别傻傻困在 “天天跑 WB” 的循环里,试试抗体芯片,实验效率或许能翻倍
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Western Blot(简称 WB),中文正式名称为蛋白质印迹法,也可称为免疫印迹试验。作为分子生物学、生物化学与免疫遗传学领域的常用实验手段,它的基本原理并不复杂:先将样品经凝胶电泳处理,使其中的蛋白质得到分离,再借助特异性抗体与目标蛋白的特异性结合完成着色过程。后续通过分析,着色位置可用于判断目标蛋白的特异性,着色深度则能为特定蛋白质在待测细胞或组织中的表达情况提供关键信息。
   
首先,我们一起回顾完整的 WB 实验流程,其核心步骤依次为:蛋白样本制备 → 电泳(分离蛋白)→ 转膜(转移蛋白)→ 封闭(阻断非特异性结合)→ 孵育一抗(结合目标蛋白)→ 孵育二抗(结合一抗)→ 显影(呈现信号)→ 结果分析。
   
所以对多数科研人来说,尤其是不知名实验室里的学生,在基础研究中用 WB 检测蛋白表达水平,早已是家常便饭:siRNA 干扰后,用 WB 验证蛋白变化;药物刺激后,靠 WB 追踪靶蛋白动向;动物出现明显表型差异时,第一反应还是用 WB 检测心肝脾肺肾等组织的蛋白变化……
   
可一旦遇到多样本检测或蛋白筛选需求,WB 这种传统方法就显得力不从心,要投入大量时间成本。科研人对它可谓又爱又恨,日常实验里却总离不开它。
   
而固相抗体芯片的设计与开发,很大程度上弥补了 WB 耗时长、单次检测样本少的短板,在细胞因子检测、分子通路分析等高通量筛选场景中,展现出了极大优势。
 
 
不少人会问:抗体芯片是什么?
其实它属于蛋白芯片的范畴,其关键设计是把多种特异性捕获抗体固定在固相载体表面。利用抗原与抗体之间高度特异的结合特性,它能够一次性对样本中的多个因子进行检测,有效解决了传统方法检测效率低的问题,同时让蛋白表达检测的精准度更有保障。
 
抗体芯片最大的亮点在于微型化、集成化和高通量化的特性,这使得它在检测蛋白表达丰度方面表现突出,目前主要应用于信号转导研究、蛋白质组学分析,以及肿瘤和其他疾病的相关科研工作中,为科研人员提供了高效的研究工具。

   

抗体芯片技术的核心设计极具巧思:每张芯片都会选用经过精心筛选的特异性捕获抗体,将其有序点喷在 NC 膜或特殊处理的玻璃片等固相载体上。该技术依托双抗体夹心原理,仅需单一样本,就能快速完成对多种分析物的检测,同时兼具高性价比的优势,大幅提升了实验效率与成本效益。
 

抗体芯片技术的检测内容有哪些?

抗体芯片技术的应用场景广泛,核心可用于挖掘蛋白质新功能、解析蛋白相关分子机制、分析特定刺激触发的信号通路、筛选药物候选效应分子,以及发现新型肿瘤生物标记物等关键科研方向。
从检测类别划分,其核心应用集中在以下两类:
 
A) 蛋白表达谱检测
抗体芯片既能分析单一来源样品的蛋白表达谱,也能对比两种不同样品间蛋白表达水平的相对差异。单次实验即可完成对数百种(最多可达 500 种)蛋白表达水平变化的比较,适用样品类型丰富,包括从细胞、组织或体液中提取的蛋白质,且不限定于总蛋白,胞浆蛋白、核蛋白或细胞器蛋白均可检测。
 
B) 蛋白质翻译后加工检测(聚焦磷酸化水平变化)
该技术可从数百种已知蛋白中,快速筛选出磷酸化水平发生改变的目标蛋白。作为蛋白质翻译后加工的主要形式,蛋白质磷酸化与众多重要细胞功能的调控密切相关,更是蛋白质活性改变的核心标志,因此在信号转导机制研究中具有不可替代的重要价值。
   

抗体芯片的检测步骤有哪些?

抗体芯片的检测流程清晰,适配样本类型广泛,具体操作与分析步骤如下:
 

        

1.样品与抗体膜孵育

将制备完成的待检测样品与抗体膜进行共孵育,确保样品中的目标蛋白能与膜上固定的特异性抗体充分结合。需注意,样品的具体用量(剂量)及孵育时长无统一标准,不同品牌、型号的试剂盒会根据其抗体特性与检测体系给出差异化建议,需严格参照对应试剂盒说明书操作。

2.标记抗体与膜孵育

孵育完成后,将抗体膜与标记抗体进行共孵育,构建 “抗体 - 目标蛋白 - 标记抗体” 的检测复合物。常用的标记抗体分为两类:一类是结合辣根过氧化物酶(HRP)的酶标抗体,另一类是荧光素偶联的荧光标记抗体。此步骤的孵育时间同样需以具体试剂盒的推荐参数为准,避免因孵育不足或过度影响检测信号。

3.显色底物孵育(酶标抗体专用)

若采用 HRP 标记抗体的检测体系,需将抗体膜与对应的显色底物进行共孵育,使底物与抗体上的 HRP 发生特异性反应,为后续信号呈现做准备;若使用的是荧光标记抗体,则无需此步骤,可直接进入信号检测环节。

4.发光液激活显色底物(酶标抗体专用)

针对 HRP 酶标抗体体系,在显色底物孵育后,需加入专用发光液激活底物反应,促使其产生可检测的化学发光信号;该步骤同样仅适用于酶标体系,荧光标记抗体检测可跳过此操作。

5.信号采集:化学发光 / 荧光发光

根据标记抗体类型选择对应的信号采集方式:HRP 酶标体系通过化学发光检测仪捕获发光信号,荧光标记体系则使用荧光成像仪采集荧光信号,完成目标蛋白结合信号的可视化捕捉。

6.图像优化与输出

在成像软件中对采集到的原始图像进行参数调整,通过优化对比度、亮度等指标,确保蛋白信号清晰、背景干扰低,待图像效果达标后,导出并保存检测图片,用于后续分析。

7.数据量化与统计分析

采用专业的图像分析软件(如 ImageJ)对检测图片中的蛋白信号进行半定量分析,通过计算信号条带的灰度值等参数,获取目标蛋白的相对表达量;再结合实验设计(如对照组、处理组)进行统计学分析,最终明确不同样品中目标蛋白的表达水平差异。
      

抗体芯片核心优势有哪些?划重点!

1、操作门槛低,流程极简化
无需繁琐的制胶、跑胶、转膜步骤,省去传统 WB 中对实验技巧要求高的关键操作,新手也能快速上手,大幅降低实验操作难度与时间成本。 

2、高通量检测,信息密度高
单一样本仅需一次实验,就能同步获取大量蛋白的表达信息,打破传统方法单次检测蛋白数量有限的局限,高效支撑多指标研究需求。

3、样本兼容性广,适用场景多
检测样本类型灵活,无论是血清、血浆等体液样本,还是细胞、组织等可裂解且蛋白保持生物学活性的样本,均能适配检测,无需复杂的样本预处理。

   

抗体芯片实验注意事项:

1.高通量筛选后:需结合验证实验
利用抗体芯片完成高通量筛选,得到符合实验预期的候选蛋白后,不可直接将筛选结果作为最终结论。建议进一步通过 Western Blot(WB)或酶联免疫吸附试验(ELISA)等经典、高特异性的检测方法对筛选出的个别目标蛋白进行验证,通过交叉验证确保实验结果的准确性与可信度,避免因芯片检测的潜在干扰因素影响结论判断。
 

因此抗体芯片适合验证前期的大筛、初筛!

 

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