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上周我们介绍了抗原抗体的基本知识,这周我们继续免疫小课堂,带你了解免疫学在现代医学检验中的基本应用——免疫检测。
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基于之前介绍的抗原抗体分子的化学特性,可以通过人工合成的抗体来识别并检测机体中的抗原,即是检测侵入身体内的病原体。抗原与抗体通常只需要几秒至几分钟便可完成结合,同时人工合成的抗体上带有标记,这种标记可以被肉眼或通过仪器观察到,因此免疫检测是一种快速便捷的诊断方法。常用的免疫检测方法有酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay: ELISA)与免疫层析检测。其中,Elisa操作较为繁琐耗时,操作门槛较高,同时需要用到酶标仪进行结果读取,成本较高,故多用于大型医院或检验所,医院的乙肝两对半检测就常用Elisa进行。免疫层析检测操作简便,结果读取方便快速,是居家自检或小型医院常用的免疫检测方法,新冠病毒抗原检测试剂盒即是采用的免疫层析技术路线。免疫层析检测试剂通常为带有塑料卡壳的高分子硝酸纤维膜长条,特异性的抗体以条带状被固定在膜上,标记试剂(抗体或单克隆抗体)吸附在结合垫上,当待检样本加到试纸条一端的样本垫上后,通过毛细作用向前移动,溶解结合垫上的标记试剂后相互反应,再移动至固定的抗体的区域时,待检物与标记试剂的结合物又与之发生特异性结合而被截留,聚集在检测带上,可通过肉眼观察到显色结果或通过仪器观察到荧光。如下图所示,免疫层析试剂条上有一条C(control,质控)线与一到数条T(test,检测)线,抗体1位于加样孔的样本垫上且被标记,抗体2和3分别固定于T线与C线上。当阳性样本加入样本垫后,样本与抗体1结合并通过虹吸往上运动,经过T线时,由于抗体2也能结合样本,结合有抗体1的样本便在此处被截留并聚集起来;未结合有样本多余的抗体1继续往上运动,经过C线时又被能结合抗体1的抗体3截留聚集,由此便完成了检测。可以得知,无论加入的样本中是否含有待检物质,C线处抗体1是一定会聚集的,因此C线可用于判断检测是否正常进行,即抗体1是否随着液体到达了试剂条上端;而只有当样本中含有待检物质时,T线处才会有抗体1聚集从而被检测到。
一次免疫层析检测一般在10~15min内即可完成,而一次Elisa检测需耗时2~4h,相较于Elisa,免疫层析大大降低了免疫检测的复杂度,但相对的,由于简化了过多步骤,免疫层析也存在着不少缺点。一是检测灵敏度低,免疫层析通常使用肉眼观察或简易仪器读取,相较于专业的酶标仪,检测下限有着不小差距,在疾病早期通常难以检测出病原体;二是特异性低,在免疫层析试剂条上,抗体蛋白以机械填补(堆积)和吸附的方式结合于膜表面,而醋酸纤维膜上有很多孔洞,且抗体也不是连续的,抗体与抗体之间有很多空隙,在样本/抗体1混合物经过T线时,部分未结合有样本的抗体1可能会被吸附在空的孔洞或抗体间隙中,从而造成假阳性结果,而Elisa检测在加入抗体之前有一个“封闭”的步骤,即是用其他不参与反应的物质把孔洞与间隙填满,使Elisa的检测特异性大大提高,同时由于免疫层析样本处理较简便,样本中一般含有较多杂质,这些杂质也有可能造成假阳性结果;其三,由于免疫层析中所用抗体都是提前加在试剂条上,它们所处的环境相同,而不同的抗体的最佳工作环境不可能完全相同,这就可能使得部分抗体结合抗原的效率降低,从而进一步影响检出效率。
既然免疫层析有着如此多的缺点,那免疫层析快检产品是否是一种“智商税”呢,答案是否定的。无可厚非,免疫层析检测快速、便捷,非常适用于居家自检与条件有限的社区医院、小诊所等进行快速辅助诊断。对于临床症状相近的疾病,通过免疫层析检测,能帮助医生快速判断疾病类型并进行对症治疗。例如,家猫感染猫瘟或猫冠状后都会有腹泻症状,仅依靠临川症状难以判断,此时利用免疫层析试剂进行辅助诊断,便能快速确认病原体类别,及时采用相应措施进行干预。
所以,免疫层析诊断试剂盒虽然灵敏度与特异性都较低,但它还是有着一定应用价值,不能简单以“智商税”概而论之,准确地说,它应该被定义为一种在有限条件下对疾病进行快速初筛的简易试剂盒。值得注意的是,免疫层析检测不是任何疾病诊断的金标准,其结果只能作为临床参考,在条件允许的情况下,使用荧光定量PCR等标准检测方法进行病原体检测才是最为稳妥的。
本次的小鱼免疫小课堂结束了,想了解更多生物相关小知识的话,请继续关注比小鱼。期待下一次与大家见面。
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