1 、科研用检测试剂基本原理
（1）蛋白质在科研及医疗领域的作用及获取方法
基因通过蛋白质决定生命现象。基因是具有遗传效应的DNA片段。基因序列是生物生、老、病、死等生命现象的内在决定因素。某个基因序列的改变，甚至只是某一个位点的突变都会引起身体表观上的极大改变。用来确定某个基因位点是否存在突变的基因探针技术用于疾病诊断在近年来取得了重大突破。基因无法独立产生作用，其在生物体内表达成为蛋白质，以发挥生物效应。
生物学及医学基础科研必须研究蛋白。蛋白是由20多种氨基酸按不同比例以脱水缩合的方式，按一定顺序连成多肽链，一条或一条以上的多肽链按照特定方式结合，卷曲折叠形成具有一定空间结构的生物大分子，这种比例和顺序是由基因序列决定的。多个蛋白质可以结合在一起形成稳定的蛋白质复合物，折叠或螺旋构成一定的空间结构，发挥某一特定功能。细胞、组织都是由蛋白质组成的。
生物体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，不断代谢、更新，是生命活动的主要承担者。特定蛋白质的缺乏会导致某些功能的丧失。蛋白除了本身具有生理功能以外，还具有免疫原性，因此同源性蛋白可以作为药品，异源性蛋白可以用来免疫产生抗体。
蛋白一般采取体外表达的方式获取。直接从人类或动物体内提取特定蛋白质较为困难，因为机体的细胞或组织包含大量不同种类、性质的蛋白，大多数蛋白含量微小、相互关系复杂，较难分离、纯化。科研人员一般运用基因工程技术，利用基因在体外表达出特定蛋白。组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链空间结构决定了蛋白质的品种。蛋白质的氨基酸序列由对应基因所编码，空间结构决定于氨基酸序列本身，通过氢键或范德华力等作用力实现。蛋白质不仅具有一级结构，还具有二级、三级结构，甚至四级结构。目前的基因工程技术已经能够满足生命科学对蛋白质的一级结构表达的基本要求，但是对于高级结构则需要更高级的工具进行表达。
（2）抗体在科研及医疗领域的作用及获取方法
抗体被生物的免疫系统用来鉴别与中和外来物质，该外来目标被称为抗原。
抗原有时是一种外来蛋白，有时会是多种蛋白组成的有机体，还有可能是蛋白与其他物质的偶连体。抗体由特异性抗原刺激产生，抗原的侵入引起各种免疫细胞相互作用，使淋巴细胞中的B细胞分化增殖形成浆细胞，浆细胞可产生分泌抗体。抗体仅被发现存在于脊椎动物的血液等体液中及其B细胞的细胞膜表面。
蛋白质检测对生物及医学有重要意义。人类及动物体内的蛋白种类繁多，内在的、外来的、先天的、后生的，且浓度不会一成不变。同一种蛋白往往在不同的生理周期、病理状态下，含量都是不断变化的，甚至在同一天中也会有所波动，这种变化可以预示身体状况的变化或提示可能患有某种疾病。基因检测技术检测的是引起遗传性疾病的突变基因，反馈的是病患的易感性。对于一般性疾病的发生、发展、治疗、愈后以及表观上的监测，蛋白质水平的检测是基因检测所无法取代的。例如，癌的早期诊断可以大大提高存活率，医学界已经发现了很多与癌症相关的蛋白质，如p53和HER2在正常人组织中极低表达，而在乳腺癌组织中高表达。通过对p53和HER2蛋白质定量检测就可以诊断患乳腺癌并进行分期。
抗体是检测蛋白质最重要的工具。通常一种作为抗原的蛋白只能产生一种抗体，这种抗体就只能识别这一种蛋白。部分分子特别大、空间结构复杂的蛋白会针对不同分子片段产生局部片段抗体。运用蛋白和抗体配对的特性，研究者可以对某些特定的蛋白在特定的组织当中的表达进行定性、定量测定。抗体已经很广泛的应用到蛋白检测中。例如上述与乳腺癌相关的p53和HER2蛋白检测，可使用相应的抗体对组织中的特定蛋白进行定位显色，而其它蛋白是不会显色。在抗体指引下通过颜色的深浅来判定目的蛋白的表达高低来诊断患者是否患乳腺癌以及对疾病进展进行分期，并据此给出合理的治疗方案，正确评价治疗效果及预后。上述方法在生物学中称之为免疫组织化学实验。除了免疫组化，免疫印迹、免疫荧光也是很常见的抗体作为“示踪剂”的典型体现。
除了作为蛋白检测工具，抗体在临床上的运用还包括疫苗、单抗药物等方面。
抗体的主要功能是与抗原相结合，这种结合可以使抗原失活，从而有效地清除侵入机体内的异物。抗体可抑制病原体的生长繁殖。接种疫苗促使人体内产生抗体，以对抗可能的病菌入侵；直接注入免疫血清或抗体药物可以用来对抗已经存在的入侵。单克隆抗体已经成为生物制药领域一个重要方方面，单克隆抗体药物专一性强、疗效显著，成为近年来研究的重点药物。
（3）检测试剂盒的基本原理及特点
①ELISA试剂盒和CLIA试剂盒原理
ELISA(酶联免疫吸附试验)主要原理为，首先将一抗体包被到某固相载体表面，再将另一抗体与某酶联接成酶标抗体。在测定时，把受检标本和酶标抗体按不同的步骤与包被抗体结合形成复合物。洗涤除去复合物以外的物质，最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化变为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据颜色反应的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，故可极大地放大反应效果，从而使测定方法达到很高的敏感度。
CLIA(化学发光免疫分析)包括化学发光分析系统和免疫反应系统。免疫反应系统原理与酶联免疫吸附试验原理基本相同，只是连接的标记物为发光物质而不是酶，不需要显色，由化学发光分析系统完成。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化，形成一个激发态的中间体，当这种激发态中间体回到稳定的基态时，同时发射出光子，利用发光信号测量仪器光量子产率。化学发光免疫分析技术灵敏度高、特异性强、试剂价格低、方法稳定快速、检测范围宽、操作简单更易于自动化。
②ELISA方法和CLIA方法的特点
ELISA方法和CLIA方法操作简便、灵敏度高，但对抗体品质要求更高，扩大了免疫学检测方法在科研及临床诊断运用。
第一，ELISA和CLIA方法操作简便。传统的免疫组化、免疫印迹等方法的操作复杂，部分蛋白样品需要变性处理，把有空间结构和有活性的蛋白变成线性和失去或部分失去活性的蛋白，再通过抗体去结合。ELISA或CLIA方法下，利用微孔板清洗机和微孔板读数仪或化学发光分析仪，即使无相关专业背景，实验员只需要按照既定的步骤操作就能获得合格的实验结果。全自动酶免检测系统和全自动化学发光免疫分析系统的推出，进一步简化实验全过程。
第二，ELISA和CLIA方法灵敏度高。免疫组化或免疫印迹通常只需一种特异性抗体即可完成实验，而ELISA或CLIA则需要二种特异性强且能识别有活性蛋白的抗体或局部片段抗体才能包被完成，因此，它的特异性及灵敏性优于免疫组化和免疫印迹。
第三，ELISA和CLIA方法技术要求更高。抗体主要性能指标包括特异性、亲和力等。普通亲和力与普通特异性的抗体已经能满足免疫组化、免疫印迹或免疫荧光的要求。作为ELISA或CLIA的制备需要高亲和力和高特异性的抗体，需要更高的技术。
第四，免疫学检测方法使用越来越广泛。检测试剂盒是利用ELISA或CLIA原理所集成的一种便于使用的成套试剂。只需要采集身体少量体液就可以对体内的特定蛋白质运用ELISA或CLIA方法快速定量检测，应用范围极为广泛。例如临床乙肝“两对半”检查、艾滋病检查、肿瘤检测等临床应用就是利用ELISA试剂盒进行的。另外，检测试剂盒还广泛用于毒品与兴奋剂的检测，农药残留的检测，水污染检测等等。
第五，检测试剂盒随着分子生物学与免疫学的进步快速发展。2003年的“非典”病毒在当时条件下很难确诊及治疗。分子生物学与免疫学在此后十多年间发展迅速，禽流感、猪流感、埃博拉病毒、中东呼吸综合征等新的病毒出现后仅需几天时间，科学家就可以检测出其来源和基因序列。在此基础上获取相应蛋白和抗体，研制疫苗、抗体血清的周期也大大缩短，相应的检测试剂盒开发也十分迅速。
2、科研用检测试剂与体外诊断试剂的区别
参考观研天下相关发布的《2018-2023年中国分子体外诊断试剂行业市场发展动向调查与投资方向评估分析报告》
科研用检测试剂行业与体外诊断试剂行业关系如下图所示：
图：科研用检测试剂行业与体外诊断试剂行业关系
科研用检测试剂产业与体外诊断试剂产业存在以下不同点：
表：科研用检测试剂产业与体外诊断试剂产业存在以下不同
科研用检测试剂属于生物产业链上游，其主要应用领域包括以下几个方面：
（1）医学研究和实验发展
医学的发展离不开基础和应用研究，科研用检测试剂是最为重要的科研工具之一。高效、灵敏的科研试剂可帮助医学研究者进行各种疾病的病因、病理研究，获取各类定性、定量的数据，形成数据库。研究者通过集成分析庞大的数据库获取致病关键因素，找到疾病相关的生物标志物和治疗的靶点，进而有针对性的采用治疗方案。
（2）药学研究和实验发展
药学研究的主要任务是不断提供更有效的药物和提高药物质量，保证用药安全。科研用检测试剂在药物成分含量鉴定、形状分析、药物作用机制、药物代谢与分解、药效分析以及药物副作用等研究中都不可或缺的工具。新药的药效、药理筛查需要大量检测数据的支持，而这些数据都需要通过实验过程中应用检测试剂来进行。
（3）检验学研究和实验发展
检验学所涵盖的范围极为广泛，如血液检查、血清学检查、各种体液的显微镜检查、生化检查、免疫学检查、微生物学检查、细胞学检查、各种组织及器官的病理学检查，且其内容与应用的发展极其迅速。体外诊断试剂是实行医学检验的最常用工具，在人类疾病预防、诊断、监测及治疗中起着非常关键的作用。科研用检测试剂是体外诊断试剂的前体，通过不断的验证和改进，并进而进化为体外诊断试剂。科研用检测试剂还是体外诊断试剂的主要原料。
（4）卫生防疫研究和实验发展
我国从建国以来一直坚持卫生防疫事业的建设，取得了很大的成绩，尤其是对各种传染病的控制和监测，并逐渐抑制了各种传染病的发展和流行。随着卫生体制改革的不断深入，针对免疫效果和疾病感染的检测在卫生防疫发展中的作用日益突出。为了向社会公众提供公证的检测数据，为了针对性的制定防疫策略，就需要高效的检测技术和高品质的检测试剂。由于传染病源变异快，要对其进行防疫，需要借助不断更新的检测技术和检测试剂。
（5）食品安全研究和实验发展
食品安全是指食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。食品营养成分、食品添加剂与残留药物等多属于化学小分子，而针对这些化学小分子的检测对于食品安全来说是至关重要。科研用检测试剂广泛用于食物的营养、残留分析。
（6）农业科学研究和实验发展
农业科学是研究农业发展的自然规律和经济规律的科学，因涉及农业环境、作物和畜牧生产、农业工程和农业经济等多种科学而具有综合性。林业科学和水产科学有时也包括在广义的农业科学范畴之内。农药、植保、兽医、育种等农业科学研究必然离不开科研用检测试剂。
4、科研用检测试剂有效性存在一定的不确定性
尽管科研用检测试剂是生物实验室基本实验测量手段，但在生物实验领域受科研用检测试剂本身生物特性的影响，可能导致实验结论出现偏差。根据报道，超过70%的研究人员无法复制其他科学家的实验结论，超过50%的研究人员无法复制自己的实验结果生物实验结果的影响因素很多，是否能够取得实验人员预设的结果以及该结果是否能够复现往往受实验样本活性、实验操作方式、实验环境因素等方面影响，这其中检测试剂检测结果的有效性和稳定性同样关键。尽管相关检测试剂厂商努力通过严格控制控制研发、生产过程，提升产品设计能力，提升产品检测手段，给用户提供相关详尽数据等方法提升其有效性，但仍无法完全保证使用其产品的检测结果在各种场合下均能保持稳定。
科研用检测试剂的有效性主要受如下因素影响：
表：科研用检测试剂的有效性主要受如下因素
资料来源：观研天下整理，转载请注明出处。（ww）
更多好文每日分享，欢迎关注公众号
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
