اكتشف طريقة عمل جهاز الاليزا: المبدأ العلمي، الخطوات والتطبيقات

تعد تقنية الإليزا (ELISA) واحدة من أبرز التقنيات المختبرية المستخدمة في الكشف عن الأجسام المضادة والمستضدات في العينات البيولوجية. تعتمد طريقة عمل جهاز الاليزا على التفاعل المناعي بين المستضد والأجسام المضادة، وتتميز بالدقة والحساسية العالية، مما يجعلها من الطرق الأساسية في التشخيص الطبي والبحث العلمي.

في هذا المقال سنتعرف بالتفصيل على طريقة عمل جهاز الاليزا، مبدأه العلمي، خطوات إجرائه وأهم تطبيقاته.

ما هو جهاز الاليزا؟

جهاز الاليزا (ELISA) هو اختصار لعبارة (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)، وتعني "اختبار الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم". وهو اختبار معملي يعتمد على استخدام الأجسام المضادة المرتبطة بإنزيم للكشف عن وجود مستضد معين أو جسم مضاد محدد في عينة ما.

تتمثل أهمية هذه التقنية في قدرتها العالية على كشف وقياس التركيزات الصغيرة جدًا من المواد المناعية بدقة وحساسية عالية.

المبدأ العلمي لطريقة عمل جهاز الاليزا

تعتمد طريقة عمل جهاز الاليزا على مبدأ التفاعل المناعي بين المستضد (Antigen) والجسم المضاد (Antibody). عند حدوث هذا التفاعل، يرتبط الجسم المضاد بالمستضد بشكل نوعي ودقيق.

يتم ربط الجسم المضاد المستخدم في الاختبار بإنزيم معين، وعند إضافة مادة الأساس (Substrate) يتفاعل الإنزيم معها ليعطي لونًا محددًا. شدة اللون الناتج تتناسب طرديًا مع كمية المادة المراد قياسها في العينة.

أنواع تقنية الاليزا المستخدمة

هنالك عدة أنواع من تقنية الإليزا تختلف بحسب طبيعة المادة المراد الكشف عنها وطريقة إجراء الاختبار، وأبرزها:

1. إليزا المباشر (Direct ELISA): يتم فيها ربط المستضد مباشرةً بالطبق، ثم إضافة الجسم المضاد المرتبط بالإنزيم للكشف عنه.
2. إليزا غير المباشر (Indirect ELISA): يتم تثبيت المستضد على الطبق ثم إضافة جسم مضاد أولي غير مرتبط بالإنزيم، وبعد ذلك يضاف جسم مضاد ثانوي مرتبط بالإنزيم.
3. ساندويتش إليزا (Sandwich ELISA): تستخدم للكشف عن مستضدات كبيرة الحجم؛ حيث يثبت الجسم المضاد أولًا على الطبق ثم يضاف المستضد ثم جسم مضاد آخر مرتبط بالإنزيم.
4. إليزا التنافسي (Competitive ELISA): تعتمد على تنافس المستضد الموجود في العينة مع مستضد معروف مرتبط بالإنزيم للارتباط بجسم مضاد مثبت مسبقًا.

خطوات إجراء اختبار الاليزا بالتفصيل

تمر طريقة عمل جهاز الاليزا بعدة خطوات أساسية منظمة:

1. تغليف الطبق: يتم تثبيت المستضد أو الجسم المضاد على سطح طبق خاص مصنوع من البلاستيك.
2. الحجب (Blocking): يتم إضافة مادة حجب لمنع ارتباط أي مواد غير مرغوبة.
3. إضافة العينة: تضاف العينة البيولوجية إلى الطبق لإتاحة الفرصة للتفاعل المناعي.
4. إضافة الجسم المضاد المرتبط بالإنزيم: يرتبط هذا الجسم المضاد بالمستضد أو الجسم المضاد الأولي حسب نوع الاختبار.
5. الغسل (Washing): يتم غسل الطبق عدة مرات لإزالة المركبات التي لم ترتبط.
6. إضافة مادة الأساس (Substrate): تضاف المادة التي يتفاعل معها الإنزيم لإنتاج اللون.
7. قياس النتائج: تقاس شدة اللون الناتج باستخدام قارئ خاص للنتائج (ELISA reader)، وتتناسب الشدة اللونية مع تركيز المادة المستهدفة.

تطبيقات واستخدامات تقنية الإليزا

تستخدم تقنية الإليزا في العديد من المجالات الطبية والعلمية، منها:

• الكشف عن الأمراض المعدية مثل فيروس نقص المناعة البشرية (HIV).
• تشخيص أمراض المناعة الذاتية والحساسية.
• الكشف عن الهرمونات والبروتينات في المختبرات الطبية.
• البحث العلمي وتحديد مستويات الأجسام المضادة في الدراسات السريرية.

مميزات وعيوب تقنية الإليزا

المميزات:

• دقة وحساسية عالية للكشف عن تراكيز منخفضة جدًا من المواد.
• إمكانية إجراء عدد كبير من العينات في وقت واحد.
• نتائج واضحة وسهلة القراءة باستخدام أجهزة خاصة.

العيوب:

• قد تتأثر النتائج بأخطاء بشرية أو تقنية أثناء الغسل والتحضير.
• ضرورة توفر معدات خاصة وتكلفة مرتفعة نسبيًا لبعض المواد المستخدمة.

الخاتمة

تعتبر طريقة عمل جهاز الاليزا من الطرق الأساسية والهامة في المختبرات الطبية والعلمية؛ نظرًا لدقتها وحساسيتها الكبيرة في كشف وقياس العديد من المواد المناعية المهمة. فهم مبدأ هذه التقنية وأنواعها وخطوات تنفيذها يساعد الباحثين والمختصين على الاستفادة الأمثل منها وتجنب الأخطاء المحتملة.

المراجع والمصادر

1. Crowther, J.R. (2009). The ELISA Guidebook, Second Edition. Humana Press, Springer Science & Business Media.
2. Lequin, R.M. (2005). Enzyme Immunoassay (EIA)/Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA). Clinical Chemistry, 51(12), 2415–2418.‏
3. Thermo Fisher Scientific - Overview of ELISA Techniques: https://www.thermofisher.com/sa/en/home/life-science/protein-biology/protein-biology-learning-center/protein-biology-resource-library/pierce-protein-methods/overview-elisa.html