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Qu'est-ce qu'un lecteur ELISA ?


Un lecteur d'immunodosage lié à une enzyme (ELISA), également appelé détecteur ELISA, est un instrument spécialisé conçu pour être utilisé dans les dosages immunologiques liés à une enzyme. En substance, il s'agit d'un type de spectrophotomètre ou colorimètre spécialisé et modifié. Son principe de fonctionnement de base ainsi que ses principaux composants structurels sont fondamentalement identiques à ceux d'un spectrophotomètre conventionnel. Les lecteurs ELISA peuvent être globalement classés en deux types : semi-automatique et entièrement automatique. Cependant, leurs principes de fonctionnement sous-jacents sont essentiellement identiques ; au cœur de ces appareils se trouve un colorimètre – un dispositif qui utilise l'analyse colorimétrique pour déterminer la concentration d'antigènes ou d'anticorps.

 

Qu'est-ce que le dosage immunoenzymatique ?

L'essai immunosorbant lié à une enzyme, souvent abrégé en ELISA, est un type de technique de marquage qui a évolué à partir de la technologie des anticorps fluorescents et du dosage immuno- isotopique. Il s'agit d'une technique moderne qui est sensible, spécifique, rapide et pouvant être automatisée.

Le principe de base du dosage immunoenzymatique (ELISA) consiste à conjuguer un antigène ou un anticorps à une enzyme à l'aide d'un agent de couplage, produisant ainsi un antigène ou un anticorps conjugué à une enzyme. Cet antigène ou cet anticorps conjugué à une enzyme peut réagir spécifiquement avec l'antigène ou l'anticorps correspondant immobilisé sur un support en phase solide ou présent dans les tissus, formant ainsi un complexe immunitaire stable qui conserve son activité biologique. Lorsqu'un substrat approprié est ajouté, celui-ci est catalysé par l'enzyme, entraînant une réaction colorée caractéristique. L'intensité de la couleur est directement proportionnelle à la concentration de l'antigène ou de l'anticorps correspondant.

Puisque cette technologie repose sur la réaction antigène-anticorps et sur l'action catalytique extrêmement efficace des enzymes, elle présente une sensibilité et une spécificité élevées, ce qui en fait une technique d'analyse immunologique particulièrement robuste.

 

Le principe d'un lecteur pour le dosage immunoenzymatique (ELISA).

Un lecteur d'immunodosage lié à une enzyme (ELISA) est un instrument qui fonctionne sur le principe de la marquage enzymatique. Il ressemble à un spectrophotomètre ou à un colorimètre modifié, et son principe de fonctionnement de base ainsi que ses principaux composants structurels sont essentiellement identiques à ceux d'un spectrophotomètre conventionnel.

Les ondes lumineuses émises par la source lumineuse sont filtrées à l'aide d'un filtre ou d'un monochromateur afin de devenir un faisceau de lumière monochromatique, qui pénètre ensuite dans le réseau de microtrous en plastique contenant l'échantillon à mesurer. Une partie de cette lumière monochromatique est absorbée par l'échantillon, tandis que le reste le traverse et frappe un détecteur photoélectrique. Ce détecteur photoélectrique convertit ces signaux lumineux de intensité variable provenant de l'échantillon en signaux électriques correspondants. Après avoir subi un traitement du signal — incluant une préamplification, une amplification logarithmique et une conversion analogique-numérique — les signaux électriques sont envoyés à un microprocesseur pour traitement et calcul des données. Enfin, les résultats sont affichés sur un moniteur et imprimés par une imprimante.

Le microprocesseur commande également le mécanisme d'entraînement mécanique afin de déplacer la microplaque dans les directions X et Y par l'intermédiaire d'un circuit de contrôle, automatisant ainsi le processus de chargement des échantillons et de détection. En revanche, certains autres lecteurs ELISA reposent sur un déplacement manuel de la microplaque pour la détection, ce qui élimine la nécessité de mécanismes d'entraînement mécanique et de circuits de contrôle dans les directions X et Y. Par conséquent, ces instruments sont plus compacts et présentent une structure plus simple.

Une microplaque est une plaque en plastique transparente pré-revêtue et spécifiquement conçue pour contenir des échantillons destinés à l'analyse. Cette plaque comporte plusieurs rangées de puits petits, identiques et de taille uniforme, chacun contenant un antigène ou un anticorps correspondant. Chaque puits de la microplaque peut accueillir quelques dixièmes de millilitre de solution. Les spécifications courantes incluent les plaques à 40 puits, les plaques à 55 puits, les plaques à 96 puits, et d'autres encore. Différents instruments sont équipés de microplaques aux spécifications variées, permettant soit une détection par puits individuels, soit une détection rangée par rangée.

Les lecteurs d'enzymes mesurent l'absorbance de l'analyte à une longueur d'onde spécifique. Avec l'évolution des méthodes de détection, les lecteurs d'enzymes de bureau à unité unique équipés de plusieurs modes de détection sont appelés lecteurs d'enzymes multifonctionnels. Ces lecteurs peuvent détecter l'absorbance (Abs), l'intensité de fluorescence (FI), la fluorescence résolue en temps (TRF), la polarisation de fluorescence (FP) et la chimiluminescence (Lum).

Du point de vue du principe, les lecteurs de microplaques peuvent être classés en deux catégories : les lecteurs de microplaques à réseau et les lecteurs de microplaques à filtre. Les lecteurs de microplaques à réseau peuvent sélectionner n'importe quelle longueur d'onde dans la gamme du spectre de la source lumineuse, tandis que les lecteurs de microplaques à filtre, en fonction des filtres sélectionnés, ne peuvent détecter que des longueurs d'onde spécifiques.

 

Structure du lecteur de microplaques

La lumière monochromatique utilisée dans les lecteurs d'enzymes peut être obtenue soit par l'intermédiaire de filtres cohérents, soit à l'aide d'un monochromateur identique à celui que l'on trouve dans les spectrophotomètres. Lorsqu'on utilise des filtres comme dispositifs de filtration, tout comme dans les colorimètres conventionnels, ces filtres peuvent être placés soit devant, soit derrière la microplaque ; dans les deux cas, l'effet est le même. La lumière émise par la lampe source traverse une lentille condenseur et une ouverture, puis atteint un miroir. Après avoir été réfléchie à un angle de 90° par le miroir, la lumière se propage verticalement à travers la solution colorimétrique, puis passe à travers le filtre avant d'atteindre le phototube.

Les lecteurs de microplaques peuvent être classés en deux types : à canal unique et multicanaux. Les lecteurs à canal unique se déclinent, à leur tour, en deux variétés : automatiques et manuels. Les modèles automatiques sont équipés de mécanismes d'entraînement mécanique dans les directions X et Y, ce qui leur permet de déplacer séquentiellement, un par un, les petits puits d'une microplaque sous le faisceau lumineux pour effectuer les tests. En revanche, les modèles manuels reposent sur le déplacement manuel de la microplaque pour réaliser les mesures.

À partir du lecteur de microplaques à canal unique, des lecteurs de microplaques multicanaux ont été développés. Ces lecteurs multicanaux sont généralement automatisés. Ils sont équipés de plusieurs faisceaux lumineux et de plusieurs photodétecteurs — par exemple, un instrument à 12 canaux comporte 12 faisceaux lumineux ou 12 voies optiques, 12 détecteurs et 12 amplificateurs. Sous l'impulsion mécanique dans la direction X, les échantillons sont scannés séquentiellement par rangées de 12. Les lecteurs de microplaques multicanaux offrent une vitesse de détection rapide, mais leur structure est plus complexe et ils présentent un prix supérieur.