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在免疫组织化学(IHC)、免疫荧光(IF)和Western Blot等生命科学实验中,信号放大与检测是决定实验成败的关键环节。长期以来,基于生物素-亲和素(Biotin-Streptavidin)的系统因其高亲和力而被广泛使用。然而,随着技术的发展和实验需求的精细化,非生物素检测系统 正日益成为许多研究者的首选。本文将深入探讨这一技术,帮助您全面了解其原理、优势与应用。
简单来说,非生物素检测系统是一种不依赖生物素和链霉亲和素结合的信号放大与检测技术。
核心区别在于“信号放大媒介”的不同:一个是外源的生物素/链霉亲和素,另一个是聚合物或化学底物。
目前主流的非生物素系统主要基于以下两种机制:
酶标聚合物法
这是最常见的非生物素检测形式。二抗并非单个分子,而是与一个惰性的、高分支的聚合物骨架相连。这个聚合物骨架上共价结合了数十个甚至上百个酶分子(如HRP辣根过氧化物酶或AP碱性磷酸酶)或荧光染料。
酪胺信号放大技术
这是一种超高灵敏度的检测方法,严格来说它也属于非生物素系统。TSA利用HRP催化标记有酪胺的荧光基团或生物素,使其在HRP活性位点附近沉积并共价结合到周围的酪氨酸残基上,从而实现信号的几何级数放大。虽然TSA后续可以使用荧光链霉亲和素,但其核心放大步骤不依赖于内源性生物素的干扰,因此常被归入高敏非生物素检测方案中讨论。
非生物素系统的兴起,主要源于它解决了传统生物素系统的几个固有痛点:
避免内源性生物素干扰
这是最核心的优势。许多组织(如肝脏、肾脏、乳腺、脂肪组织)细胞内天然含有高水平的生物素。使用生物素系统时,这些内源性生物素会与链霉亲和素非特异性结合,导致高背景染色、假阳性结果,使结果判读变得困难甚至错误。非生物素系统从根本上杜绝了这一问题。
更高的灵敏度
酶标聚合物上一个二抗分子能携带大量酶分子,其信号放大效率远高于传统的生物素-链霉亲和素系统。这意味着对于低丰度抗原的检测,非生物素系统往往能获得更清晰、更强的信号。
简化实验步骤,节省时间
大多数酶标聚合物系统是“即用型”的,只需一步孵育(二抗和酶一起),而生物素系统通常需要三步(二抗、链霉亲和素、底物)。步骤的简化减少了实验误差和操作时间。
背景更清晰,信噪比更高
由于避免了内源性生物素的干扰,并使用高度纯化的聚合物,非生物素系统通常能获得非常干净的背景,使得目标信号脱颖而出,信噪比显著提高。
市场上常见的非生物素检测试剂盒/试剂大多基于上述原理,品牌包括DAKO的EnVision系列、Vector Labs的ImmPRESS系列、Abcam的Powervision系列等。它们通常以“聚合物HRP/AP抗某某种属二抗”的形式命名。
非生物素检测系统几乎适用于所有基于免疫学的检测,尤其在以下场景中几乎是必需品:
面对您的实验,可以参考以下决策流程:
您的组织样本是否富含内源性生物素?
您的目标抗原表达量如何?
您的实验对背景和信噪比要求高吗?
您是否希望简化操作流程?