5章-沉淀反应(免疫学).ppt
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1、 第第5 5章章 沉淀反应沉淀反应 Precipitation沉淀反应:沉淀反应:是指是指可溶性可溶性抗原和抗体特异性结合,在抗原和抗体特异性结合,在适当条件下形成沉淀物的现象,包括液相沉适当条件下形成沉淀物的现象,包括液相沉淀试验和凝胶沉淀试验。淀试验和凝胶沉淀试验。主要内容:主要内容:液相沉淀反应液相沉淀反应 凝胶中沉淀反应凝胶中沉淀反应 免疫浊度分析免疫浊度分析 第一节第一节 液相沉淀反应液相沉淀反应(fluid phase precipitation)v液相沉淀试验液相沉淀试验 指可溶性抗原与相应抗体在含电解质的液指可溶性抗原与相应抗体在含电解质的液体介质中反应,形成肉眼可见的沉淀物。
2、体介质中反应,形成肉眼可见的沉淀物。v液相内沉淀分为液相内沉淀分为 絮状沉淀试验絮状沉淀试验 环状沉淀试验环状沉淀试验 免疫浊度分析免疫浊度分析一、絮状沉淀试验一、絮状沉淀试验(一)(一)基本原理基本原理 可溶性可溶性抗原抗原与相应与相应抗体抗体在有在有电解质电解质存在的条件存在的条件 下,形成可见的絮状沉淀物下,形成可见的絮状沉淀物。方法:玻片法和试管法。方法:玻片法和试管法。v方法简单方法简单v不需特殊设备不需特殊设备v灵敏低灵敏低v已被其它方法取代已被其它方法取代二、二、环状沉淀试验环状沉淀试验v(一一 )基本原理基本原理 将抗原溶液叠加在细小玻璃管中抗体溶液上将抗原溶液叠加在细小玻璃管
3、中抗体溶液上面,抗原与抗体在两液交界面处特异性结合,面,抗原与抗体在两液交界面处特异性结合,形成白色沉淀环形成白色沉淀环 絮状沉淀试验:絮状沉淀试验:方法简单,不需特殊设备方法简单,不需特殊设备 但敏感度较低,已其他方法被取代。但敏感度较低,已其他方法被取代。第二节第二节 凝胶内沉淀试验凝胶内沉淀试验(gel phase precipitation)v凝胶内沉淀试验凝胶内沉淀试验 可溶性抗原与相应抗体分别放入凝胶内进可溶性抗原与相应抗体分别放入凝胶内进行扩散,二者在比例合适的位置形成肉眼可行扩散,二者在比例合适的位置形成肉眼可见的沉淀线或沉淀环,又称凝胶扩散见的沉淀线或沉淀环,又称凝胶扩散(g
4、el diffusion)。v凝胶内沉淀试验分为凝胶内沉淀试验分为 自由扩散:自由扩散:单向琼脂扩散试验单向琼脂扩散试验 双向琼脂扩散试验双向琼脂扩散试验 定向扩散:定向扩散:火箭电泳火箭电泳 对流免疫电泳对流免疫电泳 定向定向-自由扩散:自由扩散:免疫电泳免疫电泳 免疫固定电泳免疫固定电泳一、单向琼脂扩散试验一、单向琼脂扩散试验 single immunodiffsionv(一)基本原理(一)基本原理 待测抗原从局部含有相应定量抗体的凝胶待测抗原从局部含有相应定量抗体的凝胶内自由向周围扩散,抗原抗体特异性结合,内自由向周围扩散,抗原抗体特异性结合,在二者比例合适的部位,形成白色沉淀环,在二者
5、比例合适的部位,形成白色沉淀环,沉淀环大小与抗原的浓度成正相关。沉淀环大小与抗原的浓度成正相关。v(二)技术要点(二)技术要点 制板:将抗体和热融化琼脂混合,倾注成平板。制板:将抗体和热融化琼脂混合,倾注成平板。打孔:打孔:加样:待测抗原和抗原标准品,加样:待测抗原和抗原标准品,反应:置反应:置3737,242448h48h后观察孔周围沉淀环。后观察孔周围沉淀环。(三三)数据处理数据处理 1Mancini曲线曲线 适用于适用于大大分子抗原,如分子抗原,如IgM测定,扩散测定,扩散时间时间48h.沉淀环直径的平方(沉淀环直径的平方(d2)与抗原浓度()与抗原浓度(C)呈线)呈线性关系。性关系。2
6、Fahey曲线曲线 适用于适用于小小分子抗原,分子抗原,扩散扩散时间时间较短较短(24h).抗原浓度的对数(抗原浓度的对数(log c)与沉淀环直径()与沉淀环直径(d)呈线性关系。呈线性关系。v(四四)临床应用临床应用 用于用于IgG、IgA、IgM、C3、C4等定量测定。等定量测定。简单、特异,但敏感性低,已被其它方法取代简单、特异,但敏感性低,已被其它方法取代二、双向琼脂扩散试验二、双向琼脂扩散试验(double immunodiffusion)(一)基本原理(一)基本原理 将抗原和抗体溶液分别放在凝胶不同将抗原和抗体溶液分别放在凝胶不同的对应孔中,让两者均在凝胶中自由扩的对应孔中,让两
7、者均在凝胶中自由扩散,当抗原与抗体相遇,浓度比例适当散,当抗原与抗体相遇,浓度比例适当处形成可见的白色沉淀线处形成可见的白色沉淀线。(二)技术要点(二)技术要点 琼脂倾注制板。琼脂倾注制板。待琼脂凝固后,在琼脂胶板上打孔。待琼脂凝固后,在琼脂胶板上打孔。在相对的孔中分别加入抗原或抗体。在相对的孔中分别加入抗原或抗体。置室温或置室温或371824h观察沉淀线观察沉淀线。(三)方法评价(三)方法评价 方法稳定、简便的方法,不需特别仪器设方法稳定、简便的方法,不需特别仪器设备,重复性好,但灵敏度稍差备,重复性好,但灵敏度稍差(1.25mg/L)。(四)临床应用(四)临床应用1 1血清学诊断血清学诊断
8、:出现沉淀线,表明存在相应的出现沉淀线,表明存在相应的AgAg或或Ab.Ab.2.2.免疫化学分析免疫化学分析:浓度、分子量、纯度、反应性浓度、分子量、纯度、反应性 沉淀线靠近抗原孔,提示抗体含量高;反之则反沉淀线靠近抗原孔,提示抗体含量高;反之则反 出现多条沉淀线,则说明抗原和抗体皆不是单出现多条沉淀线,则说明抗原和抗体皆不是单一成分。可用于鉴定抗原或抗体的纯度一成分。可用于鉴定抗原或抗体的纯度。在琼脂内扩散的速度受分子量的影响。在琼脂内扩散的速度受分子量的影响。如分子量大时,沉淀线弯向分子量大的一边。如分子量大时,沉淀线弯向分子量大的一边。如二者分子量相等,则形成直线。如二者分子量相等,则
9、形成直线。用于抗原性质的分析用于抗原性质的分析 分析两种受检抗原的性质是分析两种受检抗原的性质是 完全相同、完全相同、部分相同或部分相同或 完全不同。完全不同。3 3用于抗体效价的滴定用于抗体效价的滴定 固定抗原的浓度,稀释抗体,经过自固定抗原的浓度,稀释抗体,经过自由扩散,形成沉淀线,出现沉淀线的最高由扩散,形成沉淀线,出现沉淀线的最高抗体稀释度为该抗体的效价。抗体稀释度为该抗体的效价。二、定向免疫扩散二、定向免疫扩散 v在电场作用下,抗原抗体在介质中发生定向在电场作用下,抗原抗体在介质中发生定向移动的沉淀反应。移动的沉淀反应。v定向、加速扩散定向、加速扩散 v分类分类 火箭免疫电泳火箭免疫
10、电泳(rocket immunoelectrophoresis)对流免疫电泳对流免疫电泳(counter immunoelectrophoresis)(一一)对流免疫电泳对流免疫电泳v对流免疫电泳对流免疫电泳 是双向免疫扩散与电泳相结合,在电场中加速定是双向免疫扩散与电泳相结合,在电场中加速定向扩散的双向免疫扩散技术。向扩散的双向免疫扩散技术。1.1.基本原理基本原理 在在pH8.6的琼脂凝胶中,的琼脂凝胶中,大部分蛋白质抗原在碱性溶液中带负电荷,且大部分蛋白质抗原在碱性溶液中带负电荷,且分子较小,电泳时,泳向正极。分子较小,电泳时,泳向正极。抗体带弱负电荷,但分子量大,电泳力小于电渗抗体带弱
11、负电荷,但分子量大,电泳力小于电渗力,泳向负极。力,泳向负极。抗原和抗体相遇,比例合适时形成肉眼可见抗原和抗体相遇,比例合适时形成肉眼可见的沉淀线。的沉淀线。2.技术要点技术要点 v制板,在琼脂板上成对打孔,加抗原和抗体。制板,在琼脂板上成对打孔,加抗原和抗体。v电泳后观察结果。电泳后观察结果。3.方法评价方法评价v操作简便。操作简便。v灵敏度较高,比双扩高约灵敏度较高,比双扩高约1010倍。倍。v分辨率低于双扩。分辨率低于双扩。4.4.临床应用临床应用v常用于抗原或抗体的定性分析、效价测定和纯度鉴常用于抗原或抗体的定性分析、效价测定和纯度鉴定等定等(二二)火箭免疫电泳火箭免疫电泳v火箭免疫电
12、泳火箭免疫电泳 是将单向免疫扩散和电泳相结合,在电场中是将单向免疫扩散和电泳相结合,在电场中加速定向扩散的单向免疫扩散技术,由于其沉淀形加速定向扩散的单向免疫扩散技术,由于其沉淀形似火箭,故称为火箭电泳。似火箭,故称为火箭电泳。1.1.基本原理基本原理 v电泳与反应电泳与反应 抗原在电场作用下,在含有适量抗体的抗原在电场作用下,在含有适量抗体的凝胶中向正极泳动,逐渐形成梯度浓度,在抗原抗凝胶中向正极泳动,逐渐形成梯度浓度,在抗原抗体比例适当时形成沉淀,随着抗原量的减少,沉淀体比例适当时形成沉淀,随着抗原量的减少,沉淀带越来越窄,形成火箭峰样沉淀带,峰形高低与抗带越来越窄,形成火箭峰样沉淀带,峰
13、形高低与抗原量呈正相关。原量呈正相关。v结果分析结果分析 用已知量标准抗原作对照,绘制标准曲线,用已知量标准抗原作对照,绘制标准曲线,根据检测样品沉淀峰的高度可算出待测抗原的含量。根据检测样品沉淀峰的高度可算出待测抗原的含量。2.2.技术要点技术要点 v制板与打孔制板与打孔:v结果结果:电泳完毕,观察琼脂板上沉淀峰,测量:电泳完毕,观察琼脂板上沉淀峰,测量(从孔从孔 中心到峰尖的高度中心到峰尖的高度)。v计算计算:以峰高为纵坐标,抗原浓度为横坐标以峰高为纵坐标,抗原浓度为横坐标(对数对数 坐标坐标),绘制标准曲线,求出待检样品抗原浓度。,绘制标准曲线,求出待检样品抗原浓度。v电泳电泳:样品孔侧
14、置负极电泳。:样品孔侧置负极电泳。3.方法评价方法评价v操作简便操作简便v灵敏度较高(灵敏度较高(mg/Lmg/L)4.4.临床应用临床应用1.抗原蛋白定量,如抗原蛋白定量,如IgA、IgG、IgM和和sIgA检测。检测。2.C3、C4及其裂解产物检测。及其裂解产物检测。3.AFP等检测等检测 已被免疫浊度分析取代。已被免疫浊度分析取代。三、定向自由扩散三、定向自由扩散v是将区带电泳与免疫扩散相结合的免疫化学是将区带电泳与免疫扩散相结合的免疫化学分析技术分析技术。(一)(一)免疫电泳免疫电泳(immunoelectrophoresis,IEP)v免疫电泳免疫电泳 是将区带电泳与双向免疫扩散相结
15、合的一是将区带电泳与双向免疫扩散相结合的一种免疫化学分析技术种免疫化学分析技术。1.1.基本原理基本原理v电泳电泳 AgAg在凝胶上进行电泳,被分离成不同区带。在凝胶上进行电泳,被分离成不同区带。v反应反应 在在停止电泳后,在与电泳方向平行挖一条停止电泳后,在与电泳方向平行挖一条形槽,加入相应抗血清,使抗原和抗体呈双向扩形槽,加入相应抗血清,使抗原和抗体呈双向扩散,在二者比例合适处形成肉眼可见的弧形沉淀散,在二者比例合适处形成肉眼可见的弧形沉淀线。线。根据沉淀线的数量、位置和形状,可分析、鉴根据沉淀线的数量、位置和形状,可分析、鉴定样品中所含抗原成分及其性质定样品中所含抗原成分及其性质。2.2
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