免疫学检测技术的基本原理

1、2021/4/272第一节第一节 体外免疫反应的特点及影响因素体外免疫反应的特点及影响因素(一一)抗原抗体反应的特点抗原抗体反应的特点 高度特异性高度特异性 特异性越强，亲和力也越高；特异性越强，亲和力也越高； 表面化学基团之间的可逆结合表面化学基团之间的可逆结合 抗原抗体结合除了空间抗原抗体结合除了空间结构互补外，主要以氢键、静电引力、范德华力和疏水结构互补外，主要以氢键、静电引力、范德华力和疏水键等非共价结合。不如共价键稳定，易受温度、酸碱度键等非共价结合。不如共价键稳定，易受温度、酸碱度和离子强度的影响而解离，解离后抗原抗体仍具有原有和离子强度的影响而解离，解离后抗原抗体仍具有原有特性；

2、特性； 适宜的抗原抗体浓度和比例适宜的抗原抗体浓度和比例 决定抗原抗体结合后能否决定抗原抗体结合后能否出现肉眼可见的反应；出现肉眼可见的反应；1. 抗原抗体反应的抗原抗体反应的2个阶段个阶段 第第1阶段是抗原抗体特异性结阶段是抗原抗体特异性结合，可在数秒钟至几分钟内完成；第合，可在数秒钟至几分钟内完成；第2阶段是小的抗原阶段是小的抗原抗体复合物靠正负电荷吸引形成较大复合物，所需时间抗体复合物靠正负电荷吸引形成较大复合物，所需时间从数分钟至数日不等。从数分钟至数日不等。2021/4/273(二二)抗原抗体反应的影响因素抗原抗体反应的影响因素电解质电解质 抗原抗体等电点分别为抗原抗体等电点分别为p

3、H3-5和和pH5-6，在中性，在中性或弱碱性条件下表面带有较多负电荷，适当浓度的电解或弱碱性条件下表面带有较多负电荷，适当浓度的电解质会使它们失去一部分负电荷而相互结合；质会使它们失去一部分负电荷而相互结合；温度温度 通常为通常为37，适当提高反应温度可增加抗原与抗，适当提高反应温度可增加抗原与抗体分子的碰撞机会，但体分子的碰撞机会，但56以上可使抗原或抗体变性失以上可使抗原或抗体变性失活；活；1. 酸碱度酸碱度 抗原抗体反应的最适抗原抗体反应的最适pH值在值在6-8之间，之间，pH值过值过高或过低均可直接影响抗原抗体的理化性质。当高或过低均可直接影响抗原抗体的理化性质。当pH值接值接近等电

4、点时，抗原抗体多带正负电荷相等，由于自身吸近等电点时，抗原抗体多带正负电荷相等，由于自身吸引而出现凝集，导致非特异性反应。引而出现凝集，导致非特异性反应。2021/4/274第二节第二节 检测抗原和抗体的体外实验检测抗原和抗体的体外实验2021/4/275AbAg高亲和力AbAg低亲和力特异性特异性结合力的表示方法结合力的表示方法亲和力和亲合力亲和力和亲合力低亲合力高亲合力Ag-Ab反应的原理反应的原理2021/4/276Ab 过剩Ag 过剩比例适当，交联成网络Ag-Ab反应的可见性反应的可见性2021/4/2771.1.凝集反应凝集反应直接凝集反应 1:2稀释待测血清 1:4 1:8 1:1

5、6 细菌、细胞等颗粒性Ag或表面包被抗原的颗粒状物质与相应Ab在电解质存在的情况下结合，出现肉眼可见的凝集团现象。玻片法试管法常用于菌种鉴定或ABO血型鉴定常用于检测抗体的滴度或效价，见于临床诊断伤寒或副伤寒所用的肥达氏反应和诊断布氏菌病所用的瑞特试验。2021/4/278间接凝集反应间接凝集反应将可溶性Ag/Ab先吸附在某些颗粒载体上，形成致敏颗粒，然后再与相应Ab/Ag进行反应产生凝集，叫间接凝集反应。如将溶血毒素O吸附于乳胶颗粒上的抗“O”试验、人IgG作为Ag吸附于乳胶颗粒上的类风湿因子检测。凝集反应常用于溶血性疾病的诊断：+病人的病人的RBC体内体内anti-Rh由于抗体多属于由于抗

6、体多属于IgG，分子，分子量较小，抗体与红细胞间的量较小，抗体与红细胞间的结合力不能克服细胞间的排结合力不能克服细胞间的排斥力，不出现凝集斥力，不出现凝集+体外加入体外加入抗人抗人IgG出现凝集现象，出现凝集现象，叫叫直接库姆试验直接库姆试验正常人正常人O型血型血的的Rh+的的RBC+患者血清内的患者血清内的游离游离anti-Rh+体外加入体外加入抗人抗人IgG出现凝集现象，出现凝集现象，叫叫间接库姆试验间接库姆试验2021/4/2792.沉淀反应沉淀反应AgAgAgAgAb in gel单向免疫扩散单向免疫扩散Ag1AbAg2Ag3Ag4双向免疫扩散双向免疫扩散免疫比浊免疫比浊过量Ab Ab

7、 Ab Ab毒素、组织浸液及血清中的蛋白等可溶性抗原与相应抗体反应后，出现肉眼可见的沉淀物，称为沉淀反应。沉淀反应可在液体中进行，也可在半固体琼脂凝胶中进行。鉴定多种抗原是完全相同、鉴定多种抗原是完全相同、部分相同或完全不同部分相同或完全不同用于确定用于确定抗原浓度抗原浓度2021/4/2710沉淀反应沉淀反应免疫电泳免疫电泳存在于不同区域的抗原与抗存在于不同区域的抗原与抗体结合，在比例适宜处形成体结合，在比例适宜处形成沉淀弧。沉淀弧的数量、位沉淀弧。沉淀弧的数量、位置和形状与标准品相对比，置和形状与标准品相对比，可分析样品的成分及其性质。可分析样品的成分及其性质。2021/4/27113.3

8、.免疫标记技术免疫标记技术免疫酶测定法免疫酶测定法免疫荧光技术免疫荧光技术放射免疫测定法放射免疫测定法免疫胶体金技术免疫胶体金技术2021/4/2712免疫酶测定法免疫酶测定法夹心法夹心法ELISA间接间接ELISABASELISA 利用生物利用生物素和抗生物素蛋白为桥梁素和抗生物素蛋白为桥梁微粒捕获酶免疫分析技术微粒捕获酶免疫分析技术 将已知特异性抗体致敏的将已知特异性抗体致敏的免疫微粒与生物素、亲和免疫微粒与生物素、亲和素、酶相结合，最后酶作素、酶相结合，最后酶作用于荧光底物发光，通过用于荧光底物发光，通过检测荧光强度判断未知抗检测荧光强度判断未知抗原的含量。原的含量。a）b）2021/4

9、/2713 免疫组化技术免疫组化技术定位、定性、定量检测2021/4/2714免疫荧光技术免疫荧光技术2021/4/2715放射免疫测定放射免疫测定用放射性核素标记抗原或抗体进行的免疫测定。将同位素的敏感性与抗原抗体结合的特异性结合起来，具有重复性好、准确性高等优点，广泛应用于激素、药物等微量物质的检测。常用的有131I、125I。化学发光免疫技术化学发光免疫技术将化学发光分析和免疫反应相结合而建立的一种新的免疫分析技术。最常用的发光物质是鲁米诺。灵敏度高、简便、可实现自动化分析。2021/4/2716免疫胶体金技术免疫胶体金技术用胶体金颗粒标记Ab/Ag，以检测未知Ag/Ab的方法。氯金酸在

10、还原剂作用下，可聚合成特定大小的金颗粒，形成带负电的疏水胶溶液，因静电作用而呈稳定的胶体状态。该技术可应用于免疫组化(光镜下检查)和免疫层析快速诊断。2021/4/2717免疫印迹法免疫印迹法-Western blotting2021/4/27184.4.蛋白质芯片技术蛋白质芯片技术又称为蛋白质微列阵，指固定于支持介质上的大量蛋白质构成的微列阵。根据蛋白质分子间特异性结合的原理，可实现快速、准确、高通量的检测。2021/4/2719第三节第三节 免疫细胞功能的检测免疫细胞功能的检测淋巴细胞及其淋巴细胞及其亚群的分离亚群的分离免疫细胞免疫细胞功能测定功能测定磁珠分磁珠分离法离法免疫吸附免疫吸附分

11、离法分离法流式细流式细胞术胞术肽肽MHC四聚四聚体技术体技术T细胞功细胞功能测定能测定B细胞功细胞功能测定能测定细胞因细胞因子检测子检测T细胞增殖试验迟发型超敏反应的检测抗体含量测定溶血空斑试验巨噬细胞吞噬试验细胞毒细胞毒试验试验吞噬功吞噬功能测定能测定51Cr释放法乳酸脱氢酶释放法细胞染色法凋亡细胞检测法硝基蓝四氮唑试验生物活性检测法免疫学检测法2021/4/2720外周血单个核细胞的分离外周血单个核细胞的分离稀释血液淋巴细胞分离液(葡聚糖-泛影葡胺r=1.078) 离心单 个核细胞(PBMC，包括淋巴细胞、DC和NK)红细胞和粒细胞血浆2021/4/2721磁珠分离法磁珠分离法免疫吸附分离

12、法免疫吸附分离法流式细胞术流式细胞术肽肽MHC四聚体技术四聚体技术淋巴细胞及其亚群的分离淋巴细胞及其亚群的分离2021/4/2722免疫吸附分离法免疫吸附分离法加入淋巴细胞悬液anti-CD4anti-CD4anti-CD4弃上清2021/4/2723磁珠分离法磁珠分离法2021/4/2724流式细胞术流式细胞术荧光抗体标记混合细胞喷嘴单细胞悬液5000-10000个/秒细胞分选器荧光检测器2021/4/2725抗原肽抗原肽-MHC四聚体分离技术四聚体分离技术亲和素亲和素抗原肽抗原肽MHC I生物素生物素anti-CD8肽-四聚体肽特异性CD8TCD4T及B非肽特异性CD8T荧光素荧光素202

13、1/4/2726二、免疫细胞功能的测定二、免疫细胞功能的测定T细胞功细胞功能测定能测定B细胞功细胞功能测定能测定细胞因细胞因子检测子检测T细胞增殖试验迟发型超敏反应的检测抗体含量测定溶血空斑试验巨噬细胞吞噬试验细胞毒细胞毒试验试验吞噬功吞噬功能测定能测定51Cr释放法乳酸脱氢酶释放法细胞染色法凋亡细胞检测法硝基蓝四氮唑试验生物活性检测法免疫学检测法2021/4/2727T细胞功细胞功能测定能测定T细胞增殖试验迟发型超敏反应的检测T细胞受到特异性抗原或有丝分裂原刺激后发生增殖，可通过以下三种方法检测：形态计数法：活化细胞体积增大、形态不规则、胞质增多、细胞核松散及出现较多核仁；3H-TdR或12

14、5I-UdR掺入法：3H-TdR能掺入到合成的DNA中，用液体闪烁仪检测样品的放射活性，特点是灵敏可靠，但须特殊仪器，易有放射性污染。1. MTT (四甲基偶氮唑盐)比色法：外来抗原刺激机体产生免疫应答后，再用相同的抗原作皮试，可导致迟发型超敏反应，T细胞活化并释放多种细胞因子，产生以单个核细胞浸润为主的炎症，局部发生充血渗出，24-48h发生，72h到达高峰。阳性反应表现为局部红肿和硬结，反应强烈的发生水肿甚至坏死。细胞免疫正常者出现阳性反应，细胞免疫低下者呈弱阳性或阴性反应。常用于检测某些微生物感染。2021/4/2728B细胞功细胞功能测定能测定抗体含量测定溶血空斑试验可通过单项琼脂扩散

15、法、ELISA、速率比浊法等测定标本中各类Ig的含量。绵羊红细胞(SRB C)免疫动物4天后取出动物脾脏，在脾细胞悬液中含有抗SRBC的浆细胞脾细胞与SRBC在适量琼脂糖液中混匀在抗体形成细胞周围出现溶解的透明区，即溶血空斑。1个空斑区代表1个浆细胞通过记录溶血空斑的数目可知抗原特异性B细胞的数目加入新鲜补体，倒入平皿中培养2021/4/2729细胞毒细胞毒试验试验51Cr释放法乳酸脱氢酶释放法细胞染色法靶细胞被杀伤后，向体系中加入台盼兰，可进入膜破损的细胞内，将细胞染成蓝色。活细胞拒染而不着色。2021/4/2730凋亡细胞检测法琼脂糖电泳法正常细胞基因组DNA凋亡细胞TUNEL法在细胞中加入末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)和生物素标记的核苷酸TdT能在游离的DNA3端缺口连接标记的核苷酸加入亲和素-酶复合物，在DNA断裂处显色流式细胞术Annexin VPI凋亡早期凋亡晚期坏死期2021/4/2731巨噬细胞吞噬试验吞噬功吞噬功能测定能测定硝基蓝四氮唑(NBT)试验NBT在杀菌过程中产生反应性氧中间物，其中超氧阴离子能使被吞噬进细胞内的NBT还原成不溶性蓝黑色甲臜颗粒，沉积于胞浆中。光镜下计数NBT阳性细胞可反映PMN的杀伤功能。将待测m