Elispot
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Elispot的原理及应用1. Elispot是什么Elispot(enzyme-linked immune spot assay)是一种用于测定单个细胞的分泌功能的实验技术。
它通过检测分泌细胞在特定条件下产生的细胞因子或细胞分泌物的分泌量,来评估细胞的免疫反应。
Elispot被广泛应用于免疫学、肿瘤学、感染病学等领域的研究和诊断。
2. Elispot的原理Elispot基于细胞分泌物的分泌原理进行测定。
其原理主要包括以下几个步骤:1.准备ELISPOT板:将特定抗体或刺激物涂覆在固相支持体上,形成抗原或刺激物捕获层。
常用固相支持体有多孔膜、96孔板等。
2.加样细胞:将待测细胞或其他产生细胞分泌物的细胞加入到ELISPOT板中,使其与抗原或刺激物接触。
3.细胞刺激:经过一定的培养条件和时间,刺激细胞产生分泌物。
4.分泌物检测:将细胞移除,用特异性抗体标记待测细胞分泌物中的目标分子,形成复合物。
5.免疫反应可见化:通过酶标法或荧光法,使复合物与ELISPOT板上的底物发生反应,产生可观察的斑点。
3. Elispot的应用Elispot技术广泛应用于以下领域:3.1 免疫学研究Elispot可以用于研究多种细胞因子的产生情况,如干扰素γ(IFN-γ)、白介素-2(IL-2)、肿瘤坏死因子(TNF-α)等。
它可以检测单个细胞的分泌情况,并通过对不同细胞类型进行比较,揭示免疫细胞的功能和相互作用。
3.2 肿瘤学研究Elispot可以评估肿瘤特异性T细胞的活性和功能。
通过使用与肿瘤相关的抗原刺激细胞,可以检测肿瘤特异性T细胞的分泌情况,进而评估免疫治疗的效果和抗肿瘤免疫应答的强度。
3.3 感染病学研究Elispot在感染病学研究中起到重要作用。
通过检测特定感染病原体的抗原刺激下,细胞分泌物的产生情况,可以评估免疫应答的强度和类型,并且可以用于疫苗开发和新药筛选等领域。
3.4 自身免疫性疾病研究Elispot可以用于评估自身免疫性疾病(如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等)患者的自身免疫反应。
ELISPOT工作原理关键信息项:1、 ELISPOT 技术的定义2、涉及的实验材料和设备3、实验操作步骤4、数据采集与分析方法5、技术的优势和局限性11 ELISPOT 技术的定义ELISPOT(EnzymeLinked Immunospot Assay),即酶联免疫斑点检测技术,是一种用于检测和定量单个细胞分泌特定蛋白质的免疫学方法。
111 原理概述ELISPOT 基于细胞分泌的蛋白质能够在细胞周围的固相载体上形成可见斑点的原理。
当被检测的细胞受到特定刺激后,会分泌特定的细胞因子或抗体等蛋白质。
这些分泌的蛋白质会被预先包被在固相载体(通常是微孔板)上的特异性抗体捕获。
112 与其他技术的比较与传统的 ELISA(酶联免疫吸附测定)方法相比,ELISPOT 能够检测单个细胞的分泌水平,而 ELISA 则是对细胞群体分泌的总和进行测量。
12 涉及的实验材料和设备121 固相载体通常使用 96 孔或 384 孔的微孔板,表面经过特殊处理以增强抗体的吸附。
122 捕获抗体针对待检测的细胞因子或蛋白质的特异性抗体,用于包被微孔板。
123 检测抗体与捕获抗体识别不同表位的另一种特异性抗体,通常与酶标记物结合。
124 酶标记物如辣根过氧化物酶(HRP)或碱性磷酸酶(AP)等,用于催化显色反应。
125 显色底物根据所使用的酶标记物选择相应的显色底物,产生可见的斑点。
126 细胞培养相关试剂包括培养基、血清、刺激剂等。
127 细胞分离和制备设备如离心机、移液器等。
13 实验操作步骤131 微孔板包被将捕获抗体稀释至适当浓度,加入微孔板中,在适当条件下孵育,使抗体吸附在微孔板表面。
132 封闭用封闭液封闭微孔板上未结合抗体的位点,以减少非特异性结合。
133 细胞接种将处理好的细胞悬液加入微孔板中,在特定条件下培养。
134 刺激根据实验目的,加入适当的刺激剂,诱导细胞分泌目标蛋白质。
135 孵育在适当的温度和时间条件下孵育,使细胞分泌的蛋白质被捕获抗体捕获。
ELIspot技术检测结核分枝杆菌感染检测原理检测原理是:机体感染结核分枝杆菌后,存在于血液中的特异性效应T淋巴细胞会在再次接触结核分枝杆菌特异抗原时,产生和分泌IFN-γ,通过检测能够释放IFN-γ的T淋巴细胞数量,用于结核分枝杆菌感染及结核病的辅助诊断。
该检测方法相对于结核菌素试验,具有更高的特异性。
由于结核菌素试验中用的结核菌素是从结核分枝杆菌中提取的非种属特异的性分子,因此存在与卡介苗(BCG)的交叉,接种过BCG的人群即使没有感染结核也可能会出现结核菌素试验阳性。
而ELIspot检测所用的结核分枝杆菌特异抗原与BCG抗原无交叉,不受BCG接种的影响,未接种BCG和接种BCG的人群均可用该法进行结核病感染的筛查和结核病的辅助诊断。
目前应用的ELIspot检测试剂盒是由英国Oxford Immunotec公司生产的T-SPOT®TB试剂盒。
其检测方法如下:1.抗体包被将适量人IFN-γ抗体预先包被于96孔ELIspot板上。
2.标本采集及准备采集8小时内的肝素抗凝血,用Ficol离心分离外周血单核细胞(PBMC),用细胞培养液洗涤2次后,重悬于细胞培养液中。
3.细胞计数及稀释用台盼蓝染色计数法对PBMC细胞悬液计数,将细胞悬液浓度调整至2.5×105个细胞/100μl。
4.抗原刺激及孵育每个待检样本均需设阳性对照孔、阴性对照孔和检测孔。
阳性对照孔加入植物血凝素(PHA)作为阳性刺激抗原,阴性对照孔不加任何抗原刺激,检测孔加入结核特异性抗原。
若有几个特异性抗原进行分别刺激,检测孔可根据需要设置多个孔。
向阳性、阴性对照孔及检测孔内各加入100μl的PBMC细胞悬液,将ELIspot板置于37℃5%CO2培养箱内静置孵育16~20小时。
孵育期间不能移动ELIspot板,必须保证板静置不动。
5.斑点显色及计数弃除板内的细胞培养液,每孔加入200μl的PBS缓冲液洗涤3~5次,弃净板内的液体,向每孔加入100μl稀释好的生物素标记抗体,37℃孵育1小时。
酶联免疫斑点试验
酶联免疫斑点试验(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,简称ELISPOT)是一种高灵敏度的免疫学检测技术,可用于检测单个细胞
的分泌物,如细胞因子、抗体、酶等。
该技术广泛应用于疾病诊断、
药物筛选、疫苗研究等领域。
ELISPOT的原理是利用特定的抗体捕获分泌物,然后使用酶标记的二
抗或底物来检测捕获的分泌物。
具体步骤如下:
1. 准备试板:将多孔板涂上特定的抗体,使其能够捕获分泌物。
2. 细胞处理:将待检测的细胞加入试板中,使其与涂有抗体的孔相互
作用。
3. 洗涤:将试板洗涤,去除未结合的细胞和其他杂质。
4. 二抗标记:加入酶标记的二抗,使其与捕获的分泌物结合。
5. 洗涤:将试板洗涤,去除未结合的二抗和其他杂质。
6. 底物反应:加入底物,使其与酶标记的二抗反应,产生可见的斑点。
ELISPOT的优点是灵敏度高、特异性好、操作简单、结果可靠。
它可
以检测单个细胞的分泌物,因此可以用于研究细胞免疫应答、肿瘤免
疫学、感染病毒的免疫学等领域。
此外,ELISPOT还可以用于药物筛
选和疫苗研究,帮助科学家们开发更有效的药物和疫苗。
ELISPOT的缺点是需要较长的实验时间和较高的成本,同时需要专业
的实验技能和设备。
此外,ELISPOT只能检测单个细胞的分泌物,无
法检测细胞表面分子的表达情况。
总之,ELISPOT是一种重要的免疫学检测技术,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展,ELISPOT将会在疾病诊断、药物筛选、疫苗研
究等领域发挥越来越重要的作用。
ELISPOT工作原理ELISPOT是一种基于酶联免疫斑点(enzyme-linked immunospot)技术的生物学实验方法,用于检测单个活细胞产生的细胞因子数量,以获得关于特定免疫反应的定量信息。
ELISPOT方法已成为研究和临床诊断中常用的细胞免疫分析技术。
本文旨在介绍ELISPOT技术的原理和应用。
1. ELISPOT技术的基本原理ELISPOT技术的基本原理是利用单个细胞在聚焦区域中分泌细胞因子的能力。
首先在多孔板上涂覆特定抗体,并使用细胞悬浮液孵育,使细胞吸附在多孔板上,然后刺激细胞产生细胞因子,特异性抗体识别并结合细胞因子,供试细胞被固定,而其产生的细胞因子仍然可扩散进入周围。
接着使用酶标技术,添加酶标抗体-酶复合物识别并结合周围可扩散的细胞因子,形成可被酶底物着色的斑点。
ELISPOT试验可用于检测细胞因子的免疫反应,可以在不光化细胞,也无需使用放射性同位素进行标记的情况下,测定非常微量的细胞因子。
2. ELISPOT技术的应用ELISPOT技术的应用非常广泛,可以用于研究细胞免疫学、癌症、感染病原体和自身免疫性疾病等。
下面将分别介绍这些应用。
2.1. 研究细胞免疫学ELISPOT技术可以用于检测不同和同种发育阶段、性别、某些基因型或特定条件下的免疫细胞产生的细胞因子。
例如,可以对不同的激活剂进行测试,检测免疫细胞的分泌情况,揭示特定免疫反应的机制。
此外,由于ELISPOT对特异性和非特异性T和B淋巴细胞的敏感性非常高,所以可以使用这种技术来监测疫苗接种效果或者进行不同细胞因子分子和癌细胞的功能评估等。
2.2. 癌症的研究和治疗免疫疗法已成为一种治疗恶性肿瘤的新式方法,其中包括活体细胞治疗和肿瘤抗原刺激,此类方法具有极大的潜力来抑制肿瘤细胞的增长和扩散。
ELISPOT技术用于评估肿瘤抗原特异性T细胞水平的变化,可以在研究和临床实验中确定特异性的肿瘤抗原。
ELISPOT技术具体可用于肿瘤特异性免疫反应的检测、克隆增殖能力的测定、转移性肿瘤特异性T细胞反应的检测,以及抗肿瘤免疫反应治疗效果的评估等。
ELISPOT技术原理及实验方法介绍ELISPOT技术原理随着酶联免疫分析技术在医学及生物学领域的广泛应用,使体外检测各种细胞因子及抗体研究有了新的突破。
在研究免疫应答机制时以往常用酶联免疫吸附法(ELISA)检测体液中游离的细胞因子(CK)或抗体,但由于游离的循环抗体或CK的半哀期不同,使之在体液中不断的被代谢或与靶器官结合,而不能确切的反映体内的抗体及CK的水平。
80年代,国外的科研工作者根据ELISA技术的基本原理,建立了体外检测特异性抗体分泌细胞和CK分泌细胞的固相酶联免疫斑点技术(ELISPOT)。
因其具有较高的特异性和敏感性,目前正被国内外广泛应用,对探索自身免疫系统疾病发病机制具有重要意义。
ELISPOT法源自ELISA,又突破传统ELISA法,是定量ELISA技术的延伸和新的发展。
两者都是检测细胞产生的细胞因子或其他可溶性蛋白,它们最大的不同在于:1、ELISA通过显色反应,在酶标仪上测定吸光度,与标准曲线比较得出可溶性蛋白总量。
2、ELISPOT通过显色反应,在细胞分泌这种可溶性蛋白的相应位置上显现清晰可辨的斑点,可直接在显微镜下人工计数斑点或通过ELISPOT分析系统对斑点进行计数,1个斑点代表1个细胞,从而计算出分泌该蛋白的细胞的频率。
(某些研究不仅要测细胞因子生成量,还需检测分泌此细胞因子的细胞频率)3、由于是单细胞水平检测,ELISPOT比ELISA和有限稀释法等更灵敏,能从20万-30万细胞中检出1个分泌该蛋白的细胞。
4、捕获抗体为BD、R&D、Mabtach生产的高亲和力、高特异性、低内毒素单抗,在研究者以刺激剂激活细胞时,不会影响活化细胞分泌细胞因子。
ELISPOT检测原理:ELISPOT全名为Enzyme-linked Immunospot Assay,其技术原理与ELISA相似。
其实验设计是在96微孔培养盘底部披覆PVDF薄膜,用来吸附特殊挑选、且无毒性(不含sodium azide、内毒素endotoxin)的单株抗体。
ELISPOT技术原理在免疫学领域中,对于疾病以及疫苗研究不仅仅局限于体液免疫应答(B 细胞免疫),细胞介导的免疫应答(cell mediated immune response,CMI)也是人们所关注的,而T细胞在CMI中起关键作用。
在研究免疫应答机制时以往常用用酶联免疫吸附法(ELISA)检测体液中游离的细胞因子(CK)或抗体,但由于游离的循环抗体或CK的半哀期不同,使之在体液中不断的被代谢或与靶器官结合,而不能确切的反映体内的抗体及CK的水平。
80 年代,国外的科研工作者根据 ELISA 技术的基本原理,建立了体外检测特异性抗体分泌细胞和 CK 分泌细胞的固相酶联免疫斑点技术( ELISPOT )。
作为一项新型的免疫酶技术——酶联免疫斑点法(enzyme linked immunospot assay,ELISPOT),是从单细胞水平检测分泌抗体细胞(ASC) 或分泌细胞因子(CK) 细胞的一项细胞免疫学检测技术。
由于该方法具有较高的特异性和敏感性,易操作,成本相对流式细胞分析术也较低,已被广泛用于分泌CK细胞检测或ASC测定中,对探索自身免疫系统疾病发病机制具有重要意义。
ELISPOT 法源自 ELISA,又突破传统 ELISA 法,是定量 ELISA 技术的延伸和新的发展。
两者都是检测细胞产生的细胞因子或其他可溶性蛋白,它们最大的不同在于:(1) ELISA通过显色反应,在酶标仪上测定吸光度,与标准曲线比较得出可溶性蛋白总量。
(2) ELISPOT也是通过显色反应,在细胞分泌这种可溶性蛋白的相应位置上显现清晰可辨的斑点,可直接在显微镜下人工计数斑点或通过ELISPOT 分析系统对斑点进行计数,1个斑点代表1个细胞,从而计算出分泌该蛋白的细胞的频率。
(某些研究不仅要测细胞因子生成量,还需检测分泌此细胞因子的细胞频率)由于是单细胞水平检测, ELISPOT 比 ELISA 和有限稀释法等更灵敏,能从20万-30万细胞中检出1个分泌该蛋白的细胞。
ELISPOT检测HLA-A2阳性的健康人外周血单个核细胞(PBMC)是否有候选肽特异性的T淋巴细胞,候选肽能否将它激活。
用ELISPOT检测活化T细胞分泌的IFN-r证实在正常人PBMC中是否有NY-BR-1特异性的CTL存在,同时也反应了各肽的免疫原性。
ELISPOT和51Cr杀伤实验检测表位肽的免疫原性结果显示HLA-A2阳性健康人外周血中有候选肽MLLQQNVDV(167~175)和NMWLQQQLV(1274~1282)特异性的前体细胞。
1.什么是ELISPOT检测?答:酶联免疫斑点( enzyme-linked immunosorbent spot, ELISPOT) 检测技术是通过两种高亲和力的特异性抗细胞因子抗体来检测淋巴细胞分泌细胞因子情况的一种方法。
淋巴细胞在体内被抗原激活后,或者在体外培养中被培养液中含有的特异性抗原或刺激剂激活后,将这些细胞转入ELISPOT培养板中。
这些活化的淋巴细胞所分泌的细胞因子,在孵育的过程中可在分泌细胞原位被ELISPOT培养板上包被的特异性细胞因子抗体所捕获。
将细胞和过量的细胞因子洗除后,加入生物素标记的检测抗体,孵育后洗去多余检测抗体。
然后加入酶标记的链亲和素(二抗),孵育后洗去多余酶标链亲和素(二抗)。
最后加入酶的底物,作用后可形成不溶的颜色产物即斑点(SPOT)。
每个斑点是激活的淋巴细胞分泌的细胞因子区域,代表一个活性淋巴细胞。
实验结果可在显微镜下观察或使用酶联免疫斑点自动图象分析仪(BioReader 4000 Pro-X)来进行计数分析。
该方法可在单细胞水平检测淋巴细胞对特异性抗原的反应能力及记数特异性抗原刺激下分泌性淋巴细胞产生的情况。
第二部分:关于ELISPOT试验技术中对细胞的处理1.提取外周血淋巴细胞时,有那些注意事项?答:如果取外周血淋巴细胞(PBMC) 进行ELISPOT检测,最好采用新鲜血液。
在保证无菌操作的前提下,首先应保证取血时抗凝剂应及时充分的与血液混匀,避免血凝块的出现。
Elispot(酶联免疫斑点法)
随着酶联免疫分析技术在医学及生物学领域的广泛应用,使体外检测各种细胞因子及抗体研究有了新的突破。
在研究免疫应答机制时以往常用用酶联免疫吸附法(ELISA)检测体液中游离的细胞因子(CK)或抗体,但由于游离的循环抗体或CK的半哀期不同,使之在体液中不断的被代谢或与靶器官结合,而不能确切的反映体内的抗体及CK的水平。
80年代,国外的科研工作者根据ELISA技术的基本原理,建立了体外检测特异性抗体分泌细胞和CK分泌细胞的固相酶联免疫斑点技术(ELISPOT)。
因其具有较高的特异性和敏感性,目前正被国内外广泛应用,对探索自身免疫系统疾病发病机制具有重要意义。
ELISPOT法源自ELISA,又突破传统ELISA法,是定量ELISA技术的延伸和新的发展。
两者都是检测细胞产生的细胞因子或其他可溶性蛋白,它们最大的不同在于:
1、ELISA通过显色反应,在酶标仪上测定吸光度,与标准曲线比较得出可溶性蛋白总量。
2、 ELISPOT通过显色反应,在细胞分泌这种可溶性蛋白的相应位置上显现清晰可辨的斑点,可直接在显微镜下人工计数斑点或通过ELISPOT分析系统对斑点进行计数,1个斑点代表1个细胞,从而计算出分泌该蛋白的细胞的频率。
(某些研究不仅要测细胞因子生成量,还需检测分泌此细胞因子的细胞频率)
3、由于是单细胞水平检测,ELISPOT比ELISA和有限稀释法等更灵敏,能从 20万-30万细胞中检出1个分泌该蛋白的细胞。
4、捕获抗体为BD、R&D、Mabtach生产的高亲和力、高特异性、低内毒素单抗,在研究者以刺激剂激活细胞时,不会影响活化细胞分泌细胞因子。
ELISPOT检测原理:细胞受到刺激后局部产生细胞因子,此细胞因子被特异单克隆抗体捕获。
细胞分解后,被捕获的细胞因子与生物素标记的二抗结合,其后再与碱性磷酸酶标记的亲和素结合。
BCIP/NBT底物孵育后,PVDF孔板出现“紫色”的斑点表明细胞产生了细胞因子,通过ELISPOT酶联斑点分析系统对斑点的分析后得出结果
ELISPOT技术应用领域:移植中排斥反应的预测、疫苗发展、Th1/Th2分析、自身免疫病研究、肿瘤研究、过敏性疾病研究、感染性疾病研究、抗原决定簇图谱分析、化合物和药物免疫学反应的筛选等等。
现介绍检测人现介绍检测人IFNγ为例的PVDF Eli-spot法,仅供参考。
试剂盒内容:PVDF96孔板,室温保存;0.1ml捕获抗体,4℃保存;0.1ml生物素标记检测抗体,4℃保存;15ul亲和素碱性磷酸酶标,4℃保存;0.25g牛血清白蛋白,4℃保存;0.25g 脱脂乳,4℃保存;11ml底物缓冲液,4℃保存;11ml浓缩PBS(10X),室温保存;11ml
浓缩洗涤液(200x),室温保存
自备材料/试剂:细胞培养液,CO2孵育箱,70%酒精
直接的和间接的Eli-spot法
可在已包被抗体的孔中直接刺激细胞(直接法),或在24孔板或烧瓶中先刺激细胞,然后放入已包被的孔中(间接法)。
使用哪种方法基于:1)检测细胞的类型;2)希望得到的细
胞量。
如果只需少量的细胞因子生成细胞,使用直接法;如果细胞因子生成细胞较多,最好使用间接法。
其它步骤一致。
刺激方法:建议用PMA和娄诺霉素刺激PBMC,使其产生IFNγ。
在培养液中稀释PBMC(如:RPMI 1640加2mM谷氨酸盐和10%加热失活的小牛血清),其中含1ng/ml PMA和500ng/ml娄诺霉素(Sigma, Saint Louis, MO)。
加2.104至5.104个细胞到抗体包被的PVDF孔,孵育箱中孵育10-15小时。
其它的刺激剂孵育时间可能不同,基于细胞因子生成细胞的量,按不同情况作最佳选择。
试剂的准备:1. 10ml磷酸缓冲盐(PBS,10X)以90ml蒸馏水稀释;2. 0.22g脱脂乳用11ml稀释的PBS溶解,最终浓度为2%;3. 0.22gBSA溶解于22ml已稀释的PBS,最终浓度为1%;4. 10ml浓缩洗涤液(200x)以1990ml蒸馏水稀释;5. 10ul亲和素碱性磷酸酶以10ml PBS-1%,BSA稀释6. 7ml酒精以3ml蒸馏水稀释,最终浓度为70%。
Eli-spot操作过程:
1. 用100ul 70%酒精孵育PVDF孔板,室温下孵育10分钟。
2. 倒去酒精,用100ul PBS洗涤3次。
3. 3.将100ul捕获抗体加入10ml PBS中,混合,每孔加100ul,盖上板盖,4℃过夜。
4.倒去液体,100ul PBS洗涤一次。
5.每孔加入100ul 2%脱脂乳PBS(见试剂准备),盖上板盖,室温下孵育2小时。
6.在水槽边和吸水纸上轻打,倒去液体。
7.用100ul PBS洗涤一次。
8.每孔加入100ul细胞悬浮液(含适当量的细胞和相应浓度的刺激剂)。
细胞可预先在体外接受刺激(间接Eli-spot)。
盖上标准的96孔板塑料板盖,37℃ CO2孵育箱中孵育一定的时间(15-20小时)。
这期间不要晃动或移动孔板。
9.在水槽边和吸水纸上轻打,倒去液体。
10.每孔加100ul洗涤缓冲液,4℃孵育10分钟。
11.用100ul洗涤缓冲液洗孔3次。
12.于10ml PBS-1%BSA中稀释100ul检测抗体,此为一板的量。
每孔加100ul此液体,盖上板盖,37℃下孵育1小时30分。
13.倒去液体,用100ul洗涤缓冲液洗3次。
14.每板以10ml PBS-1%BSA稀释10ul的亲和素碱性磷酸酶。
每孔加入100ul此液体,盖上板盖,37℃孵育1小时。
15.倒去液体,用100ul洗涤缓冲液洗3次。
在吸水纸上拍打,吸干残留的洗涤液。
16.每孔加入100ul BCIP/NBT。
17.室温下反应5-15分钟。
完全显色后,将此液倒于相应的盘中。
18.用蒸馏水充分洗涤膜的两边。
吸水纸上轻拍,使膜干燥。
保存时,将板倒置以免残留的液体流回膜上一旦膜干燥后,读取点数。
4℃下放置一夜,点会比较明显。
此板在室温下避光保存。
使用时应注意BCIP/NBT缓冲液是潜在的至癌物质,试验时带手套,使用后适当处理。
对MAIPAN4510板,孵育时由于毛细作用,试剂渗入膜中,此液体难以洗去,因此导致背景增加。
为了避免此情况,建议在步骤12时将板底移去,将膜倒转,用蒸馏水流冲洗,同时用洗涤缓冲液按正常的步骤洗涤。
在步骤14中,由于板底已移去,建议将MAIP4510板放于空的96孔板上,其后的步骤不变。