一、引言
酶联免疫吸附试验(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,简称 ELISA)是一种灵敏、特异、操作相对简便的 免疫学检测技术,广泛应用于 医学诊断、食品安全、动植物疫病检测、环境监测、科研实验 等领域。
国产ELISA试剂盒是实现该技术的核心产品,通常包括:包被板、标准品、酶标抗体、显色底物、终止液、洗涤液等组件。随着国内生物技术产业的发展,
国产ELISA试剂盒在性能、稳定性与成本控制方面不断提升,逐步实现进口替代,满足科研与检测需求。
本文将从 生产工艺 与 质量控制 两个核心方面,探讨国产ELISA试剂盒的研发与制造关键技术。
二、ELISA试剂盒的基本组成与原理简述
1. ELISA基本原理
ELISA基于抗原与抗体的特异性结合,以及酶催化底物显色的原理,通过信号放大实现对目标物质的定性或定量检测。常见方法类型包括:
间接法(Indirect ELISA)
夹心法(Sandwich ELISA)
竞争法(Competitive ELISA)
2. 试剂盒基本组成
一个完整的ELISA试剂盒通常包括以下组分:
组件 | 功能描述 |
包被板 | 固相载体,预包被捕获抗原或抗体 |
标准品 | 已知浓度的目标物质,用于构建标准曲线 |
酶标抗体 | 偶联有酶(如HRP、AP)的检测抗体 |
样本稀释液 | 用于样本的预处理与稀释 |
洗涤液 | 用于去除未结合物质,降低非特异性反应 |
显色底物 | 酶催化后产生颜色反应(如TMB) |
终止液 | 终止酶反应,稳定显色结果 |
说明书/质控文件 | 提供操作流程、注意事项、性能参数等 |
三、国产ELISA试剂盒的生产工艺
ELISA试剂盒的生产是一个多步骤、技术密集型的生物制品制造过程,涉及 免疫学、分子生物学、生物化学、自动化控制 等多个学科。其生产工艺主要包括以下关键环节:
1. 抗原/抗体的制备与纯化
来源:可以是重组蛋白、天然提取物、多克隆抗体或单克隆抗体。
关键点:
高纯度(一般要求 >90%,理想 >95%)
高特异性与亲和力
批间一致性
方法:
重组表达(如大肠杆菌、CHO细胞等)
免疫动物制备多抗(如兔、羊)
杂交瘤技术制备单抗
纯化技术:亲和层析(如Protein A/G)、离子交换、凝胶过滤等
国产化关键:近年来,国内企业在重组蛋白表达系统优化、抗体工程、纯化工艺等方面取得突破,逐步摆脱对进口原料的依赖。
2. 包被板制备(固相载体处理)
载体材料:通常为聚苯乙烯(PS)微孔板,具有良好的蛋白吸附能力。
包被过程:
将捕获抗原或抗体(如病毒抗原、抗体)以适当浓度吸附于微孔板表面
通过物理吸附或共价偶联固定于板孔上
封闭:包被后使用封闭液(如BSA、脱脂奶粉等)封闭非特异性位点,防止后续非特异性结合
工艺控制要点:
包被浓度与时间(通常4℃过夜或37℃ 2小时)
封闭液种类与浓度影响非特异性背景
包被均匀性与板间一致性是核心质量指标
3. 试剂配制与分装
包括标准品、酶标抗体、洗涤液、显色液、终止液等液体组分的配制:
标准品:高纯度目标物质,经精准稀释形成系列梯度(如0、10、50、100、200 ng/mL等),用于构建标准曲线
酶标抗体:辣根过氧化物酶(HRP)或碱性磷酸酶(AP)标记的检测抗体,需优化偶联比与活性
液体组分:需调节pH、渗透压,添加稳定剂、防腐剂(如Proclin、NaN₃等)
关键控制点:
无菌操作(部分试剂需过滤除菌)
分装精度与均一性
稳定性设计(如添加保护剂延长常温/冻存稳定性)
4. 组装与包装
将包被板、各试剂组分按检测用途组合,封装于铝箔袋或避光试剂盒中
附带说明书、质检报告、批号信息等
有些试剂盒采用分隔包装或干燥剂维持稳定性
四、ELISA试剂盒的质量控制
质量控制是保障ELISA试剂盒 灵敏度、特异性、精密性、稳定性与准确性 的核心环节。国产试剂盒要在市场上获得认可,必须在质量控制体系上达到国际或行业通用标准。
1. 原材料质量控制
抗原/抗体:需提供纯度检测报告(SDS-PAGE、HPLC、Western Blot等)、效价、特异性验证
酶标抗体:酶活测定(如OD450吸光度)、偶联率检测
其他试剂:如缓冲液成分、防腐剂浓度等需符合配方设计
国产厂家越来越重视 源头物料的可追溯性与供应商审计,确保输入质量。
2. 生产过程控制
关键工艺参数(CPPs)监控:如包被时间/温度、封闭条件、酶标抗体稀释比例等
半成品检验:如包被板结合效率、非特异性背景值测试
批间一致性控制:同一批次内与不同批次间的性能差异应在可控范围内
3. 成品性能验证(出厂检验)
每批次ELISA试剂盒必须通过一系列性能指标测试,包括但不限于:
指标 | 要求/说明 |
灵敏度 | 可检测浓度(如LOD,Limit of Detection) |
线性范围 | 标准曲线的相关系数 R² ≥ 0.98,线性区间内浓度与OD值呈良好线性关系 |
精密度 | 包括批内精密度(同一板内重复检测)与批间精密度(不同板/批次之间)CV<10% |
特异性 | 无显著交叉反应,与其他类似物不发生非特异性结合 |
准确性 | 回收率试验(加标回收率一般为 80%~120%) |
稳定性测试 | 常温/4℃/–20℃条件下储存一定时间(如7天、1个月、3个月、6个月、12个月)性能不变 |
阴性/阳性对照 | 结果符合预期,变异小 |
4. 质量管理体系
符合 ISO 9001(质量管理体系)、ISO 13485(医疗器械质量管理,若为医疗用途) 等标准
部分企业通过 GMP-like 或 体外诊断试剂生产质量管理规范(如中国NMPA要求) 进行生产管控
每批次留样,用于售后质量追踪与问题回溯

五、国产ELISA试剂盒的发展现状与趋势
1. 发展现状
技术进步明显:国内众多生物科技公司(如北京博奥森、武汉华美、上海碧云天、南京建成、广州健仑等)已能研发生产高灵敏度、高稳定性的ELISA试剂盒,广泛用于科研与临床前检测。
成本优势:相比进口品牌(如R&D Systems、Abcam、PeproTech、BioLegend等),国产试剂盒在 价格、供货周期、定制服务 上具有竞争力。
品类丰富:涵盖传染病(如乙肝、新冠病毒)、肿瘤标志物、激素、细胞因子、兽药残留、农药残留、食品安全等多个领域。
2. 发展趋势
高通量化 & 自动化适配:适配自动化ELISA读板机与高通量筛选系统
精准与定量:发展高灵敏度(如pg级)、宽线性范围的定量试剂盒
多指标联检:如多因子ELISA(Multiplex ELISA)或电化学发光联用
标准化与国际化:推动国产试剂盒参与 国际比对、认证(如CE、FDA、NMPA注册),提升全球市场竞争力
核心原料自主化:减少对国外抗体、酶、标记物等核心原材料的依赖,提升供应链安全
六、总结
国产ELISA试剂盒在 生产工艺 上已经形成包括 抗原/抗体制备、包被板处理、试剂配制、分装、组装 等环节的完整技术链;在 质量控制 方面,通过严格的 原料筛选、过程监控、性能验证与标准化管理,能够确保产品的 灵敏度、特异性、稳定性与可靠性。
随着国内生物科技研发能力的提升、质量体系的完善以及核心原料的自主可控,国产ELISA试剂盒正从“替代进口”迈进,在科研、医疗、食品安全、环境检测等领域发挥着越来越重要的作用。