ELISA

Artikel ini bukan mengenai Elisa, nabi Israel.

ELISA (singkatan bahasa Inggris: Enzyme-linked immunosorbent assay) atau 'penetapan kadar imunosorben taut-enzim' merupakan uji serologis yang umum digunakan di berbagai laboratorium imunologi. Uji ini memiliki beberapa keunggulan seperti teknik pengerjaan yang relatif sederhana, ekonomis, dan memiliki sensitivitas yang cukup tinggi. ELISA diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Peter Perlmann dan Eva Engvall. Fungsi ELISA adalah untuk menganalisis adanya interaksi antigen dengan antibodi di dalam suatu sampel dengan menggunakan enzim sebagai pelapor (reporter label).

Plate mikrotiter yang digunakan untuk ELISA

Umumnya ELISA dibedakan menjadi dua jenis, yaitu competitive assay yang menggunakan konjugat antigen–enzim atau konjugat antobodi–enzim, dan non-competitive assay yang menggunakan dua antibodi. Pada ELISA non-competitive assay, antibodi kedua akan dikonjugasikan dengan enzim sebagai indikator. Teknik kedua ini sering kali disebut sebagai "Sandwich" ELISA.

Uji ini dilakukan pada plate 96-well berbahan polistirena. Untuk melakukan teknik "Sandwich" ELISA ini, diperlukan beberapa tahap yang meliputi:

1. Well atau plat mikro dilapisi atau ditempeli antigen.
2. Sampel (antibodi) yang ingin diuji ditambahkan.
3. Ditambahkan antibodi kedua yang dikonjugasikan dengan enzim tertentu seperti peroksidase alkali. Antibodi kedua ini akan menempel pada antibodi sampel sebelumnya.
4. Dimasukkan substrat enzim yang dapat menimbulkan warna tertentu saat bereaksi.
5. Intensitas warna campuran diukur dengan spektrofotometer yang disebut ELISA reader hingga mendapatkan hasil berupa densitas optis (OD) yang memadai. Dengan menghitung rata-rata kontrol negatif yang digunakan, didapatkan nilai cut-off untuk menentukan hasil positif-negatif suatu sampel. Hasil OD yang berada di bawah nilai cut-off merupakan hasil negatif, dan demikian juga sebaliknya.

Uji ini memiliki beberapa kerugian, salah satu di antaranya adalah kemungkinan yang besar terjadinya hasil false positive karena adanya reaksi silang antara antigen yang satu dengan antigen lain. Hasil berupa false negative dapat terjadi apabila uji ini dilakukan pada window period, yaitu waktu pembentukan antibodi terhadap suatu virus baru dimulai sehingga jumlah antibodi tersebut masih sedikit dan kemungkinan tidak dapat terdeteksi.

Prinsip

Sebagai kadar analisis biokimia dan teknik "lab basah", ELISA mengidentifikasi kehadiran suatu analit dalam sampel yang berbentuk cair. Analit ini terus menerus digunakan oleh reagen yang tetap cair selama analisis. Reagen ini juga akan tetap berada pada ruang reaksi atau plat untuk menjaga reaktan agar tidak tumpah. Hal ini kontras dengan teknik "lab kering" yang menggunakan strip kering. Walaupun sampelnya merupakan cairan, analisisnya tetaplah kering. Contohnya adalah seperti menggunakan reflektometri.

Sebagai kadar heterogen, ELISA membagi beberapa komponen dari campuran reaksi analitis dengan mengadsorpsi beberapa komponen reaksi menjadi fase padat yang secara fisik terimobilisasi. Pada ELISA, sampel cair ditambahkan ke dalam fase padat stasioner dengan sifat ikatan khusus dan dilanjutkan dengan ditambahkannya beberapa reagen cair, lalu diinkubasi, dan dicuci, sehingga dapat diamati perubahan optis (misalnya perubahan warna). Perubahan warna inilah yang nantinya akan dianalisis. Analisis kuantitatif biasanya mendeteksi intesitas cahaya yang tembus oleh spektrofotometri. Sensitivitas dari deteksi ini biasanya tergantung dari amplifikasi sinyal selama reaksi. Karena reaksi enzim diketahui mengamplifikasi sinyal dengan baik, sinyal yang dihasilkan oleh enzim ini akan memungkinkan kuantifikasi yang akurat. Hal inilah yang memberi nama "taut enzim" atau enzyme linked pada ELISA. Konsentrasi warna ini akan berbanding lurus dengan konsentrasi analit. Analit ini juga biasa disebut sebagai ligan karena akan mengikat secara spesifik pada reagen detektor, sehingga ELISA masuk ke dalam kategori kadar pengikatan ligan.

Penggunaan

Karena ELISA dapat digunakan untuk melihat adanya antigen atau antibodi dalam sampel, metode ini berguna untuk menentukan konsentrasi antibodi (seperti pada Tes HIV atau pada skrining COVID-19 ). Selain itu, ELISA juga digunakan untuk mendeteksi alergen makanan yang potensial seperti susu, kacang, dan telur. ELISA juga digunakan sebagai tes darah serologis untuk medeteksi penyakit seliak. ELISA juga bisa digunakan pada toksikologi seabgai skrining awal untuk mendeteksi beberapa jenis obat-obatan.

ELISA adalah tes skrining pertama yang digunakan secara luas untuk HIV karena CDC mengatakan ELISA memiliki sensitivitas yang tinggi. Selain itu, ELISA memiliki sensitifitas 84.2% untuk mendeteksi antibodi yang melawan SARS-CoV-2 pada populasi yang bergejala.

Metode ELISA untuk mendeteksi antibodi yang melawan COVID-19

Dalam ELISA, serum seseorang diencerkan 400 kali dan dioleskan ke pelat yang ditempeli antigen virus. Jika antibodi terhadap virus ada di dalam serum, mereka mungkin mengikat antigen virus ini. Pelat kemudian dicuci untuk menghilangkan semua komponen serum lainnya untuk mengurangi kemungkinan reaksi silang dengan komponen lain. Selanjutnya, sebuah "antibodi sekunder" yang disiapkan secara khusus — antibodi yang mengikat antibodi lain — kemudian dioleskan ke pelat, diikuti dengan pencucian . Antibodi sekunder ini secara kimiawi terlebih dahulu dikaitkan dengan enzim.

Dengan demikian, pelat akan mengandung enzim dengan jumlah yang sebanding dengan antibodi sekunder. Enzim pada antibodi sekunder ini akan mengkatalisis perubahan warna atau flouoresensi yang nantinya akan diukur dengan menggunakan spektrofotometer. Hasil ELISA dilaporkan sebagai angka; aspek paling kontroversial dari tes ini adalah menentukan titik "batas" antara hasil positif dan negatif.

Sebuah titik potong dapat ditentukan dengan membandingkannya dengan standar yang diketahui. Salah satunya adalah dengan membandingkan hasil ELISA suatu sampel yang sudah diketahui negatif dan yang sudah diketahui positif.

Referensi

1. Engvall, Eva; Perlmann, Peter (1972-07-01). "Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, Elisa: III. Quantitation of Specific Antibodies by Enzyme-Labeled Anti-Immunoglobulin in Antigen-Coated Tubes". The Journal of Immunology (dalam bahasa Inggris). 109 (1): 129–135. ISSN 0022-1767. PMID 4113792. 
2. Lequin, RM (2005). "Enzyme Immunoassay (EIA)/Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA)". Clinical Chemistry. 51 (12): 2415–2418. 
3. Nielsen, S. Suzanne (2017-06-06). Food Analysis (dalam bahasa Inggris). West Lafayette: Springer. hlm. 494. ISBN 978-3-319-45776-5.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
4. Parslow, Tristram G.; Stites, Daniel P.; Terr, Abba I.; Imboden, John B. (2001-03-23). Medical Immunology (dalam bahasa Inggris). New York: McGraw Hill Professional. hlm. 222. ISBN 978-0-07-150177-4.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
5. Antari, Arlita L. (2017-07-19). Imunologi Dasar. Yogyakarta: Deepublish. hlm. 69. ISBN 978-602-453-210-9.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
6. An & Zhiqiang 2011, hlm. 288: "(..) The standard screening ELISA is a direct binding assay optimized for plates coated with antigen in the range of 0.1 to 1 mg/ml.
7. Zola, Heddy (1987-07-31). Monoclonal Antibodies: A Manual of Techniques (dalam bahasa Inggris). Florida: CRC Press. hlm. 151. ISBN 978-0-8493-6476-1.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
8. Walker, JM (1994). Basic Protein and Peptide Protocols, Volume 32. New Jersey: Humana Press Inc. 
9. Barnes, L; Evian, C (2006), Life with HIV and AIDS (edisi ke-2nd), Gallo Manor: Awareness Publishing Group (Pty) Ltd. 
10. Msagati, Titus A. M. (2017-10-16). Food Forensics and Toxicology (dalam bahasa Inggris). Johannesberg: John Wiley & Sons. hlm. 220. ISBN 978-1-119-10138-3.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
11. Lakshmipriya, Thangavel; Gopinath, Subash C. B.; Hashim, Uda; Murugaiyah, Vikneswaran (2017-12-01). "Multi-analyte validation in heterogeneous solution by ELISA". International Journal of Biological Macromolecules (dalam bahasa Inggris). 105: 1. doi:10.1016/j.ijbiomac.2017.07.115. ISSN 0141-8130. 
12. Austin, Rowan (2018-12-19). Enzyme Immobilization (dalam bahasa Inggris). Waltham Abbey Essex: Ed-Tech Press. hlm. 260. ISBN 978-1-83947-346-3.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
13. Crowther, John R. (1995). Crowther, John R., ed. ELISA: Theory and Practice. Methods in Molecular Biology™ (dalam bahasa Inggris). Totowa, NJ: Humana Press. hlm. 1–34. doi:10.1385/0-89603-279-5:1. ISBN 978-1-59259-529-7. 
14. Sonntag, Oswald (1993-11-09). Dry Chemistry: Analysis with Carrier-bound Reagents (dalam bahasa Inggris). Amsterdam: Elsevier. hlm. 2. ISBN 978-0-08-088736-4.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
15. Crowther, John R. (1995). ELISA: Theory and Practice (dalam bahasa Inggris). New Jersey: Springer Science & Business Media. hlm. 63. ISBN 978-1-59259-529-7.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
16. Ansari, Mahmood-Ur-Rahman (2018-07-18). Protein-Protein Interaction Assays (dalam bahasa Inggris). London: IntechOpen. hlm. 54. ISBN 978-1-78923-390-2.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
17. Crowther, J. R. (2001). The ELISA Guidebook (dalam bahasa Inggris). New Jersey: Springer Science & Business Media. hlm. 53–60. ISBN 978-1-59259-049-0.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
18. Vo-Dinh, Tuan (2003-03-26). Biomedical Photonics Handbook (dalam bahasa Inggris). CRC Press. hlm. 55–4. ISBN 978-0-203-00899-7. (..) Here, the amplifications occur as the enzyme converts substrate to product.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
19. Nollet, Leo M. L.; Toldra, Fidel (2016-04-19). Safety Analysis of Foods of Animal Origin (dalam bahasa Inggris). CRC Press. hlm. 841. ISBN 978-1-4398-4819-7. (...) The amount of label present at completion of the assay (and color) is directly proportional to the analyte concentration.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
20. "Screening and diagnosis for HIV: MedlinePlus Medical Encyclopedia". medlineplus.gov (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-01-18. 
21. Jääskeläinen, Anne J.; Kekäläinen, Eliisa; Kallio-Kokko, Hannimari; Mannonen, Laura; Kortela, Elisa; Vapalahti, Olli; Kurkela, Satu; Lappalainen, Maija (2020-05-07). "Evaluation of commercial and automated SARS-CoV-2 IgG and IgA ELISAs using coronavirus disease (COVID-19) patient samples". Eurosurveillance (dalam bahasa Inggris). 25 (18): 1. doi:10.2807/1560-7917.ES.2020.25.18.2000603. ISSN 1560-7917. PMC 7219034 . PMID 32400364. Pemeliharaan CS1: Format PMC (link)
22. "Understanding How ELISA Methods Work to Detect Food Allergens". Food Quality & Safety (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-01-18. 
23. Porcelli, Brunetta; Ferretti, Fabio; Vindigni, Carla; Terzuoli, Lucia (2016). "Assessment of a Test for the Screening and Diagnosis of Celiac Disease". Journal of Clinical Laboratory Analysis (dalam bahasa Inggris). 30 (1): 65–70. doi:10.1002/jcla.21816. ISSN 1098-2825. PMC 6807240 . PMID 25385391. Pemeliharaan CS1: Format PMC (link)
24. Kahl, Kristin W.; Seither, Joshua Z.; Reidy, Lisa J. (2019-10-17). "LC-MS-MS vs ELISA: Validation of a Comprehensive Urine Toxicology Screen by LC-MS-MS and a Comparison of 100 Forensic Specimens". Journal of Analytical Toxicology (dalam bahasa Inggris). 43 (9): 734–745. doi:10.1093/jat/bkz066. ISSN 0146-4760. 
25. Hammet, Theodore (1987). AIDS in Correctional Facilities: Issues and Options (dalam bahasa Inggris). Washington D.C: U.S Department of Justice. hlm. 35.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
26. MacMullan, Melanie A.; Ibrayeva, Albina; Trettner, Kylie; Deming, Laura; Das, Sudipta; Tran, Frances; Moreno, Jose Ricardo; Casian, Joseph G.; Chellamuthu, Prithivi (2020-11-30). "ELISA detection of SARS-CoV-2 antibodies in saliva". Scientific Reports (dalam bahasa Inggris). 10 (1): 20818. doi:10.1038/s41598-020-77555-4. ISSN 2045-2322. PMC 7705674 . (..) it is possible to detect antibodies against SARS-CoV-2 in saliva samples with a sensitivity of 84.2% Pemeliharaan CS1: Format PMC (link)
27. De Crignis, Elisa; Re, Maria Carla; Cimatti, Laura; Zecchi, Lisa; Gibellini, Davide (2010-04-01). "HIV-1 and HCV detection in dried blood spots by SYBR Green multiplex real-time RT-PCR". Journal of Virological Methods (dalam bahasa Inggris). 165 (1): 53. doi:10.1016/j.jviromet.2009.12.017. ISSN 0166-0934. (..) determined as the dilution where 100% of samples were revealed by our technique, was 400 copies/ml for HIV-1 
28. Wild, David (2013-01-21). The Immunoassay Handbook: Theory and Applications of Ligand Binding, ELISA and Related Techniques (dalam bahasa Inggris). Newnes. hlm. 387. ISBN 978-0-08-097038-7.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
29. Erickson, Page A. (1993-11-17). Antibodies in Cell Biology (dalam bahasa Inggris). West Lafayette: Academic Press. hlm. 308. ISBN 978-0-08-085935-4.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
30. Yang, Sung; Zahn, Jeffrey D. (2008-08-06). Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics (dalam bahasa Inggris). West Lafayette: Springer Science & Business Media. hlm. 59. ISBN 978-0-387-32468-5.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
31. Katsikopoulos, Konstantinos V.; Simsek, Ozgur; Buckmann, Marcus; Gigerenzer, Gerd (2021-02-02). Classification in the Wild: The Science and Art of Transparent Decision Making (dalam bahasa Inggris). Massachusetts: MIT Press. hlm. 13. ISBN 978-0-262-36195-8. the setting of the cutoff is ... a matter of ongoing controversy, and of many uncertainties in HIV testing  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
32. Barton, Lynda D.; Campbell, James B. (1988-04-01). "MEASUREMENT OF RABIES-SPECIFIC ANTIBODIES IN CARNIVORES BY AN ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT ASSAY". Journal of Wildlife Diseases (dalam bahasa Inggris). 24 (2): 246–258. doi:10.7589/0090-3558-24.2.246. ISSN 0090-3558. Our ELISA cutoff value was determined by two different methods: By one method standard curves for skunk, raccoon and fox were constructed by dilution of a reference positive and reference negative serum (known FIMT titer) for each of these ...