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在進(jìn)行ELISA實(shí)驗(yàn)測(cè)定中,有3個(gè)重要容易混淆概念:靈敏度、檢測(cè)限、量程下限,了解它們?cè)诓煌I(lǐng)域中不同作用,對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性和實(shí)際應(yīng)用有重要意義。
在ELISA實(shí)驗(yàn)中,靈敏度和檢測(cè)限(LOD)的概念與傳統(tǒng)臨床研究中定義的概念不同。
在傳統(tǒng)臨床研究中,靈敏度通常是指儀器或方法在不同濃度下產(chǎn)生信號(hào)的能力。靈敏度是對(duì)濃度差異較小的分析物進(jìn)行區(qū)分的能力的量度,表示單位濃度(或質(zhì)量)變化引起的測(cè)量信號(hào)的變化量。而檢測(cè)限則是能夠可靠地檢測(cè)到的分析物的最小量或濃度。檢測(cè)限(LOD)又稱檢測(cè)下限或最小可檢測(cè)量,定義為在一定的置信水平下能夠檢測(cè)到的分析物或成分的最小量或濃度。
1975年,國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)建議檢測(cè)限和靈敏度如下:“靈敏度Si定義為分析校準(zhǔn)曲線的斜率。檢測(cè)限以濃度cL或定量qL表示,它源自給定分析程序可以合理確定地檢測(cè)到的最小測(cè)量值xL。”該試劑盒可以在LOD水平檢測(cè)蛋白質(zhì)的存在,但這種檢測(cè)是定性的而不是定量的。所以我們需要LOQ或“定量限”。
定量限(LOQ)定義為“根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理可以定量測(cè)量的分析物的最小量或濃度”。如果樣品中分析物的量超過(guò)此值,則樣品可以以一定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差定量。將濃度分為三個(gè)區(qū)域以了解LOD和LOQ之間的區(qū)別。如果實(shí)際濃度低于LOD,則視為“未檢測(cè)到”;如果實(shí)際濃度介于LOD和LOQ之間,則視為“定性檢測(cè)”;如果實(shí)際濃度高于LOQ,則視為“定量測(cè)量”。在此濃度下,信號(hào)足夠穩(wěn)定和一致,并且落在標(biāo)準(zhǔn)曲線的驗(yàn)證范圍內(nèi),從而確保可重復(fù)性和精確度。根據(jù)信號(hào)檢測(cè)理論,我們可以將由背景噪聲引起的空白中測(cè)量的值用作基線,作為測(cè)量值的零點(diǎn)。美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)環(huán)境改進(jìn)委員會(huì)進(jìn)一步細(xì)化了這些定義:LOD=Sb+3σ,LOQ=Sb+10σ,其中Sb是空白信號(hào)測(cè)量的平均值,σ是空白信號(hào)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
然而,ELISA行業(yè)通常使用“靈敏度”一詞來(lái)描述檢測(cè)極限,兩者都指可以檢測(cè)到目標(biāo)物質(zhì)的最低濃度或信號(hào)強(qiáng)度。我們提供的范圍下限可以理解為LOQ,但并不完全準(zhǔn)確,因?yàn)樵诖藰O限以下仍可能存在線性范圍。在規(guī)定范圍的下限以下,仍可能存在線性檢測(cè)區(qū)域,但我們注明的范圍是根據(jù)實(shí)際樣品的實(shí)際濃度量身定制的。這種方法優(yōu)先考慮了研究人員的實(shí)用性和適用性,因?yàn)樗从沉伺c實(shí)驗(yàn)需求最相關(guān)的濃度。通過(guò)專注于可檢測(cè)且有意義的范圍,我們確保獲得的數(shù)據(jù)具有更大的實(shí)用價(jià)值,使研究人員能夠在研究中進(jìn)行可靠的定量和定性分析。
疾病標(biāo)志物診斷
在疾病標(biāo)志物診斷中,例如使用ELISA檢測(cè)前列腺癌的PSA,靈敏度決定了能否檢測(cè)到最早、最輕微的PSA存在。檢測(cè)范圍的下限必須足夠低,以覆蓋疾病早期可能出現(xiàn)的最低PSA水平,使醫(yī)生能夠啟動(dòng)監(jiān)測(cè)并及時(shí)做出臨床決策。
藥物開(kāi)發(fā)
在藥物研發(fā)中,靈敏度對(duì)于檢測(cè)藥物干預(yù)引起的靶蛋白濃度的哪怕是微量的變化都至關(guān)重要。檢測(cè)范圍的下限需要與給藥后蛋白質(zhì)的潛在低濃度保持一致,這對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估藥物的影響至關(guān)重要。
基礎(chǔ)研究
在基礎(chǔ)研究中,例如研究細(xì)胞分化過(guò)程中的蛋白質(zhì)表達(dá)變化,靈敏度決定了是否可以檢測(cè)到分化開(kāi)始時(shí)低表達(dá)的蛋白質(zhì)。檢測(cè)范圍的下限應(yīng)考慮初始低水平和隨后的變化,以便在整個(gè)分化過(guò)程中進(jìn)行準(zhǔn)確分析。
對(duì)于學(xué)術(shù)研究人員來(lái)說(shuō),清楚了解ELISA的靈敏度和檢測(cè)范圍的下限至關(guān)重要。徹底理解這些概念可讓研究人員在疾病診斷、藥物開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)研究等各個(gè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)和進(jìn)行更精確的實(shí)驗(yàn)和分析。