ELISA (Xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzyme) và Western blot
là hai trong số các kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất trong sinh học phân tử
để phát hiện và định lượng protein. Mặc dù cả hai kỹ thuật đều dựa trên nguyên
tắc liên kết các kháng thể cụ thể với protein đích, nhưng chúng có những ứng dụng
và ưu điểm khác nhau. Trong bài đăng trên blog này, chúng tôi sẽ thảo luận về
những điểm khác biệt chính giữa ELISA và Western blot để giúp bạn quyết định
khi nào thì sử dụng từng phương pháp là tốt nhất.
Sự khác biệt giữa ELISA và Western blot là gì?
ELISAs là xét nghiệm miễn dịch được
thực hiện trong đĩa 96 giếng như một phương pháp đơn giản, nhanh chóng và có độ
nhạy cao để đo sự hiện diện của một loại protein cụ thể trong mẫu. ELISAs thường
được sử dụng để phân tích định tính và định lượng protein trong các loại mẫu
khác nhau, chẳng hạn như huyết thanh, dịch nuôi tế bào và
nước tiểu.
Nguyên tắc cơ bản của ELISA liên quan đến việc phủ một cơ chất rắn, chẳng hạn như một tấm vi đĩa, bằng một kháng thể liên kết đặc hiệu với protein mục tiêu. Mẫu có khả năng chứa protein mục tiêu sau đó được thêm vào tấm vi đĩa được phủ và để ủ. Nếu có mặt protein mục tiêu, nó sẽ liên kết với kháng thể và có thể được phát hiện bằng cách sử dụng kháng thể thứ hai được kết hợp với một loại enzyme có thể gây ra sự thay đổi màu sắc khi một cơ chất cụ thể được thêm vào. Điều này cho phép phát hiện protein trong mẫu bằng đầu đọc đĩa, chẳng hạn như Đầu đọc vi đĩa hấp thụ Ao từ Azure Biosystems. Ao đi kèm với 8 bộ lọc: 5 bộ lọc tiêu chuẩn (405, 450, 492, 595 và 630 nm) và 3 bộ lọc bạn có thể cá nhân hóa. Khả năng chọn bộ lọc của riêng bạn đảm bảo bạn có những gì xét nghiệm của bạn yêu cầu. Lượng tín hiệu được tạo ra tỷ lệ thuận với lượng protein mục tiêu trong mẫu.
Với Ao Microplate Reader, tốc độc đọc và độ chính xác được thiết kế vượt trội. Với tốc độ đọc <6 giây và độ chính xác <0,005 ± 1% (0-3) OD, bạn sẽ nhanh chóng nhận được kết quả của mình và độ chính xác cao.
Phương pháp Western blot là một kỹ thuật hiệu quả để phát hiện và mô tả đặc tính của các protein cụ thể trong một mẫu. Nguyên tắc cơ bản của phương pháp Western blot liên quan đến việc tách protein trong mẫu bằng cách sử dụng điện di, chuyển chúng sang màng nitrocellulose hoặc PVDF, sau đó ủ màng với kháng thể đặc hiệu với protein quan tâm. Nếu protein mục tiêu có mặt, kháng thể sẽ liên kết với protein. Một kháng thể bậc 2 cho phép phát hiện thông qua một trong hai phương pháp chính: phát quang hóa học hoặc huỳnh quang.
Western blot phát quang hóa học được chụp bằng Azure Imager
Đối với phát quang hóa học, một kháng thể bậc 2 liên hợp với HRP sẽ liên kết với kháng thể bậc 1. Khi tiếp xúc với cơ chất phát hiện, chẳng hạn như ECL, ánh sáng được tạo ra và có thể được phát hiện bằng thiết bị tạo ảnh phát quang hóa học như chemiSOLO mới hoặc bằng phim. Các Western Blot huỳnh quang thường được hiển thị bằng cách sử dụng Azure 400 hoặc thiết bị chụp ảnh kỹ thuật số khác. Thế hệ hệ thống hình ảnh mới hơn thường chứa các máy ảnh tinh vi thể hiện dải động rộng hơn so với phim, do đó tránh được các vấn đề về bão hòa tín hiệu làm hạn chế dải động của phim.
Trong phát hiện hóa phát quang, phức hợp kháng nguyên-kháng thể bậc 1 được liên kết bởi một kháng thể bậc 2 được kết hợp với một enzym, chẳng hạn như horseradish peroxidase (HRP). Enzyme xúc tác phản ứng tạo ra ánh sáng khi có cơ chất phát quang và ánh sáng có thể được phát hiện bằng cách tiếp xúc với phim hoặc bằng hệ thống hình ảnh dựa trên CCD.
Thuận lợi và không thuận lợi của phương pháp sử dụng ELISA:
Ưu
điểm |
Nhược
điểm |
Độ nhạy cao: Một trong những ưu điểm
chính của ELISA là độ nhạy cao, khiến nó có khả năng phát hiện một lượng rất
nhỏ protein mục tiêu, ngay cả trong các hỗn hợp phức tạp. Điều này làm cho nó
trở thành một lựa chọn lý tưởng để phát hiện các protein hiếm hoặc có hàm lượng
thấp. |
Khả năng ghép kênh hạn chế: Theo
truyền thống, chỉ có một protein có thể được nhắm mục tiêu trong mỗi ELISA.
Điều này gây khó khăn cho việc phân tích đồng thời nhiều protein trong một mẫu.
(Đọc thêm về Western blots đa kênh) |
Phân tích định lượng: ELISA có thể
được sử dụng để đo lượng protein mục tiêu chính xác trong một mẫu, làm cho nó
trở thành một công cụ có giá trị để xác định nồng độ protein hoặc theo dõi sự
thay đổi nồng độ protein theo thời gian. |
Mức Nền cao: ELISAs có thể có mức nền cao do phản ứng
chéo của kháng thể bậc 1 và bậc 2 |
Thực hiện nhanh chóng và dễ dàng:
ELISA có thể được thực hiện tương đối nhanh chóng và yêu cầu chuẩn bị mẫu tối
thiểu, làm cho nó trở thành lựa chọn thuận tiện cho các xét nghiệm thông thường. |
|
Đa năng: ELISA có thể được sử dụng
cho cả phân tích protein định tính và định lượng trên nhiều loại mẫu khác
nhau, bao gồm huyết thanh, dịch nuôi tế bào và nước tiểu.
Vì chúng thường được thực hiện trong các đĩa 96 giếng, ELISA cho phép thử
nghiệm nhiều điều kiện và lặp lại các mẫu cùng một lúc. |
|
Thông lượng cao: Do được thực hiện
trong đĩa 96 giếng, nhiều mẫu có thể được xử lý nhanh hơn và cần ít mẫu hơn.
Hãy xem báo cáo này về ELISA đang được thực hiện bằng đĩa 384 giếng từ Viện Y
tế Quốc gia. |
|
Độ nhạy cao: Một trong những ưu điểm
chính của ELISA là độ nhạy cao, khiến nó có khả năng phát hiện một lượng rất
nhỏ protein mục tiêu, ngay cả trong các hỗn hợp phức tạp. Điều này làm cho nó
trở thành một lựa chọn lý tưởng để phát hiện các protein hiếm hoặc có hàm lượng
thấp. |
|
Phân tích định lượng: ELISA có thể
được sử dụng để đo lượng protein mục tiêu chính xác trong một mẫu, làm cho nó
trở thành một công cụ có giá trị để xác định nồng độ protein hoặc theo dõi sự
thay đổi nồng độ protein theo thời gian. |
|
Thuận
lợi và không thuận lợi của phương pháp phân tích Western Blot:
Ưu
điểm |
Nhược
điểm |
Phát hiện nhiều loại protein:
Western blots là công cụ có giá trị để phân tích các hỗn hợp phức tạp, chẳng
hạn như dung dịch ly giải tế bào. Ghép kênh sử dụng huỳnh quang cho phép phát
hiện nhiều mục tiêu trong một thử nghiệm. Sử dụng Azure 400 cho phép bạn phát
hiện đồng thời 3 hình ảnh protein mục tiêu bằng cách sử dụng huỳnh quang ba
màu. |
Quy trình dài hơn với nhiều bước
liên quan hơn: Western blot là một quy trình gồm nhiều bước có thể mất vài giờ
(thường là qua đêm) để thực hiện |
Lý tưởng để xác định các protein cụ
thể: Western blots có thể được sử dụng để xác định cụ thể sự hiện diện của
protein mục tiêu trong một mẫu, ngay cả khi nó hiện diện ở mức thấp hoặc
trong một hỗn hợp phức tạp. |
Ít nhạy hơn ELISA: Western blot kém
nhạy hơn ELISA, khiến việc phát hiện các protein có độ phong phú thấp trở nên
khó khăn hơn. |
Cung cấp thông tin bổ sung về
protein: Western blot có thể xác nhận loại protein chính xác đang được đo bằng
cách sử dụng một số yếu tố như kích thước protein. Nó cũng có thể tiết lộ nếu
có biến đổi protein, tạp chất, v.v. |
|