在生命科學研究、醫(yī)學診斷以及生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,對微量生物分子的高靈敏度檢測一直是研究和應用的關(guān)鍵需求。ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)以其靈敏度和優(yōu)異的檢測性能,成為 Western Blot、免疫組化等生物檢測實驗中的重要工具,為科研人員和技術(shù)人員提供了精準檢測微量目標分子的有效手段,極大地推動了生物檢測技術(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)是一種基于增強化學發(fā)光(Enhanced Chemiluminescence,ECL)原理的高靈敏度檢測試劑。該發(fā)光液主要由魯米諾(Luminol)、過氧化氫(H?O?)以及特殊的增強劑等成分組成。魯米諾在辣根過氧化物酶(HRP)和過氧化氫的作用下發(fā)生氧化反應,產(chǎn)生化學發(fā)光,而增強劑的加入能夠顯著增強發(fā)光信號,延長發(fā)光時間,使檢測靈敏度提升至飛克(fg,10?1?g)級別,能夠檢測到極低含量的目標蛋白或核酸分子 。
從外觀上看,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)通常為無色透明液體,分為 A 液和 B 液兩種組分,使用時需按照一定比例混合。其化學性質(zhì)穩(wěn)定,在常溫下可保存一定時間,但為確保最佳性能,一般建議在 4℃條件下避光儲存。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),以及不同來源和類型的辣根過氧化物酶標記抗體,適用于 Western Blot、免疫沉淀、免疫組化等多種生物檢測實驗,應用范圍廣泛。
二、技術(shù)原理與作用機制
(一)ECL 發(fā)光原理
ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)的發(fā)光基于魯米諾 - 辣根過氧化物酶(HRP) - 過氧化氫(H?O?)反應體系。魯米諾是一種常用的化學發(fā)光試劑,在堿性條件下,HRP 催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧自由基,氧自由基與魯米諾發(fā)生氧化反應,使魯米諾分子處于激發(fā)態(tài)。當激發(fā)態(tài)的魯米諾分子回到基態(tài)時,會以光的形式釋放能量,產(chǎn)生化學發(fā)光。在這個過程中,增強劑起到關(guān)鍵作用,它能夠與反應中間產(chǎn)物結(jié)合,穩(wěn)定激發(fā)態(tài)分子,減少能量損失,從而顯著增強發(fā)光信號強度,并延長發(fā)光持續(xù)時間,使微弱的化學發(fā)光信號能夠被高靈敏度的檢測設(shè)備(如 X 射線膠片、化學發(fā)光成像儀)捕捉和記錄。
(二)檢測流程與信號放大機制
以 Western Blot 實驗為例,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蛋白進行孵育,形成抗原 - 抗體復合物。隨后加入辣根過氧化物酶(HRP)標記的二抗,二抗與一抗特異性結(jié)合,從而將 HRP 標記到目標蛋白 - 抗體復合物上。當加入混合后的 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)時,HRP 催化發(fā)光液中的魯米諾和過氧化氫發(fā)生氧化反應,產(chǎn)生化學發(fā)光信號。由于每個目標蛋白分子上結(jié)合了多個 HRP 分子,而每個 HRP 分子又能催化多個魯米諾分子發(fā)生發(fā)光反應,這種級聯(lián)放大效應使得極微量的目標蛋白也能產(chǎn)生足夠強的發(fā)光信號,實現(xiàn)飛克級別的檢測靈敏度。
三、應用領(lǐng)域與實際案例
(一)生命科學研究
在蛋白質(zhì)組學研究中,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)被廣泛應用于檢測低豐度蛋白質(zhì)。例如,在研究腫瘤細胞與正常細胞的蛋白質(zhì)表達差異時,科研人員通過雙向電泳分離細胞中的蛋白質(zhì)混合物,然后利用 Western Blot 技術(shù)結(jié)合該發(fā)光液進行檢測。由于腫瘤細胞中某些關(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)檢測中容易被遺漏。而使用 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級),能夠成功檢測到這些低至飛克級含量的蛋白質(zhì),幫助科研人員發(fā)現(xiàn)新的腫瘤標志物和潛在的治療靶點。
在基因表達調(diào)控研究中,檢測轉(zhuǎn)錄因子與 DNA 的結(jié)合情況是重要的研究內(nèi)容。通過染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP) - Western Blot 實驗,結(jié)合 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級),可以高靈敏度地檢測到轉(zhuǎn)錄因子在特定基因啟動子區(qū)域的結(jié)合信號。研究人員利用該方法,深入探究了在不同生理或病理條件下,轉(zhuǎn)錄因子與 DNA 結(jié)合的動態(tài)變化,為揭示基因表達調(diào)控機制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
(二)醫(yī)學診斷
在臨床疾病診斷領(lǐng)域,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)可用于檢測血液、體液中的微量生物標志物,輔助疾病的早期診斷和病情監(jiān)測。例如,在腫瘤標志物檢測中,檢測血液中如癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)等微量腫瘤標志物的含量,對于腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)和預后判斷具有重要意義。使用基于該發(fā)光液的免疫檢測方法,能夠檢測到極低濃度的腫瘤標志物,提高診斷的靈敏度和準確性,有助于實現(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)可用于免疫印跡實驗,檢測抗核抗體、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確檢測到這些微量抗體,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)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,需要對藥物的純度、含量以及生物活性進行嚴格檢測。通過 Western Blot 實驗結(jié)合該發(fā)光液,能夠檢測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)量符合標準。例如,在重組抗體藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過程中,使用該發(fā)光液檢測抗體藥物的純度和效價,保障藥物的安全性和有效性。
在生物技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)過程中,如新型疫苗的研發(fā),需要檢測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)可用于免疫檢測實驗,高靈敏度地檢測疫苗中微量抗原蛋白的含量,評估疫苗的免疫效果,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
(一)使用方法
準備工作:在使用 ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)前,將所需的實驗器具(如 Western Blot 膜、雜交袋、搖床等)清洗干凈并晾干,確保無雜質(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)定性和反應效果。
抗體孵育與洗滌:按照 Western Blot 等實驗的常規(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 液按照試劑盒說明書推薦的比例(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,確保膜浸潤在發(fā)光液中。室溫孵育 1 - 5 分鐘,使發(fā)光反應充分進行。
信號檢測: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)檢測設(shè)備的不同,選擇合適的檢測方法:若使用 X 射線膠片檢測,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時間(根據(jù)信號強度調(diào)整曝光時間,從幾秒到數(shù)小時不等),然后進行膠片顯影和定影處理;若使用化學發(fā)光成像儀檢測,將膜放入成像儀樣品室中,設(shè)置合適的曝光時間和增益參數(shù),進行圖像采集和分析。
(二)注意事項
試劑儲存與有效期:ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)應避光保存于 4℃冰箱中,避免高溫和陽光直射。使用前要仔細查看試劑盒的有效期,過期的試劑可能會導致發(fā)光信號減弱或不穩(wěn)定,影響檢測結(jié)果,應避免使用。開啟后的發(fā)光液盡量在短時間內(nèi)用完,若需保存,應密封后放回 4℃冰箱,并盡快使用。
操作規(guī)范:在實驗操作過程中,要嚴格遵守無菌操作原則,使用無菌的移液器和容器,防止樣品和試劑受到污染。混合 A 液和 B 液時,應快速、準確,避免長時間暴露在空氣中,防止發(fā)光液提前發(fā)生反應或被氧化,影響發(fā)光效果。在孵育和檢測過程中,要避免膜干燥,一旦膜干燥,會導致發(fā)光信號不均勻或減弱,影響實驗結(jié)果的準確性。
干擾因素:某些物質(zhì)可能會干擾 ECL 發(fā)光反應,如還原劑、重金屬離子等。在實驗前,要確保樣品和實驗過程中使用的試劑不含此類干擾物質(zhì)。如果樣品中可能存在干擾物質(zhì),需要進行適當?shù)念A處理,如透析、超濾等方法去除干擾,以保證檢測結(jié)果的可靠性。
安全防護:發(fā)光液中的部分成分可能具有一定的刺激性或毒性,操作時應佩戴手套、口罩等防護用具,避免接觸皮膚和吸入。若不慎接觸到試劑,應立即用大量清水沖洗,并根據(jù)試劑性質(zhì)進行相應的處理。廢棄的發(fā)光液應按照實驗室廢棄物處理規(guī)定進行處置,不可隨意丟棄,防止環(huán)境污染。
ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)憑借其超高的靈敏度、廣泛的應用范圍和便捷的操作性能,在生物檢測領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的重要作用。隨著生命科學研究的不斷深入和生物技術(shù)的快速發(fā)展,對微量生物分子檢測的需求將持續(xù)增加,ECL 超敏發(fā)光液(飛克級)也將不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,為生物檢測技術(shù)的進步和生命科學領(lǐng)域的發(fā)展提供更強大的支持。