ELISA 엘라이자 효소면역분석법 종류와 실험법과 더 뛰어난 단백질칩에 대하여(영상)

 

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ELISA 엘라이자 효소면역분석법이란?

 

LISA는 enzyme-linked immunosorbent assay의 약자로, 생물학적 샘플에서 항원의 존재를 감지하는 기술입니다. ELISA는 항체-항원 상호작용을 통해 표적 항원을 매우 특이적으로 검출합니다

 

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엘라이자의 원리는?

ELISA 분석에서는 항원이 고체 표면에 고정됩니다. 이는 직접 고정하거나, 표면에 고정된 포획 항체를 사용하여 고정할 수 있습니다. 이후 항원은 효소나 형광단과 결합된 검출 항체와 반응하여 신호를 생성합니다.

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ELISA 분석에서 다중 웰 플레이트의 포획 항체는 관심 항원을 고정화합니다. 이 항원은 비오틴(biotin) 및 스트렙타비딘-HRP에 접합된 검출 항체에 의해 인식되고 결합됩니다.

ELISA 분석은 일반적으로 96- 또는 384-웰의 멀티-웰 플레이트에서 수행되며, 이는 항원을 고정화할 수 있는 고체 표면을 제공합니다. 항원의 고정화는 샘플 내 다른 구성 요소로부터 항원을 분리하기 쉽게 해 줍니다. 이러한 특성 덕분에 ELISA는 여러 샘플을 동시에 분석하기에 적합한 간단한 분석 기법으로 널리 사용됩니다.

[출처:https://www.abcam.com/en-us/technical-resources/guides/elisa-guide/what-is-an-elisa]

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장점

• 높은 민감도 및 특이성: ELISA는 항체를 사용하여 매우 특정한 방식으로 피코그램 수준에서 항원을 검출할 수 있습니다.
• 높은 처리량: 상용 ELISA 키트는 일반적으로 96웰 플레이트 형식으로 제공되며, 384웰 플레이트에도 쉽게 적용할 수 있습니다.
• 수행이 용이: 프로토콜이 간단하고 실습 시간이 거의 필요하지 않습니다.
• 정량적 분석 가능: 샘플 내 항원의 농도를 정밀하게 측정할 수 있습니다.
• 다양한 샘플 유형에 적용 가능: 혈청, 혈장, 세포 및 조직 추출물, 소변, 타액 등 다양한 샘플에서 테스트가 가능합니다.

 

단점

• 임시 판독 필요: 검출이 효소/기질 반응을 기반으로 하기 때문에, 짧은 시간 내에 판독을 수행해야 합니다.
• 제한된 항원 정보: 샘플에 있는 항원의 양 또는 존재 여부에 관한 정보만 제공합니다.

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엘라이자의 종류는?

[출처: https://m.post.naver.com/viewer/postView.naver?volumeNo=33816487&memberNo=39141473]

직접 ELISA (Direct ELISA)

직접 ELISA는 항체와 효소 결합 시약을 동시에 사용하여 항원을 검출하는 방법입니다. 플레이트 표면에 항원을 고정시키고, 항원과 특이적으로 결합하는 항체를 추가합니다. 이 항체는 효소와 결합되어 효소 활성을 나타내는 신호를 생성합니다.

이 방법은 간단하고 빠르지만, 항체의 효소 결합 효율이 낮을 수 있어 감도가 떨어질 수 있습니다.

간접 ELISA (Indirect ELISA)

간접 ELISA는 항원과 결합하는 항체를 먼저 추가한 후, 그 항체에 결합하는 효소 결합 항체를 사용하여 검출하는 방법입니다. 플레이트 표면에 항원을 고정시키고, 항원과 특이적으로 결합하는 1차 항체를 추가합니다. 그 후, 효소 결합된 2차 항체가 추가되어 1차 항체에 결합하며, 효소 활성을 나타내는 신호를 생성합니다.

이 방법은 2차 항체를 사용하여 신호를 증폭시킬 수 있으므로 감도가 높아질 수 있습니다.

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샌드위치 ELISA (Sandwich ELISA)

샌드위치 ELISA는 항원을 동시에 캡처하는 두 개의 다른 항체를 사용하여 검출하는 방법입니다. 플레이트 표면에 첫 번째 항체를 고정시키고, 샘플 내 항원이 이 항체에 결합하여 캡처됩니다. 이후 두 번째 항체가 추가되어 항원과 결합하면서 "샌드위치" 구조를 형성합니다. 마지막으로, 효소가 결합된 항체가 두 번째 항체에 결합하여 효소 활성을 나타내는 신호를 생성합니다.

이 방법은 항체의 특이성을 활용해 높은 선택성을 가지며, 두 개의 항체를 사용하므로 감도가 높아질 수 있습니다.

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경쟁 ELISA (Competitive ELISA)

경쟁 ELISA는 항원과 검출 항체 사이의 경쟁을 기반으로 하는 ELISA의 한 형태로, 항원의 양을 정량적 또는 정성적으로 측정하는 데 사용됩니다. 이 방법에서는 샘플 내 항원이 검출 항체와 경쟁적으로 결합하여 신호 강도를 변화시키며, 이를 통해 항원의 양을 추정할 수 있습니다.

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어떤 유형의 ELISA를 사용해야 할까요?

 

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ELISA는 항원 또는 항체의 존재와 농도를 측정하는 기술로, 다양한 분야에서 활용됩니다. 예를 들어, 의학 분야에서는 질병, 알레르기, 면역 조절 등을 연구하거나 혈액, 혈청, 태아 수액을 검사하여 감염 질환, 종양, 알레르기, 자가면역 질환 등을 진단할 수 있습니다. 또한, 식품 안전 분야에서는 유해 물질 검출과 분석에도 사용됩니다.

 

ELISA는 분석 대상에 따라 다양한 용도로 활용할 수 있으며, 바이오마커 검사, 약물 검사, 성장 호르몬 검사, 감염병 진단, 알레르기 검사, 중독 검사, 진균 검사 등의 분야에서 폭넓게 쓰입니다. 백신 및 생물학적 제제의 생산에도 중요한 역할을 하고 있습니다.

높은 감도와 정확성을 가지며, 상대적으로 저렴하고 빠른 결과를 제공하는 ELISA는 연구와 진단 분야에서 중요한 도구로 자리잡고 있습니다.

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시간을 절약할 수 있는 단백질칩 (Protein Microarray)

[출처:https://blog.naver.com/remi2007/223109121506}

단백질칩(단백질 마이크로어레이)은 한 번에 많은 양의 데이터를 처리할 수 있는 효율적인 방법입니다. ELISA가 일반적으로 96웰 플레이트를 사용하는 반면, 단백질칩은 하나의 칩 위에 3만 개 이상의 시료를 배치할 수 있습니다.

 

단백질칩에서 나타나는 색상과 농도의 차이를 통해 특정 위치에 어떤 단백질이 존재하는지 파악할 수 있으며, 색상의 강도에 따라 단백질의 양을 유추할 수 있습니다.

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