什么是酶标及其酶标仪的应用

什么是酶标及其酶标仪的应用

引用

网易

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https://m.163.com/dy/article/JNN2Q1910556BAEI.html

酶标仪（Microplate Reader）是一种用于检测微孔板中样品光学信号的高通量分析仪器。它通过定量分析光吸收、荧光、化学发光等信号，广泛应用于生物、医学、制药、食品检测等领域。本文将详细介绍酶标仪的工作原理、主要应用、优势特点以及关键参数选择要点。

一、酶标仪的工作原理

酶标仪通过光学检测系统对微孔板中每个孔的反映信号进行定量分析。其核心原理包括：

1. 光吸收（Absorbance）：通过特定波长的光穿透样品，检测被吸收的光量（如ELISA实验中显色底物的吸光度）。
2. 荧光（Fluorescence）：激发光激发样品中的荧光物质，检测发射光的强度。
3. 化学发光（Chemiluminescence）：直接检测化学反应产生的光信号，无需激发光源。
4. 时间分辨荧光（TRF）：通过延迟检测时间，减少背景干扰，提高灵敏度。

二、酶标仪的主要应用

1. 生物学与医学研究

• ELISA试验：检测抗原、抗体（如病毒抗体、细胞因子等）。
• 细胞活力分析：通过MTT、CCK-8等试剂检测细胞增殖或毒性。
• 蛋白质定量：BCA、Bradford法等测定蛋白质浓度。
• 酶动力学研究：监测酶促反应的速率变化。

2. 药物开发与筛选

• 高通量药物筛选：评估化合物对靶点的作用（如激酶活性、受体结合）。
• 毒性测试：检测药物对细胞的毒性效应。

3. 分子相互作用研究

• 核酸定量：通过吸光度（260nm）或荧光染料（如PicoGreen）测定DNA/RNA浓度。
• 分子结合实验：如荧光偏振（FP）检测蛋白-配体结合。

4. 食品安全与环境监测

• 毒素检测：黄曲霉毒素、农药残留等。
• 水质分析：重金属、微生物污染等。

5. 临床诊断

• 疾病标志物检测：如CRP、肿瘤标志物、激素水平。
• 感染性疾病诊断：HIV、乙肝、新冠病毒抗体的检测。

三、酶标仪的优势

1. 高通量：可同时检测96或384个样本，大幅提升效率。
2. 灵敏度高：化学发光和荧光模式的检测限可达皮摩尔（pM）级别。
3. 多功能性：支持多种检测模式（吸光度、荧光、发光等）。
4. 自动化：可与自动化液体处理系统联用，适合大规模试验。

四、典型实验示例

• ELISA检测新冠病毒抗体

1. 将患者血清加入包被病毒抗原的微孔板。
2. 加入酶标记的二抗，形成“抗原-抗体-酶标二抗”复合物。
3. 添加显色底物（如TMB），酶催化底物显色。
4. 用酶标仪在450nm波长下测吸光度，判断抗体浓度。

• 细胞活力检测（MTT法）

1. MTT试剂被活细胞线粒体还原为紫色结晶。
2. 溶解结晶后，用酶标仪测定570nm吸光度，量化细胞活性。

五、选择酶标仪的关键参数

• 检测模式：根据实验需求选择吸光度、荧光或化学发光。
• 波长范围：是否支持紫外（UV）或可见光检测。
• 灵敏度：检测下限（如化学发光的RLU值）。
• 软件兼容性：数据分析功能是否便捷。

总结

酶标仪是现代实验室不可或缺的工具，其高通量、多功能的特点使其在基础研究、临床诊断和工业应用中发挥重要作用。理解其原理和应用场景，有助于优化实验设计并提高数据可靠性。