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酶免疫分析及酶联免疫吸附实验

2011-04-12 14:27 来源:
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  这篇简短的通讯回顾了了EIA和ELISA的历史背景,这两种分析方法是由瑞典斯德哥尔摩大学的Perlmann, Engvall教授以及荷兰的Schuurs和vanWeemen教授独立而同时创造完成的。 当今,在全球医学实验室里广泛应用的全自动分析仪每日可以检测大量的病人标本,其中很多仪器都是运用酶标记的免疫分析技术为检测原理的。自70年代以来,EIA及ELISA的影响主要表现在其作为出现在文献中的频率相当高。临床医师及其病人,实验诊断医师,体外诊断试剂生产商和世界范围内的卫生保健系统都应该感谢以上四个科学家。对于实验诊断医师,体外诊断试剂生产商等来说,EIA以及ELISA是经常使用的名词。本文简要叙述了酶标记的免疫分析技术的发展历史,从60年代该技术出现,到70年代早期至80年代期间该技术的发展和应用。

  第一个出现的EIA和ELISA系统在分析方法是不同的,但是这两中方法都是建立在免疫分析原理的基础之上,用酶进行标记而不是以放射性核素为标记的。两个科研小组同时而又相互独立首先提出了这一设想,并通过必要的实验验证了其可行性。瑞典斯德哥尔摩大学的Perlmann教授和Engvall教授首先提出并发展了ELISA技术;荷兰的Schuurs教授和vanWeemen教授也提出并发展了EIA技术。

  第一个RIA技术的是美国的Berson和Yalow,1960年,他们首先应用该技术检测血浆中内源性的胰岛素。两人也因“将RIA法用于检测激素多肽”而获得了1977年的诺贝尔生理学奖。但是由于1972年Berson的英年早逝,他没有能够分享该项奖励。1960年,英国的Ekins博士公布了他的发现,用“饱和度分析法”测定血清甲状腺激素水平。

  以放射性核素为标记的免疫分析技术迅速引起了世界范围内的医学医生和学者的注意,在接下来的几十年里, RIA法发展十分迅速,并衍生出了多种相关方法。1968年,Miles和Hales了免疫放射检测技术医学教育`网搜集整理,即用放射性核素标记的抗体而不是抗原用于检测人体血浆胰岛素水平。

  在世界范围内的很多实验室里,都有许多特殊的设施用于保护实验室工作人员在众多用于标记抗原或者抗体的放射性核素当中安全工作。但是,人们仍然关心实验室工作人员的安全,放射性废物处理,对实验室特殊设备的要求以及对昂贵的计数设备的采购等。早期的研究都是以I131.

  Perlmann以后的研究包括人体淋巴细胞的毒性的研究,免疫原选择和疟原虫疫苗表位图的研究。Engvall的研究小组以ELISA技术作为方法,进行了寄生虫学,微生物学行业肿瘤学方面的研究。Engvall后来将他的研究方向集中在了组织生物化学,诸如纤维粘连蛋白,层粘连蛋白,整合素以及肌营养不良方面。Engvall的实验室目前正在研究不同的因素对肌肉组织再生和非肌肉组织向肌肉组织转化或取代的影响。

  60年代末70年代初,由于财力原因,很多个人研究者跟不上制造商,如德国的Boehringer Mannheim公司,美国的Abbott公司,荷兰的Organon Teknika公司的步伐,致使很多个人RIA检测系统实质上都是延续着一种“家庭作坊”式的模式。EIA和ELISA试剂盒商业化的启动,抗原和抗体能紧密结合于固体物质的固相技术应用于微滴定板。技术上的优势导致了自动加样设备,多通道加样器和自动洗板机、读板机的发明。80年代, Boehringer Mannheim公司和Abbott公司众多公司中率先制造出了全自动检测设备。就是依然活跃在医学实验室的检测系统。

  EIA和ELISA这两个前景广阔的技术产生了一系列相关实验,包括酶免疫测定和各种“三明治形式”的实验。需要对此进行深入了解的读者可以查阅参考文献23.荷兰的一个研究小组成功地将EIA法引入内分泌激素的分析,包括血清HCG,雌激素和人类胎盘催乳素水平的检测。尽管如此,直到70年代末80年代初,这种新的实验方法都没有能成功地在商业上形成一定的规模,因为与之竞争的是早已问世且也具有精细分析水平的RIA分析法。

  70年代早期,通过血液检测病毒感染的疾病如乙型肝炎病毒抗原的检测不是靠全自动或者半自动的RIA法就是靠血清凝集试验。1976年,荷兰Organon Teknika的研究小组运用EIA法检测乙型肝炎表面抗原获得成功,并推出了市售的以96孔模板为特征的乙型肝炎表面抗原检测系统。这是第一个取得了商业运作的EIA技术。随后,对于微生物和病毒的诊断试验如风疹抗体,弓行虫抗体相继开展,1980年,开始使用EIA法检测人类免疫缺陷病毒抗体。

  免疫分析诊断法,包括RIA,EIA和ELISA,医学教育`网搜集整理对病人、临床医生和卫生保健系统的影响是十分巨大的。为了证明这点,笔者分别在PubMed检索系统中输入“enzymeimmunoassay”,“enzymelinked immunoassay”和“RIA”,,以五年为一个阶段,检索了1960年到2005年期间发表的所有论文。将以以上三个词语为的论文数量进行了估计,并将此数据绘制成图。结果让人吃惊。RIA法的高峰处在80年到90年之间。90年以后到2000年论文数量就逐渐减少了。但是仍然还很固定。而以EIA或者ELISA为的文章在80年以后就迅速增长,90年代以后稳定在惊人的每5年40000篇文献左右,目前还没未见有下降的趋势。

  总之,在世界范围内,以这些检测方法为手段的临床研究数量是巨大的。因此,我们可以估计日常临床工作中使用免疫分析方法的频率是很惊人的。EIA和ELISA,作为各种各样的免疫分析法中的非放射性免疫分析方法,在临床上的地位是无法取代的。1976年,即在, Schuurs, Engvall和VanWeemen发表了他们的论文5年以后,他们获得了德国科学奖励“Biochemische Analytik”。抛开他们的发现在总体上对临床诊断和健康保健的影响,就单说对于体外诊断工业的发展,这四个学者也应该获得这些荣誉。

  在这篇历史通讯还在攥写的时候,一个不幸的消息传来,那就是Perlmann博士于2005年4月19日在斯德哥尔摩去世了。尽管如此,他还是在2005年3月收到了这篇文章的草稿。

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