Affinity SPR技术与ELISA的比较及优势
ELISA酶联免疫吸附测定，在过去50年中一直是抗体，多肽，蛋白质和其他生物分子定量和检测的金标准。ELISA检测有3种主要类型：直接法，间接法和三明治夹心法。所有这些方法都依赖于二次反应产生可测量的信号，由标准吸收光光度计，分光光度计，荧光计等检测。ELISA的主要优点是高灵敏度和特异性。以标准三明治ELISA测定为例，链霉亲和素化学的使用允许多种酶（例如辣根过氧化物酶）与检测抗体结合，导致靶标分子的信号放大。但是，三明治ELISA具有以下缺点：
01 繁琐耗时的洗涤和孵育步骤 - 需要数小时至数天才能获得结果
02 需要优化选择捕获抗体和检测抗体，以防止交叉反应
03 需要标签或酶和底物进行反应间接检测
04 终点检测，不提供动力学数据
05 洗涤步骤可能洗去任何感兴趣的低亲和互作的靶标分子
表面等离子体共振（SPR）作为一种光学检测技术，其灵敏度和特异性[1-3]可以解决这些问题。本文将重点介绍 SPR 技术（图 1）相对于夹心 ELISA（图 2）的主要优势。
图1,SPR技术工作原理示意图
图2, ELISA技术工作原理示意图
SPR 是一种无标记的实时互作检测技术
SPR是一种光学的无标记技术，通过检测传感器表面折射率的变化来实现测量。在SPR实验中，平面偏振的单色入射光在全内反射条件下照射在高折射率（RI）（通常是玻璃棱镜）的材料上。如果由于分析物与表面固定受体结合而导致折射率发生变化，则SPR响应信号将发生变化。此外，可以实时收集SPR信号以确定动力学和亲和力信息。ELISA是一种终点检测方法，只能提供亲和力数据。SPR实验的两种模式都涉及收集不同浓度的分析物的传感响应数据（SPR随时间的响应）。有两种类型的SPR进样模式，分别是手动进样和泵辅助进样。手动进样模式仅通过确定传感器图的平衡解离常数（KD）来获取亲和力数据。泵辅助模式通过确定结合和解离速率来获得 KD，从而产生亲和力和动力学数据。
SPR技术可快速获得结果
在ELISA实验中，洗涤、孵育、阻断、信号生成步骤都需要额外的时间和手动步骤。相比之下，SPR绕过了二级反应步骤（不需要第二个抗体和检测步骤）的需要，因为它通过折射率的变化直接检测任何结合。此外，清洗和任何其他传感器准备步骤都可以在SPR仪器本身内部快速完成。样品进样和清洗步骤可以通过手动进样或通过泵实现。最重要的是，与ELISA（数小时至数天）相比，SPR可以更快地获得结果（以分钟到几小时为单位）。
SPR在检测低亲和力相互作用方面的优势
对于特定互作检测，低亲和力互作同时也是需要捕捉的信号。Nechansky的一篇文章回顾了ELISA和SPR检测人源抗人抗体（HAHA）对治疗性单克隆抗体（mAbs）反应的研究[4]。HAHA的一个结果是可诱导自身免疫，其副作用可危及生命。因此，监测免疫反应中和抗体（IgG和IgM）浓度非常重要。在Lofgren等人的一项研究中，研究人员发现SPR能识别出4.1%的阳性患者，而ELISA为0.3%[5]。在所有测试的KD值（从8.1 x 10-10 M到1.1 x 10 -6M）的抗体中，ELISA在检测亲和力最高的抗体时，灵敏度更高。相较与ELISA，SPR检测低亲和力抗体时具有更高的灵敏度 [5]。这可能是由于低亲和力抗体在ELISA重复洗涤过程中丢失，而SPR即使在低KD相互作用时也能实时收集数据[4]。
低亲和力抗体是早发性自身免疫的指标，可以通过亲和力成熟的过程转变成高亲和力抗体。为了确保患者安全，可将SPR用作检测低亲和力抗体[4]的高灵敏方法，即使患者不表现出任何临床症状，医生也可以更好地监测患者免疫反应的抗体水平。简而言之，SPR能够更早期发现HAHA反应发作的患者。
Affinité Instruments P4SPR
Affinité Instruments的P4SPR是一款出色的SPR仪器，可以提供高质量的实验数据，以满足您的研究需求。与ELISA测定相比，它不需要标记或二次反应，并减少了大量宝贵的研究时间。由于实时监测，它还可以检测低亲和力相互作用，灵敏度高于ELISA。P4SPR可应用于抗体、多肽、蛋白、核酸、小分子等多种样本之间互作检测。基于巧妙的S型流路设计，一次样品测试即可获得三次重复的实验数据，节省样品使用量，简化实验流程，同时获得高质量的实验数据。
References
[1] Hana Vaisocherová, Vitor M. Faca, Allen D. Taylor, Samir Hanash, Shaoyi Jiang. Comparative study of SPR and ELISA methods based on analysis of CD166/ALCAM levels in cancer and control human sera. Biosens.TM Bioelectron. 24, 2143-2148 (2009).
[2] Katrina Campbell, Anne-Catherine Huet, Caroline Charlier, Cowan Higgins, Philippe Delahaut,Christopher T. Elliott. Comparison of ELISA and SPR biosensor technology for the detection of paralytic shellfish poisoning toxins. J. Chromatogr. B, 877, 4079–4089 (2009).
[3] Marlen Zschätzsch, Paul Ritter, Anja Henseleit, Klaus Wiehler, Sven Malik, Thomas Bley, Thomas Walther, Elke Boschke. Monitoring bioactive and total antibody concentrations for continuous process control by surface plasmon resonance spectroscopy. Eng. Life Sci., 19, 681-690 (2019).
[4] Andreas Nechansky. HAHA – nothing to laugh about. Measuring the immunogenicity (human antihuman antibody response) induced by humanized monoclonal antibodies applying ELISA and SPR technology. J. Pharm. Biomed. Anal., 51, 252-254 (2010).
[5] J.A. Lofgren, S. Dhandapani, J.J. Pennucci, C.M. Abbott, D.T. Mytych, A. Kaliyaperumal, S.J. Swanson, M.C. Mullenix, Comparing ELISA and surface plasmon resonance for assessing clinical immunogenicity of Panitumumab, J. Immunol., 178, 7467–7472 (2007).
