Strip Based Immunoassays
Nyckelpunkter
- Enkel att använda
- Resultatet kan vara tillgängligt inom 15 minuter
- Låg kostnad utan krav på ytterligare utrustning
- Stabil och robust vid förvaring
Snabbmetoder har haft stor betydelse för mikrobiologiska tester under de senaste tjugo åren, kan endast en handfull utvecklingar göra anspråk på att ha tagit testerna ut ur laboratoriet. En av dem som kan göra det, och som därför används i stor utsträckning, är lateralflödesimmunoassay-testet, även känt som immunokromatografiskt test, eller strip-test. Liksom många av de bästa idéerna tar lateralflödesimmunoassays smart och sofistikerad teknik och förvandlar den till något som är så enkelt att använda att nästan vem som helst kan använda det.
Tekniken Den grundläggande tekniken som ligger till grund för lateralflödesimmunoassays beskrevs för första gången på 1960-talet, men den första kommersiella tillämpningen var Unipaths Clearview graviditetstest för hemmabruk som lanserades 1988. Sedan dess har samma teknik använts för att utveckla ett brett och ständigt växande utbud av tester för kliniska, veterinära, jordbruksrelaterade, livsmedelsindustriella, biologiska försvars- och miljötillämpningar.
Strip-tester är extremt mångsidiga och finns tillgängliga för ett enormt utbud av analyter, från blodproteiner till mykotoxiner och från virala patogener till bakteriella toxiner. Ett test har till och med utvecklats för vinproducenter för att bedöma mängden Botrytisröta i nyskördade druvor.
Laterala flödesimmunoassays är i huvudsak immunoassays som anpassats för att fungera längs en enda axel för att passa testremsformatet. Ett antal varianter av tekniken har utvecklats till kommersiella produkter, men de fungerar alla enligt samma grundprincip.
Hur fungerar en immunokromatografisk analys med lateralt flöde?
En typisk testremsa består av följande komponenter:
- Provkudde – en absorberande kudde på vilken testprovet appliceras
- Konjugat- eller reagenskudde – denna innehåller antikroppar som är specifika för målanalyten och som är konjugerade till färgade partiklar (vanligtvis kolloidala guldpartiklar),
- Reaktionsmembran – vanligtvis ett hydrofobt nitrocellulosemembran eller cellulosaacetatmembran på vilket antikroppar mot målanalyten är immobiliserade i en linje tvärs över membranet som en fångstzon eller testlinje (en kontrollzon kan också finnas), som innehåller antikroppar som är specifika för de konjugerade antikropparna)
- Vick eller avfallsbehållare – ytterligare en absorberande kudde som är utformad för att dra provet över reaktionsmembranet genom kapillär verkan och samla upp det
Den här typen av remsa är vanligen fixerad på ett inert underlagsmaterial och kan presenteras i ett enkelt pinnsticksformat eller i ett plasthölje med en provport och ett reaktionsfönster som visar fångst- och kontrollzonerna.
Det finns två huvudtyper av laterala flödesimmunoanalyser som används vid mikrobiologisk testning:
Dubbla antikroppssandwichanalyser I detta format migrerar provet från provplattan genom konjugatplattan, där alla målanalyter som finns kommer att binda till konjugatet. Provet fortsätter sedan att vandra över membranet tills det når fångstzonen där mål- och konjugatkomplexet binder till de immobiliserade antikropparna och ger en synlig linje på membranet. Provet vandrar sedan vidare längs remsan tills det når kontrollzonen, där överskott av konjugat binds och ger en andra synlig linje på membranet. Denna kontrolllinje visar att provet har vandrat över membranet på avsett sätt. Två tydliga linjer på membranet är ett positivt resultat. En enda linje i kontrollzonen är ett negativt resultat. Sandwichanalyser med dubbla antikroppar lämpar sig bäst för större analyter, t.ex. bakteriepatogener och virus, med flera antigena platser.
Kompetitiva analyser Kompetitiva analyser Kompetitiva analyser används främst för att testa små molekyler och skiljer sig från sandwichformatet med dubbla antikroppar genom att konjugatkudden innehåller antikroppar som redan är bundna till målanalyten, eller till en analog av den. Om målanalyten finns i provet kommer den därför inte att binda till konjugatet och förblir omärkt. När provet vandrar längs membranet och når upptagningszonen kommer ett överskott av omärkt analyt att binda till de immobiliserade antikropparna och blockera upptagningen av konjugatet, så att ingen synlig linje bildas. Det obundna konjugatet kommer sedan att binda till antikropparna i kontrollzonen, vilket ger en synlig kontrolllinje. En enda kontrolllinje på membranet är ett positivt resultat. Två synliga linjer i fångst- och kontrollzonen är ett negativt resultat. Om det inte finns något överskott av omärkt målanalyt kan dock en svag linje bildas i fångstzonen, vilket indikerar ett resultat som inte är entydigt. Konkurrensanalyser lämpar sig bäst för testning av små molekyler, t.ex. mykotoxiner, som inte kan binda till mer än en antikropp samtidigt. Det finns ett antal varianter av lateralflödestekniken. Fångstzonen på membranet kan innehålla immobiliserade antigener eller enzymer – beroende på målanalyten – i stället för antikroppar. Det är också möjligt att använda flera fångstzoner för att skapa ett multiplextest. Till exempel har kommersiella testremsor som kan upptäcka både EHEC Shiga-toxinerna ST1 och ST2 separat i samma prov utvecklats.
Lateralflödesimmunoassays är enkla att använda för otränade operatörer och ger i allmänhet ett resultat inom 15 minuter. De är mycket stabila och robusta, har lång hållbarhet och kräver vanligtvis inte kylning. De är också relativt billiga att framställa. Dessa egenskaper gör dem idealiska för användning vid vårdtillfället och för testning av prover på fältet samt i laboratoriet. Deras känslighet är dock begränsad utan ytterligare koncentrations- eller odlingsförfaranden.
Kvantitativa tester Även om de flesta lateralflödesimmunoassays endast kan ge ett kvalitativt resultat, är det möjligt att få en viss grad av kvantifiering genom att mäta mängden konjugat som är bunden till fångstzonen. Detta kan göras med hjälp av en särskild läsare för att mäta intensiteten hos den färgade testlinjen. Neogen Corporation har till exempel utvecklat Accuscan™ lateralflödesläsaren för användning med sitt sortiment av Reveal®-analyskit och Charm Sciences tillhandahåller också en läsare för sitt Rosa®-sortiment av mykotoxintestremsor. Mer sofistikerade tekniker, t.ex. fluorescerande färgämnesmärkta konjugat, har också utvecklats för att förbättra den kvantitativa potentialen hos laterala flödesanalyser. Användningsområden Under de 20 år som gått sedan det första laterala flödestestet lanserades har ett stort antal olika tester utvecklats på grundval av samma teknik. De första kommersiellt tillgängliga kit var avsedda för klinisk diagnostik, men det finns nu produkter med tillämpningar inom nästan alla grenar av mikrobiologin.
Klinisk mikrobiologi – lateralflödestester har utvecklats för bakteriella patogener, respiratoriska och enteriska virus, tarmparasiter och bakterietoxiner. Många av de lateralflödesimmunoassayprodukter som utformats för den kliniska sektorn är avsedda att användas på vårdplatsen för direkt testning av fekal-, blod- och urinprover samt näs- och halssvabbar, där testens enkla funktion och snabbhet är avgörande för att de ska kunna användas utanför laboratoriet. Samma testremsor kan dock också vara användbara som ett snabbt bekräftande test efter laboratorieodling av kliniska prover.
Mikrobiologi inom livsmedel och jordbruk – testremsor finns tillgängliga för livsmedelsburna bakteriella patogener, bakteriella och svamprelaterade toxiner. Inom livsmedelsmikrobiologisektorn är det troligare att de huvudsakliga tillämpningarna sker i laboratoriet, även om det finns fälttestkit för mykotoxiner i spannmålsprover. Testning av bakteriella patogener i livsmedel innefattar i allmänhet minst ett anrikningssteg innan testremsan används för att bekräfta förekomsten eller frånvaron av patogenen. Vissa tillverkare, t.ex. Hygiena, har utvecklat anrikningsmedier och metoder som är särskilt utformade för användning med testremsor med lateralt flöde. Testremsor kan också vara användbara för snabb bekräftelse av identiteten hos bakterieisolat från konventionella mikrobiologiska tester.
Vatten- och miljömikrobiologi – begränsade analyser tillgängliga.
Få de senaste uppdateringarna om snabba mikrobiologiska testmetoder skickade till din e-post? Prenumerera på det kostnadsfria e-nyhetsbrevet rapidmicrobiology