이 기술은 분석화학의 초석이 되었고 다양한 산업에 걸쳐 의학, 식물 병리학, 생명 공학 및 품질 관리에 응용됩니다.
TB IGRA : Interferon Gamma (잠복결핵)
결핵(TB) 인터페론 감마 방출 분석(IGRA)은 결핵 감염을 진단하는 데 사용되는 혈액 검사입니다. 결핵을 일으키는 박테리아인 Mycobacterium tuberculosis에 특이적인 항원에 반응하여 T 세포에서 방출되
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ELISA는 액체 샘플에서 리간드라고 불리는 특정 단백질의 존재를 감지하기 위해 항체를 사용하는 고체상 효소 면역 측정의 원리로 작동합니다. 이 과정은 샘플의 항원을 고체 표면에 고정시키는 것으로 시작됩니다. 다음으로, 효소와 결합된 상응하는 항체가 항원에 결합하기 위해 적용됩니다. 결합되지 않은 항체는 제거되고 항원-항체 복합체만 손상되지 않습니다. 마지막 단계에서 효소 기질이 추가되어 감지 가능한 신호, 종종 색상 변화를 생성하는 반응을 촉발합니다.
ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)
ELISA를 수행하려면 표적 항원에 대한 특이성을 갖는 적어도 하나의 항체가 필요합니다. 알 수 없는 양의 항원을 포함하는 검체는 일반적으로 마이크로티터 플레이트와 같은 단단한 지지대에 고정됩니다. 이것은 비특이적 흡착 또는 항원에 특이적인 포획 항체를 사용하여 "샌드위치" ELISA를 생성함으로써 달성될 수 있습니다. 일단 항원이 고정되면, 항원과 복합체를 형성하는 검출 항체가 도입됩니다. 검출 항체는 효소와 직접 연결되거나 효소와 결합된 2차 항체를 통해 간접적으로 검출될 수 있습니다. 각 단계 후, 플레이트는 비특이적으로 결합된 단백질 또는 항체를 제거하기 위해 세척됩니다. 마지막으로, 효소 기질이 첨가되어 샘플에 존재하는 항원의 양에 해당하는 신호를 생성합니다.
ELISA는 "면역" 검사를 넘어 다양한 형태의 리간드 결합 검사를 수행하도록 조정될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 이 기술은 고체상에서 고정화될 수 있는 모든 라이팅 시약과 함께 특별히 결합하고 효소를 사용하여 정량화 가능한 신호를 생성하는 검출 시약을 수용할 수 있습니다. 공정 내내 리간드와 그 특정 결합 부품은 고체상에 결합된 상태로 유지되며, 비특이적이거나 결합되지 않은 구성 요소는 제거됩니다. 동일한 반응 용기를 재사용할 수 있는 다른 분광광도법 습식 실험실 측정법과 달리 ELISA 플레이트는 면역 흡수 반응 생성물을 고체상에 유지하여 재사용이 적습니다.
principle ELISA
액체 샘플에서 정량 또는 질적으로 분석되는 물질인 분석 물질의 검출을 중심으로 합니다. 건조 스트립을 사용하는 "건조 실험실" 기술과 달리 ELISA는 분석 중에 액체 시약을 계속 사용하여 반응 챔버 또는 우물 내에서 생화학 반응의 제어된 시퀀스를 유지합니다. ELISA는 물리적으로 고정된 고체상에 특정 성분을 흡착하여 반응 혼합물의 성분을 분리하기 때문에 이질적인 분석입니다. 이 과정에는 액체 시약의 순차적인 첨가, 배양 및 세척이 수반되며, 효소 반응을 통한 색 현상과 같은 광학적 변화가 수반됩니다. 분석물의 정량화는 일반적으로 다중 웰 플레이트 형식의 웰 바닥과 액체를 통한 빛 전달의 분광 광도 측정을 기반으로 합니다. 효소 반응에 의해 제공되는 신호 증폭은 정확한 정량화를 보장하며 "효소 연결 enzyme-linked"이라는 용어를 정당화합니다
리간드라고도 알려진 분석물은 ELISA 플레이트에서 우물의 투명한 바닥(때로는 측벽)에 코팅하고 건조함으로써 고정된 검출 시약에 특이적으로 결합합니다.
IGRA와 ELISA의 관계
모두 각각의 표적에 대한 항체 또는 항원의 특이적 결합에 의존합니다. ELISA에서 항원-항체 상호작용은 리간드를 검출하고 정량화하는 데 사용되는 반면, IGRA에서는 IFN-감마 방출을 유발하는 결핵 항원과 T 세포 간의 상호작용입니다. 두 분석법 모두 대상의 고정화와 측정 가능한 신호를 유도하기 위한 적절한 시약의 추가를 포함하여 준비가 필요합니다. 또한 IGRA와 ELISA 모두 다양한 응용 분야에 맞게 조정할 수 있으며 마이크로타이터 플레이트와 같은 다양한 형식을 사용하여 수행할 수 있습니다.
IGRA-test의 검출단계에서 ELISA법이 사용되었다는 점이죠
ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) 기술이 IGRA(Interferon-Gamma Release Assay)와 관련하여 인터페론-감마(IFN-gamma)의 방출을 측정하기 위한 특정 유형의 분석으로 사용되었다는것이죠.
전문적으로 IGRA는 결핵(TB)을 일으키는 박테리아인 Mycobacterium tuberculosis(M.tb) 감염에 대한 세포 면역 반응을 감지하고 평가하는 데 사용되는 진단 테스트입니다. M.tb에 감염되었고 활동성 결핵 발병 위험이 있는 개인을 식별하도록 설계되었습니다.
IGRA 테스트는 M.tb에서 파생된 특정 항원에 대한 반응으로 T 세포에서 생성되는 사이토카인인 IFN-감마의 방출을 측정합니다. (ESAT-6조기 분비 항원 표적 6) 및 CFP-10(배양 여과 단백질 10)
ELISA 방법은 방출된 IFN-감마의 양을 정량화하기 위해 IGRA 테스트의 검출 단계에서 활용됩니다.
- 샘플 수집: 일반적으로 특수 튜브에 수집되는 혈액 샘플은 결핵 감염이 의심되는 개인에게서 얻습니다.
- 자극 단계: 수집된 혈액은 다른 튜브 또는 웰로 나뉩니다. 하나의 튜브 또는 웰에는 ESAT-6 및 CFP-10을 포함한 M.tb 특정 항원이 포함되어 있으며 다른 튜브 또는 웰은 자극 없이 음성 대조군 역할을 합니다.
- 인큐베이션: 샘플의 T 세포가 M.tb 특이적 항원과 상호 작용할 수 있도록 혈액 샘플을 인큐베이션합니다. 개인이 M.tb에 감작된 경우 T 세포는 이러한 항원에 대한 반응으로 IFN-감마를 방출합니다.
- IFN-감마 수확: 배양 후 혈장 또는 혈청이 혈액 세포에서 분리됩니다. 수확된 혈장 또는 혈청은 방출된 IFN-감마를 포함합니다.
- ELISA 검출: ELISA 기술은 수확된 샘플에서 IFN-감마의 농도를 측정하는 데 사용됩니다. 여기에는 다음 단계가 포함됩니다.
- 코팅: 마이크로타이터 플레이트 웰은 IFN-감마에 특이적인 항체로 코팅되어 샘플에서 사이토카인을 포착합니다.
- 세척: 결합되지 않은 성분을 제거하기 위해 웰을 세척합니다.
- 탐지: 양고추냉이 과산화효소(HRP)와 같은 효소에 연결된 2차 항체가 추가됩니다. 이 2차 항체는 포획된 IFN-감마에 특이적으로 결합합니다.
- 세척: 결합되지 않은 이차 항체를 제거하기 위해 웰을 다시 세척합니다.
- 기질 반응: 연결된 효소(예: HRP)에 적합한 기질 용액을 첨가합니다. 효소는 기질과의 반응을 촉매하여 색상 변화 또는 형광 신호를 유발합니다.
- 신호 측정: 색상 변화 또는 형광 신호는 분광광도계 또는 특수 플레이트 판독기를 사용하여 정량화되어 샘플의 IFN-감마 농도를 결정할 수 있습니다.
방출된 IFN-감마의 양을 ELISA법으로 측정함으로써 IGRA 테스트는 M.tb 감염에 대한 개인의 세포 면역 반응에 대한 정보를 제공합니다.
The basic principle of ELISA
ELISA의 기본 원리는 분석물을 포함하는 액체 샘플을 고체상, 일반적으로 ELISA 플레이트의 우물 바닥에 추가하는 것을 포함합니다. 이 고체상은 특수한 결합 특성을 가지고 있으며 샘플에 존재하는 분석물 또는 다른 표적 분자를 포착할 수 있습니다. 그런 다음 고정된 분석물을 일련의 순차적 액체 시약에 따라 첨가, 배양 및 세척합니다.
Direct ELISA: 테스트할 항원은 플라스틱 표면에 부착되는 마이크로 플레이트의 웰에 추가됩니다. 코팅되지 않은 부분을 덮기 위해 비반응성 단백질 용액이 첨가됩니다. 그런 다음, 효소에 부착된 1차 항체가 항원에 결합합니다. 효소의 기질이 추가되어 분석물의 존재를 나타내는 색상 변화가 발생합니다.
Sandwich ELISA: 이 유형은 검체 항원을 검출하는 데 사용됩니다. 그 판은 항원에 결합하는 포획 항체로 코팅되어 있습니다. 결합되지 않은 모든 부위가 차단되고 항원이 포함된 검체가 적용됩니다. 결합되지 않은 항원을 제거하기 위해 세척한 후, 특정 항체가 추가되어 항원과 "샌드위치"를 형성합니다. 그런 다음 효소와 연결된 2차 항체가 적용되고 이어서 기질이 적용됩니다. 결과 신호는 항원의 존재와 양을 나타냅니다.
항원 분석의 맥락에서 직접 ELISA는 라벨링된 1차 항체만 사용하는 반면 간접 ELISA는 라벨링된 2차 항체에 의해 검출된 1차 항체를 포함합니다.
샌드위치 ELISA는 두 항체 사이에서 항원을 포착하는 것을 포함하기 때문에 간접 ELISA와 구별됩니다.
샌드위치 ELISA는 더 높은 특수성과 민감도를 제공하기 때문에 종종 선호됩니다. 그것은 항원을 고정시키기 위해 포획 항체를 사용하여 샘플의 다른 단백질로부터의 간섭을 최소화합니다. 2차 항체는 여러 항원에 재사용되어 비용을 절감할 수 있습니다
ELISA의 적용 분야
HIV 및 웨스트 나일 바이러스 테스트와 같은 혈청 항체 농도 결정. (면역화학)
우유, 땅콩, 호두, 아몬드 및 계란과 같은 식품 산업에서 잠재적인 식품 알레르기 항원을 감지합니다. ( 알러지)
척추성 질환에 대한 혈청학적 혈액 검사. (면역화학)
독성학에서 특정 종류의 약물에 대한 신속한 추정 검사. (세포독성학)
HIV에 대한 항체의 존재가 플레이트에 HIV 항원이 부착된 ELISA를 사용하여 감지되는 HIV에 대한 선별 검사. (면역화학)
뎅기열, 말라리아, 샤가스병, 존병 등 다양한 질병의 발견. (면역화학)
의학 실험실의 체외 진단. (면역화학)
혈액 샘플에서 SARS-CoV-2 항체 검출. (분자면역)
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