Strip Based Immunoassays
Key Points
- Yksinkertainen käyttää
- Tulokset voivat olla saatavilla 15 minuutissa
- Matalat kustannukset, joissa ei tarvita
- Vakaa ja kestävä säilytyksessä
Pikamenetelmillä on ollut suuri vaikutus mikrobiologiseen testaukseen viimeisten noin kahdenkymmenen vuoden aikana, vain harvat kehitystyöt voivat väittää, että ne ovat vieneet testauksen pois laboratoriosta. Yksi niistä, joka on laajalti käytössä, on lateraalivirtausimmunomääritystesti, joka tunnetaan myös nimellä immunokromatografinen määritys tai liuskatesti. Kuten monissa parhaissa ideoissa, lateraalivirtausimmunomäärityksissä käytetään älykästä ja kehittynyttä teknologiaa ja muutetaan se niin yksinkertaiseksi käyttää, että lähes kuka tahansa voi käyttää sitä.
Teknologia Sivuvirtausimmunomääritysten perustana oleva perusteknologia kuvattiin ensimmäisen kerran 1960-luvulla, mutta ensimmäinen kaupallinen sovellus oli Unipathin vuonna 1988 lanseeraama kotikäyttöön tarkoitettu Clearview-raskaustesti. Sittemmin samaa teknologiaa on käytetty laajan ja jatkuvasti kasvavan testivalikoiman kehittämiseen kliinisiin, eläinlääketieteellisiin, maatalous-, elintarviketeollisuus-, biopuolustus- ja ympäristösovelluksiin.
Strippitestit ovat erittäin monipuolisia, ja niitä on saatavana valtavasta valikoimasta analyyttejä veriproteiineista mykotoksiineihin ja viruspatogeeneistä bakteeritoksiineihin. Viinintuottajia varten on jopa kehitetty määritys, jolla voidaan arvioida Botrytis-mädän määrää juuri korjatuissa rypäleissä.
Sivuvirtausimmunomääritykset ovat pohjimmiltaan immunomäärityksiä, jotka on mukautettu toimimaan yhdellä akselilla testiliuskaformaattiin sopivaksi. Tekniikasta on kehitetty useita muunnelmia kaupallisiksi tuotteiksi, mutta ne kaikki toimivat samalla perusperiaatteella.
Miten lateraalivirtausimmunokromatografinen määritys toimii?
Tyypillinen testiliuska koostuu seuraavista osista:
- Näytetyyny – imukykyinen tyyny, jolle testinäyte levitetään
- Konjugaatti- tai reagenssityyny – tämä sisältää kohdeanalyytille spesifisiä vasta-aineita, jotka on konjugoitu värillisiin hiukkasiin (yleensä kolloidiset kultahiukkaset, tai lateksimikropalloja)
- Reaktiokalvo – tyypillisesti hydrofobinen nitroselluloosa- tai selluloosa-asetaattikalvo, johon kohdeanalyytin vasta-aineet on immobilisoitu kalvon poikki kulkevaksi linjaksi sieppausvyöhykkeeksi tai testilinjaksi (myös kontrollivyöhyke voi olla mukana), jossa on konjugaattivasta-aineille spesifisiä vasta-aineita)
- Puikko tai jätesäiliö – toinen imukykyinen tyyny, joka on suunniteltu vetämään näyte kapillaarisesti reaktiokalvon läpi ja keräämään se talteen
Liuskan komponentit on tavallisesti kiinnitetty inerttiin taustamateriaaliin, ja ne voivat olla yksinkertaisessa mittatikku-muodossa tai muovisessa kotelossa, jossa on näyteportti ja reaktioikkuna, josta näkyvät sieppaus- ja kontrollivyöhykkeet.
Mikrobiologisessa testauksessa käytetään kahta pääasiallista lateraalivirtausimmunomääritystyyppiä:
Kaksoisvasta-ainesandwich-määritykset Tässä muodossa näyte kulkeutuu näytetyynystä konjugaattityynyn läpi, jossa mahdollisesti läsnä oleva kohdeanalyytti sitoutuu konjugaattiin. Tämän jälkeen näyte jatkaa siirtymistään kalvon läpi, kunnes se saavuttaa sieppausvyöhykkeen, jossa kohde- ja konjugaattikompleksi sitoutuu immobilisoituihin vasta-aineisiin, jolloin kalvoon syntyy näkyvä viiva. Tämän jälkeen näyte siirtyy edelleen liuskaa pitkin, kunnes se saavuttaa kontrollivyöhykkeen, jossa ylimääräinen konjugaatti sitoutuu ja tuottaa toisen näkyvän viivan kalvoon. Tämä kontrolliviiva osoittaa, että näyte on siirtynyt kalvon läpi tarkoitetulla tavalla. Kaksi selkeää viivaa kalvolla on positiivinen tulos. Yksi viiva kontrollivyöhykkeellä on negatiivinen tulos. Kaksoisvasta-ainesandwich-määritykset soveltuvat parhaiten suuremmille analyytteille, kuten bakteeripatogeeneille ja viruksille, joilla on useita antigeenikohtia.
Kilpailukykyiset määritykset Kilpailukykyisiä määrityksiä käytetään ensisijaisesti pienten molekyylien testaamiseen, ja ne eroavat kaksoisvasta-ainesandwich-muodosta siten, että konjugaattityynyssä on vasta-aineita, jotka ovat jo sitoutuneet kohteena olevaan analyyttiin tai sen analogiin aineeseen. Jos kohdeanalyytti on näytteessä, se ei näin ollen sitoudu konjugaattiin ja jää merkitsemättä. Kun näyte siirtyy kalvoa pitkin ja saavuttaa sieppausvyöhykkeen, ylimääräinen leimaamaton analyytti sitoutuu immobilisoituihin vasta-aineisiin ja estää konjugaatin sieppauksen, joten näkyvää viivaa ei synny. Sitoutumaton konjugaatti sitoutuu sitten vasta-aineisiin kontrollivyöhykkeellä, jolloin syntyy näkyvä kontrolliviiva. Yksittäinen kontrolliviiva kalvolla on positiivinen tulos. Kaksi näkyvää viivaa sieppaus- ja kontrollivyöhykkeellä on negatiivinen tulos. Jos leimaamatonta kohdeanalyyttiä ei kuitenkaan ole liikaa, kaappausvyöhykkeellä voi esiintyä heikko viiva, mikä osoittaa, että tulos ei ole yksiselitteinen. Kilpailevat määritykset soveltuvat parhaiten sellaisten pienten molekyylien, kuten mykotoksiinien, testaamiseen, jotka eivät pysty sitoutumaan useampaan kuin yhteen vasta-aineeseen samanaikaisesti. Sivuvirtaustekniikasta on olemassa useita muunnelmia. Kalvon sieppausvyöhyke voi sisältää vasta-aineiden sijasta immobilisoituja antigeenejä tai entsyymejä kohdeanalyytistä riippuen. On myös mahdollista käyttää useita sieppausvyöhykkeitä multipleksitestin luomiseksi. Esimerkiksi on kehitetty kaupallisia testiliuskoja, jotka pystyvät osoittamaan EHEC:n shiga-toksiinit ST1 ja ST2 erikseen samasta näytteestä.
Sivuvirtausimmunomääritykset ovat helppokäyttöisiä kouluttamattomille käyttäjille, ja ne tuottavat tuloksen yleensä 15 minuutissa. Ne ovat erittäin vakaita ja kestäviä, niiden säilyvyysaika on pitkä, eivätkä ne yleensä vaadi jäähdytystä. Ne ovat myös suhteellisen edullisia valmistaa. Nämä ominaisuudet tekevät niistä ihanteellisia käytettäväksi hoitopisteessä ja näytteiden testaamiseen kentällä sekä laboratoriossa. Niiden herkkyys on kuitenkin rajallinen ilman lisäkonsentrointi- tai -viljelymenetelmiä.
Kvantitatiiviset testit Vaikka useimmat lateraalivirtausimmunomääritykset pystyvät antamaan vain kvalitatiivisen tuloksen, on mahdollista saada jonkinasteinen kvantifiointi mittaamalla sieppausvyöhykkeeseen sitoutuneen konjugaatin määrä. Tämä voidaan tehdä käyttämällä erityistä lukulaitetta, jolla mitataan värillisen testiviivan intensiteettiä. Esimerkiksi Neogen Corporation on kehittänyt Accuscan™-sivuvirtauslukulaitteen käytettäväksi Reveal®-määrityssarjojensa kanssa, ja myös Charm Sciences toimittaa lukulaitteen Rosa®-mykotoksiinitestiliuskoihinsa. Kehittyneempiä tekniikoita, kuten fluoresoivalla väriaineella leimattuja konjugaatteja, on myös kehitetty parantamaan sivuvirtausmääritysten kvantitatiivisia mahdollisuuksia. Sovellukset Ensimmäisen lateraalivirtaustestin lanseeraamisesta on kulunut 20 vuotta, ja samaan tekniikkaan perustuvia erilaisia testejä on kehitetty valtava määrä. Ensimmäiset kaupallisesti saatavilla olevat testikitit suunnattiin kliinisen diagnostiikan alalle, mutta nyt on olemassa tuotteita, joilla on sovelluksia lähes kaikilla mikrobiologian aloilla.
Kliininen mikrobiologia – lateraalivirtaustestejä on kehitetty bakteeripatogeeneille, hengitystie- ja suolistoviruksille, suolistoparasiiteille ja bakteeritoksiineille. Monet kliiniselle sektorille suunnitelluista lateraalivirtausimmunomääritystuotteista on tarkoitettu käytettäväksi hoitopisteessä uloste-, veri- ja virtsanäytteiden sekä nenä- ja kurkkunäytteiden suoraan testaukseen, jossa testien yksinkertainen toiminta ja nopeus ovat avainasemassa niiden käytössä laboratorion ulkopuolella. Samat testiliuskat voivat kuitenkin olla käyttökelpoisia myös nopeana varmistustestinä kliinisten näytteiden laboratorioviljelyn jälkeen.
Elintarvike- ja maatalousmikrobiologia – testiliuskoja on saatavana elintarvikeperäisille bakteeripatogeeneille sekä bakteeri- ja sienitoksiineille. Elintarvikemikrobiologian alalla tärkeimmät käyttökohteet ovat todennäköisemmin laboratoriossa, vaikka kenttätestipaketteja on olemassa viljanäytteiden mykotoksiineja varten. Elintarvikeperäisten bakteeripatogeenien testaukseen kuuluu yleensä vähintään yksi rikastusvaihe ennen kuin testiliuskaa käytetään patogeenin esiintymisen tai puuttumisen varmistamiseen. Jotkin valmistajat, kuten Hygiena, ovat kehittäneet rikastusmedioita ja -menetelmiä, jotka on erityisesti suunniteltu käytettäväksi lateraalivirtaustestiliuskojen kanssa. Testiliuskat voivat olla käyttökelpoisia myös tavanomaisista mikrobiologisista testeistä saatujen bakteeri-isolaattien henkilöllisyyden nopeaan varmistamiseen.
Vesi- ja ympäristömikrobiologia – rajoitetusti määrityksiä saatavilla.
Tarpeet uusimmista päivityksistä artikkelissa Pikamikrobiologiset testimenetelmät lähetetään sähköpostiisi? Tilaa ilmainen rapidmicrobiology eNewsletter