在生命科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷以及生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,對(duì)微量生物分子的高靈敏度檢測(cè)一直是研究和應(yīng)用的關(guān)鍵需求。ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))以其靈敏度和優(yōu)異的檢測(cè)性能,成為 Western Blot、免疫組化等生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中的重要工具,為科研人員和技術(shù)人員提供了精準(zhǔn)檢測(cè)微量目標(biāo)分子的有效手段,極大地推動(dòng)了生物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。
一、產(chǎn)品概述與核心特性
ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))是一種基于增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光(Enhanced Chemiluminescence,ECL)原理的高靈敏度檢測(cè)試劑。該發(fā)光液主要由魯米諾(Luminol)、過(guò)氧化氫(H?O?)以及特殊的增強(qiáng)劑等成分組成。魯米諾在辣根過(guò)氧化物酶(HRP)和過(guò)氧化氫的作用下發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光,而增強(qiáng)劑的加入能夠顯著增強(qiáng)發(fā)光信號(hào),延長(zhǎng)發(fā)光時(shí)間,使檢測(cè)靈敏度提升至飛克(fg,10?1?g)級(jí)別,能夠檢測(cè)到極低含量的目標(biāo)蛋白或核酸分子 。
從外觀上看,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))通常為無(wú)色透明液體,分為 A 液和 B 液兩種組分,使用時(shí)需按照一定比例混合。其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在常溫下可保存一定時(shí)間,但為確保最佳性能,一般建議在 4℃條件下避光儲(chǔ)存。該發(fā)光液具有良好的兼容性,可適用于多種固相膜(如 PVDF 膜、硝酸纖維素膜),以及不同來(lái)源和類(lèi)型的辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記抗體,適用于 Western Blot、免疫沉淀、免疫組化等多種生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)用范圍廣泛。
二、技術(shù)原理與作用機(jī)制
(一)ECL 發(fā)光原理
ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))的發(fā)光基于魯米諾 - 辣根過(guò)氧化物酶(HRP) - 過(guò)氧化氫(H?O?)反應(yīng)體系。魯米諾是一種常用的化學(xué)發(fā)光試劑,在堿性條件下,HRP 催化過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧自由基,氧自由基與魯米諾發(fā)生氧化反應(yīng),使魯米諾分子處于激發(fā)態(tài)。當(dāng)激發(fā)態(tài)的魯米諾分子回到基態(tài)時(shí),會(huì)以光的形式釋放能量,產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。在這個(gè)過(guò)程中,增強(qiáng)劑起到關(guān)鍵作用,它能夠與反應(yīng)中間產(chǎn)物結(jié)合,穩(wěn)定激發(fā)態(tài)分子,減少能量損失,從而顯著增強(qiáng)發(fā)光信號(hào)強(qiáng)度,并延長(zhǎng)發(fā)光持續(xù)時(shí)間,使微弱的化學(xué)發(fā)光信號(hào)能夠被高靈敏度的檢測(cè)設(shè)備(如 X 射線膠片、化學(xué)發(fā)光成像儀)捕捉和記錄。
(二)檢測(cè)流程與信號(hào)放大機(jī)制
以 Western Blot 實(shí)驗(yàn)為例,在完成蛋白質(zhì)電泳分離和轉(zhuǎn)印后,首先使用特異性抗體與目標(biāo)蛋白進(jìn)行孵育,形成抗原 - 抗體復(fù)合物。隨后加入辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的二抗,二抗與一抗特異性結(jié)合,從而將 HRP 標(biāo)記到目標(biāo)蛋白 - 抗體復(fù)合物上。當(dāng)加入混合后的 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))時(shí),HRP 催化發(fā)光液中的魯米諾和過(guò)氧化氫發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光信號(hào)。由于每個(gè)目標(biāo)蛋白分子上結(jié)合了多個(gè) HRP 分子,而每個(gè) HRP 分子又能催化多個(gè)魯米諾分子發(fā)生發(fā)光反應(yīng),這種級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)使得極微量的目標(biāo)蛋白也能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的發(fā)光信號(hào),實(shí)現(xiàn)飛克級(jí)別的檢測(cè)靈敏度。
三、應(yīng)用領(lǐng)域與實(shí)際案例
(一)生命科學(xué)研究
在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))被廣泛應(yīng)用于檢測(cè)低豐度蛋白質(zhì)。例如,在研究腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞的蛋白質(zhì)表達(dá)差異時(shí),科研人員通過(guò)雙向電泳分離細(xì)胞中的蛋白質(zhì)混合物,然后利用 Western Blot 技術(shù)結(jié)合該發(fā)光液進(jìn)行檢測(cè)。由于腫瘤細(xì)胞中某些關(guān)鍵的低豐度蛋白質(zhì)可能與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),但在常規(guī)檢測(cè)中容易被遺漏。而使用 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí)),能夠成功檢測(cè)到這些低至飛克級(jí)含量的蛋白質(zhì),幫助科研人員發(fā)現(xiàn)新的腫瘤標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn)。
在基因表達(dá)調(diào)控研究中,檢測(cè)轉(zhuǎn)錄因子與 DNA 的結(jié)合情況是重要的研究?jī)?nèi)容。通過(guò)染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP) - Western Blot 實(shí)驗(yàn),結(jié)合 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí)),可以高靈敏度地檢測(cè)到轉(zhuǎn)錄因子在特定基因啟動(dòng)子區(qū)域的結(jié)合信號(hào)。研究人員利用該方法,深入探究了在不同生理或病理?xiàng)l件下,轉(zhuǎn)錄因子與 DNA 結(jié)合的動(dòng)態(tài)變化,為揭示基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
(二)醫(yī)學(xué)診斷
在臨床疾病診斷領(lǐng)域,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))可用于檢測(cè)血液、體液中的微量生物標(biāo)志物,輔助疾病的早期診斷和病情監(jiān)測(cè)。例如,在腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)中,檢測(cè)血液中如癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)等微量腫瘤標(biāo)志物的含量,對(duì)于腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)后判斷具有重要意義。使用基于該發(fā)光液的免疫檢測(cè)方法,能夠檢測(cè)到極低濃度的腫瘤標(biāo)志物,提高診斷的靈敏度和準(zhǔn)確性,有助于實(shí)現(xiàn)腫瘤的早發(fā)現(xiàn)、早治療。
在自身免疫性疾病診斷中,檢測(cè)患者血清中的自身抗體是重要的診斷依據(jù)。ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))可用于免疫印跡實(shí)驗(yàn),檢測(cè)抗核抗體、抗雙鏈 DNA 抗體等自身抗體的存在和滴度。由于自身抗體在血清中的含量通常較低,該發(fā)光液的高靈敏度特性能夠準(zhǔn)確檢測(cè)到這些微量抗體,為自身免疫性疾病的診斷和治療方案制定提供可靠支持。
(三)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)
在生物制藥領(lǐng)域,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))是重組蛋白藥物質(zhì)量控制的重要工具。生產(chǎn)企業(yè)在制備重組蛋白藥物后,需要對(duì)藥物的純度、含量以及生物活性進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。通過(guò) Western Blot 實(shí)驗(yàn)結(jié)合該發(fā)光液,能夠檢測(cè)到藥物中微量的雜質(zhì)蛋白和降解產(chǎn)物,確保產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。例如,在重組抗體藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中,使用該發(fā)光液檢測(cè)抗體藥物的純度和效價(jià),保障藥物的安全性和有效性。
在生物技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中,如新型疫苗的研發(fā),需要檢測(cè)疫苗中抗原蛋白的含量和免疫原性。ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))可用于免疫檢測(cè)實(shí)驗(yàn),高靈敏度地檢測(cè)疫苗中微量抗原蛋白的含量,評(píng)估疫苗的免疫效果,為疫苗的研發(fā)和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
四、使用方法與注意事項(xiàng)
(一)使用方法
準(zhǔn)備工作:在使用 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))前,將所需的實(shí)驗(yàn)器具(如 Western Blot 膜、雜交袋、搖床等)清洗干凈并晾干,確保無(wú)雜質(zhì)污染。將發(fā)光液從冰箱中取出,平衡至室溫(一般為 20 - 25℃),以保證試劑的穩(wěn)定性和反應(yīng)效果。
抗體孵育與洗滌:按照 Western Blot 等實(shí)驗(yàn)的常規(guī)流程,完成蛋白質(zhì)電泳分離、轉(zhuǎn)印以及一抗、二抗的孵育和洗滌步驟。確保在加入發(fā)光液前,膜上殘留的洗滌緩沖液被盡量吸干,避免過(guò)多的緩沖液稀釋發(fā)光液,影響發(fā)光效果。
發(fā)光液混合與孵育:將 A 液和 B 液按照試劑盒說(shuō)明書(shū)推薦的比例(通常為 1:1)混合均勻,立即將混合后的發(fā)光液均勻覆蓋在膜表面,確保膜浸潤(rùn)在發(fā)光液中。室溫孵育 1 - 5 分鐘,使發(fā)光反應(yīng)充分進(jìn)行。
信號(hào)檢測(cè):孵育完成后,用鑷子小心取出膜,去除多余的發(fā)光液(可將膜輕靠在吸水紙上吸干多余液體,但避免膜干燥)。根據(jù)檢測(cè)設(shè)備的不同,選擇合適的檢測(cè)方法:若使用 X 射線膠片檢測(cè),將膜放入雜交袋中,排出空氣后密封,在暗室中將膠片覆蓋在膜上曝光適當(dāng)時(shí)間(根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整曝光時(shí)間,從幾秒到數(shù)小時(shí)不等),然后進(jìn)行膠片顯影和定影處理;若使用化學(xué)發(fā)光成像儀檢測(cè),將膜放入成像儀樣品室中,設(shè)置合適的曝光時(shí)間和增益參數(shù),進(jìn)行圖像采集和分析。
(二)注意事項(xiàng)
試劑儲(chǔ)存與有效期:ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))應(yīng)避光保存于 4℃冰箱中,避免高溫和陽(yáng)光直射。使用前要仔細(xì)查看試劑盒的有效期,過(guò)期的試劑可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)光信號(hào)減弱或不穩(wěn)定,影響檢測(cè)結(jié)果,應(yīng)避免使用。開(kāi)啟后的發(fā)光液盡量在短時(shí)間內(nèi)用完,若需保存,應(yīng)密封后放回 4℃冰箱,并盡快使用。
操作規(guī)范:在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,要嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作原則,使用無(wú)菌的移液器和容器,防止樣品和試劑受到污染。混合 A 液和 B 液時(shí),應(yīng)快速、準(zhǔn)確,避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中,防止發(fā)光液提前發(fā)生反應(yīng)或被氧化,影響發(fā)光效果。在孵育和檢測(cè)過(guò)程中,要避免膜干燥,一旦膜干燥,會(huì)導(dǎo)致發(fā)光信號(hào)不均勻或減弱,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
干擾因素:某些物質(zhì)可能會(huì)干擾 ECL 發(fā)光反應(yīng),如還原劑、重金屬離子等。在實(shí)驗(yàn)前,要確保樣品和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的試劑不含此類(lèi)干擾物質(zhì)。如果樣品中可能存在干擾物質(zhì),需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,如透析、超濾等方法去除干擾,以保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
安全防護(hù):發(fā)光液中的部分成分可能具有一定的刺激性或毒性,操作時(shí)應(yīng)佩戴手套、口罩等防護(hù)用具,避免接觸皮膚和吸入。若不慎接觸到試劑,應(yīng)立即用大量清水沖洗,并根據(jù)試劑性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的處理。廢棄的發(fā)光液應(yīng)按照實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理規(guī)定進(jìn)行處置,不可隨意丟棄,防止環(huán)境污染。
ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))憑借其超高的靈敏度、廣泛的應(yīng)用范圍和便捷的操作性能,在生物檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的重要作用。隨著生命科學(xué)研究的不斷深入和生物技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)微量生物分子檢測(cè)的需求將持續(xù)增加,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級(jí))也將不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,為生物檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步和生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展提供更強(qiáng)大的支持。