела за хватање, у сендвич ЕЛИСА тесту су потребна и такозвана детекциона антитела. Антитела за детекцију укључују необележено примарно детекционо антитело и ензимом обележено секундарно детекционо антитело.
Постепено, антиген од интереса се везује за антитело за хватање имобилисано за плочу. Затим се примарно детекционо антитело везује за антиген. Након тога, секундарно детекционо антитело се везује за примарно детекционо антитело. У завршном кораку реакције, ензим реагује са својим супстратом да би произвео видљив сигнал који се може оптички детектовати.
Цомпетитиве ЕЛИСА
Компетитивна ЕЛИСА, такође позната као инхибициона ЕЛИСА, је најкомплекснији тип ЕЛИСА јер укључује употребу инхибиторног антигена. Сваки од три формата, директни, индиректни и сендвич ЕЛИСА, може се прилагодити конкурентном ЕЛИСА формату. Код компетитивне ЕЛИСА, инхибиторни антиген и антиген од интереса се такмиче за везивање за примарно антитело.
За компетитивну ЕЛИСА тест, необележено антитело се инкубира у присуству његовог антигена, односно узорка. Ови везани комплекси антитело/антиген се затим додају у бунар обложен антигеном.
Плоча се испере, тако да се невезана антитела уклоне. Компетитивна ЕЛИСА има своје име због чињенице да што је више антигена у узорку, формира се више комплекса антиген-антитело. То значи да постоји мање невезаних антитела која су доступна да се вежу за антиген у отвору и да се антигени морају такмичити за доступно антитело. Додато је секундарно антитело које одговара примарном антителу. Ово друго антитело је повезано са ензимом. Када се дода супстрат, преостали ензими производе хромогени или флуоресцентни сигнал.
У овом тренутку, реакција се зауставља да би се избегло евентуално засићење сигнала.
Неки конкурентни ЕЛИСА комплети укључују ензимски везан антиген уместо антитела везаног за ензим. Обележени антиген се такмичи за примарна места везивања антитела са антигеном узорка (необележено). Што је мање антигена у узорку, то је више обележеног антигена задржано у отвору и јачи је сигнал.
Реверсе ЕЛИСА
Реверзна ЕЛИСА не користи плоче са бунарима, већ оставља антигене суспендоване у течности за тестирање. Реверзни ЕЛИСА тест мери количину везаног антитела преко антигена. Развијен је посебно за откривање и истраживање протеина омотача вируса Западног Нила и како је у стању да пронађе антитела специфична за вирус.
Који ензимски маркери се користе за ЕЛИСА тест?
Листа у наставку даје најчешће ензимске маркере који се користе у ЕЛИСА тестовима, који омогућавају мерење резултата теста по завршетку.
- ОПД (о-фенилендиамин дихидрохлорид) постаје ћилибар да би открио ХРП (пероксидазу хрена), која се често користи као коњуговани протеин.
- ТМБ (3,3′,5,5′-тетраметилбензидин) постаје плава када се детектује ХРП и постаје жута након додавања сумпорне или фосфорне киселине.
- АБТС (2,2′-Азинобис [3-етилбензотиазолин-6-сулфонска киселина]-диамонијум со) постаје зелен када се детектује ХРП.
- ПНПП (п-нитрофенил фосфат, динатријумова со) постаје жута када се детектује алкална фосфатаза.


