在双抗夹心法ELISA中,临界值(Cutoff Value)是判断样本检测结果为阳性或阴性的分界线。它主要用于定性检测,帮助区分真实信号与背景噪音。以下是具体的确定方法、步骤及注意事项,按 “原理 - 常用方法 - 实操流程 - 关键要点” 结构化呈现:
一、核心原理
双抗夹心法 ELISA 中,临界值的本质是 “非特异性结合产生的背景信号上限”—— 低于该值判定为阴性(无目标抗原),高于则判定为阳性(存在目标抗原)。确定的核心目标是:在保证最低假阳性率(特异性)的前提下,最大化检测灵敏度,避免因背景波动或样本差异导致误判。
二、3 种常用确定方法(附适用场景)
1. 阴性对照均值法(最经典,适用于常规检测)
方法逻辑:
通过检测大量阴性样本(或空白对照 + 阴性对照)的信号值,计算背景信号的 “上限阈值”,确保绝大多数阴性样本的信号低于该值。
具体公式:
基础公式(最常用):Cut-off = 阴性对照均值(NC 均值) + 3× 阴性对照标准差(SD)
(注:“3×SD” 对应统计学 99.73% 置信区间,即仅 0.27% 的阴性样本可能因随机波动超过该值,假阳性率极低)
变体公式(背景较高时):Cut-off = 阴性对照均值 ×2.1
(适用于部分试剂盒或手工操作,简化计算,需验证特异性)
适用场景:
已明确阴性样本的来源(如健康人血清、无目标抗原的缓冲液);
检测体系背景稳定(标准差 SD 较小);
常规科研或临床筛查(优先控制假阳性)。
2.空白对照校正法(适用于背景干扰明显的场景)
方法逻辑:
当空白对照(仅加酶标二抗、无样本 / 抗原)的信号较高时,先扣除背景再计算临界值,避免空白信号掩盖真实阴性 / 阳性差异。
具体公式:
第一步:计算 “校正后阴性对照值”= 阴性对照 OD 值 - 空白对照 OD 值(若为负数则取 0);
第二步:Cut-off = 校正后阴性对照均值 + 3× 校正后阴性对照 SD;
最终样本判定:样本校正后 OD 值(样本 OD - 空白 OD)≥ Cut-off → 阳性,反之阴性。
适用场景:
样本基质复杂(如血清、组织匀浆,含非特异性结合成分);
酶标二抗存在轻微非特异性结合(空白 OD 值>0.1)。
3. 阳性对照校准法(适用于定量或严格质控场景)
方法逻辑:
结合阳性对照(已知含目标抗原的标准品)的信号,确保临界值能有效区分 “阴性” 与 “最低检出限(LOD)附近的弱阳性”,平衡灵敏度与特异性。
具体公式:
第一步:确定 “最低检出限(LOD)”= 空白对照均值 + 3× 空白对照 SD(即能检测到的最低抗原浓度对应的 OD 值);
第二步:Cut-off = LOD + 阴性对照均值 ×0.5(或直接取 LOD 的 1.2~1.5 倍,避免弱阳性漏检);
验证:需确保阳性对照 OD 值 ≥ Cut-off×2(保证阳性信号明确)。
适用场景:
定量 ELISA(需准确定义 “阳性” 的最低浓度);
临床诊断类检测(需严格控制假阴性,如传染病筛查)。
三、实操关键步骤(确保结果可靠)
样本量要求:
阴性对照样本数≥20 个(越多越准确,避免个体差异导致的偏差);
空白对照设置 3~5 个复孔,阴性 / 阳性对照各设置 3~5 个复孔,取均值减少误差。
实验条件一致性:
所有对照与样本需在同一板上检测(避免批次间酶标板、试剂、孵育时间的差异);
严格遵循试剂盒说明书(孵育温度、洗涤次数、底物反应时间需统一)。
异常值处理:
若阴性对照中某一复孔 OD 值偏离均值>2SD,需排查是否为操作误差(如洗涤不充分),必要时剔除该异常值后重新计算。
验证与优化:
用已知阳性 / 阴性的样本验证临界值:确保≥95% 的阴性样本<Cut-off,≥95% 的阳性样本>Cut-off;
若假阳性率过高:可将 “3×SD” 调整为 “2.5×SD” 或 “4×SD”(需说明调整依据);
若假阴性率过高:可降低临界值(如用 “2×SD”),但需同步验证特异性是否可接受。
四、常见误区提醒
不可直接沿用试剂盒说明书的 “通用 Cut-off”:不同实验室的仪器(酶标仪精度)、操作手法、样本基质可能不同,需自行验证并调整;
避免仅用单个阴性对照计算:单个样本的 OD 值可能存在偶然波动,导致临界值偏高 / 偏低;
不忽视 SD 的大小:若阴性对照 SD 过大(如 SD>均值的 30%),需排查实验稳定性(如洗涤不彻底、试剂污染),而非盲目调整公式。
总结
双抗夹心法 ELISA 临界值的核心确定逻辑是 “基于阴性对照的背景信号 + 统计学置信区间”,优先推荐“阴性对照均值 + 3×SD” 的基础公式 (适用于 80% 以上场景),复杂基质或特殊需求时再结合空白校正、阳性校准优化。关键是通过足够的对照样本、严格的实验质控,确保临界值能稳定区分真实阴性与阳性信号,同时适配具体的检测目的(科研 / 临床、筛查 / 确诊)。