Иммунохроматографический анализ: определение и принцип работы

Иммунохроматографический анализ – это метод анализа, который используется для определения наличия или количества определенного аналита в биологической пробе. Такой анализ основан на взаимодействии антигена и антитела, и эта реакция происходит на специальной иммунохроматографической полоске.

Принцип работы иммунохроматографического анализа основан на использовании прямого или косвенного метода. В прямом методе на полоску наносится антитело, специфичное к исследуемому аналиту. Когда проба наносится на полоску, аналит связывается с антителом и образует комплекс. Затем полоска перемещается вверх по кассете, проходя через области, где находятся различные реагенты. Если в пробе присутствует исследуемый аналит, то он будет связан с антителом и образует видимую линию на полоске.

Косвенный метод иммунохроматографического анализа основан на использовании двух антител – первое антитело связывается с analit, а второе антитело (меченое различными метками) связывается с первым антителом. Полоска сначала погружается в пробу, затем она перемещается по кассете, проходя через области с различными реагентами. Если в пробе присутствует исследуемый аналит и связывается с первым антителом, то образуется комплекс, который связывается со вторым антителом. После этого образуется видимая линия на полоске.

Иммунохроматографический анализ широко используется в медицине, в том числе для диагностики инфекционных заболеваний, беременности, нарушений гормонального баланса и контроля за уровнем различных биомаркеров. Благодаря своей простоте в использовании и прямому результату, данный метод анализа становится все более популярным среди врачей и пациентов.

Определение и принцип работы

В основе принципа работы ИХА лежит использование мембранного теста, который состоит из нескольких слоев. На нижнем слое находится пористая основа, на которую наносятся различные составляющие теста: антитела, источник красителя (обычно золотые наночастицы) и реагенты, необходимые для проведения реакции.

При проведении анализа образец, содержащий аналит, помещается на верхний слой теста, после чего он проходит по всем слоям теста. В случае наличия аналита в образце, он связывается с антителом на основе теста, образуя антиген-антитело комплекс.

Вторичные антитела, связанные с красителем, нанесенным на основу теста, связываются с антиген-антитело комплексом. Это приводит к образованию видимого сигнала – красного или фиолетового полосового цвета. В результате, на мембране появляется полоска, указывающая на наличие аналита в образце.

Иммунохроматографический анализ отличается высокой чувствительностью, специфичностью и простотой использования. Он широко применяется в медицине, в тестах беременности, для определения наличия вирусных инфекций и наркотических веществ. Кроме того, он также используется в пищевой промышленности, в окружающей среде и в научных исследованиях.

Применение и область применения

В медицине иммунохроматографический анализ используется для диагностики различных заболеваний. Например, он может быть использован для определения наличия инфекционных агентов, таких как вирусы или бактерии, в организме пациента. Также иммунохроматографический анализ может быть использован для определения концентрации определенных маркеров, связанных с различными заболеваниями. Например, он может быть использован для определения уровня гормонов, антител или определенных белков в крови или других жидкостях организма.

В фармацевтической промышленности иммунохроматографический анализ используется для контроля качества продукции. Например, он может быть использован для определения содержания активных компонентов в лекарственных препаратах или для определения наличия и концентрации различных загрязнений или примесей.

В пищевой промышленности иммунохроматографический анализ может быть использован для определения наличия и концентрации различных вредных веществ в продуктах питания, таких как пестициды, гормоны, аллергены и т.д. Это позволяет обеспечивать безопасность пищевых продуктов и контролировать их качество.

В сельском хозяйстве иммунохроматографический анализ может быть использован для определения наличия и концентрации вредителей или патогенов, таких как бактерии или вирусы, на растениях, животных или в почве. Это помогает в раннем выявлении и контроле инфекций и позволяет принимать своевременные меры для предотвращения ущерба урожаю или заболевания животных.

Преимущества и недостатки

• Преимущества:
• Простота и удобство использования. Иммунохроматографический анализ не требует сложных лабораторных условий и специального оборудования, что делает его доступным для использования в различных клинических и исследовательских ситуациях.
• Быстрый результат. Методика иммунохроматографического анализа позволяет получить результаты анализа уже в течение нескольких минут, что особенно важно при срочных обстоятельствах.
• Высокая специфичность и чувствительность. Иммунохроматографический анализ позволяет обнаруживать и квантифицировать даже низкие концентрации анализируемого вещества в образце, что особенно важно при диагностике определенных заболеваний.
• Возможность проведения на месте обследования. За счет своей простоты и скорости работы, иммунохроматографический анализ может быть проведен непосредственно на месте обследования пациента, что удобно для мобильных лабораторий и полевых условий.
• Недостатки:
• Ограниченный набор анализируемых веществ. В отличие от более сложных методик анализа, в иммунохроматографическом анализе невозможно измерить все параметры, которые могут быть интересны при проведении диагностики или исследования.
• Невозможность проведения квантитативного анализа. Иммунохроматографический анализ позволяет только обнаружить наличие или отсутствие анализируемого вещества, но не квантифицировать его концентрацию в образце. Для этого требуется использование других методов.
• Возможность получения ложно-положительных или ложно-отрицательных результатов. Как и любой аналитический метод, иммунохроматографический анализ подвержен ошибкам. Недостаточная точность или неправильное использование тест-системы может привести к получению неверных результатов.

Фазы иммунохроматографического анализа

Иммунохроматографический анализ (ИХА) включает несколько основных фаз, которые происходят последовательно. Каждая из этих фаз имеет свою роль в процессе анализа, и их совместная работа обеспечивает достоверные результаты.

1. Пробоподготовка.

Первая фаза ИХА - это пробоподготовка. В этой фазе проба, содержащая исследуемый аналит (например, антитело или антиген), подвергается предварительной обработке. Это может включать разделение компонентов пробы или добавление реагентов для улучшения взаимодействия между аналитом и антителом.

2. Иммунореакция.

Вторая фаза ИХА - иммунореакция. В этой фазе проба взаимодействует с образцом с антителом или антигеном, специфическим к исследуемому аналиту. Если аналит присутствует в пробе, образуется комплекс антитело-антиген. Этот комплекс является основным компонентом для дальнейшего анализа.

3. Миграция.

Третья фаза ИХА - миграция. В этой фазе комплекс антитело-антиген перемещается по полосе иммунохроматографической тест-листовой полосы. Эта полоса содержит запечатанные области, в которых находятся реагенты, специфически связанные с комплексом. В результате миграции комплекса образуются видимые линии на полосе.

4. Линии и интерпретация результатов.

Последняя фаза ИХА - это образование и интерпретация линий. Специфические реагенты, находящиеся на полосе, реагируют с комплексом антитело-антиген и образуют линии. Наличие и видимость линий указывает на наличие и количество исследуемого аналита в пробе.

Выбор антител и антигенов

Выбор антител зависит от того, какой биомаркер или вещество мы хотим обнаружить. Антитела выбираются с высокой специфичностью к целевому молекуле, чтобы минимизировать ложные сигналы и получить точные результаты. Они обычно получаются путем введения антигена в организм животного, и последующей изоляции и очистки антител из полученной сыворотки.

Антигены могут быть представлены либо непосредственно тестируемым веществом, либо специфическим маркером, который связан с тестируемым веществом. Например, при анализе инфекционных заболеваний антигеном может служить фрагмент микроорганизма, специфический белок или гликопротеин, который присутствует только в патогене. При этом антитела должны быть способны определить этот антиген и образовать стабильный комплекс, который будет виден в результате анализа.

Выбор правильных антител и антигенов является важным этапом в создании иммунохроматографического анализа. От правильного сочетания этих компонентов зависит точность и чувствительность анализа, а также его способность обнаруживать целевое вещество в комплексных образцах.

Обработка и интерпретация результатов

Интерпретация результатов определяется наличием или отсутствием линии на тестовой полоске. Если на тестовой полосе отобразилась одна линия контроля (C)- это свидетельствует о правильном проведении анализа. Если же, в дополнение к линии контроля (C), на тестовой полосе появилась вторая линия теста (T), то это свидетельствует о положительном результате анализа.

При отсутствии линии на тестовой полоске, результат считается отрицательным. Важно отметить, что все результаты должны быть оценены в определенном временном окне. При чтении результатов после указанного времени на тестовой полосе могут возникнуть ложноположительные или ложноотрицательные результаты.

Для более точной интерпретации результатов иногда требуется сравнение интенсивности цвета линии теста с интенсивностью линии контроля. В таких случаях можно использовать анализаторы, которые автоматически определяют количественные значения результатов анализа.

Вместе с тем, необходимо учитывать возможные ложноположительные или ложноотрицательные результаты, связанные с индивидуальной реакцией пациента или неправильным проведением теста. Поэтому при сомнительных результатах рекомендуется повторить анализ или дополнительное подтверждение методами лабораторной диагностики.

Требования к пробам и хранение

Для проведения иммунохроматографического анализа необходимо соблюдать определенные требования к пробам и условия хранения.

1. Взятие пробы:

• Пробу следует бережно собрать и избегать загрязнения внешними веществами.
• Необходимо использовать чистые и стерильные пробирки или шприцы для сбора пробы.
• Рекомендуется собирать достаточное количество материала для проведения анализа.

2. Хранение проб:

• Пробы следует хранить в соответствии с инструкцией производителя.
• Обычно рекомендуется хранить пробы при температуре от +2°C до +8°C.
• Избегайте повторного замораживания и размораживания проб, так как это может повлиять на результаты анализа.
• Срок хранения проб зависит от типа пробы и требований анализа. Перед началом анализа обязательно проверьте срок годности проб.

Следуя вышеперечисленным требованиям к пробам и условиям хранения, вы сможете обеспечить качественные результаты иммунохроматографического анализа.