抗原抗体反应及应用
临床免疫学抗原抗体反应

第二章抗原抗体反应本章考点1概.述2抗.原抗体反应原理3抗.原抗体反应的特点4抗.原抗体反应的影响因素5抗.原抗体反应的类型第一节抗原抗体反应原理抗原与抗体能够特异性结合是基于抗原决定簇(表位)和抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性。
这种特性是由抗原、抗体分子空间构型所决定的。
除两者分子构型高度互补外,抗原表位和抗体超变区必须密切接触,才有足够的结合力。
抗原抗体反应可分为两个阶段:第一阶段为抗原与抗体发生特异性结合的阶段,此阶段反应快,仅需几秒至几分钟,但不出现可见反应;第二阶段为可见反应阶段,这一阶段抗原抗体复合物在适当温度、电解质和补体影响下,出现沉淀、凝集、细胞溶解、补体结合介导的肉眼可见的反应,此阶段反应慢,往往需要数分钟至数小时。
在血清学反应中,以上两阶段往往不能严格分开,往往受反应条件(如温度、电解质、抗原抗体比例等)的影响。
(一)抗原抗体结合力抗原抗体是一种非共价的结合,不形成共价键,需要四种分子间引力参与。
1静.电引力:又称库伦引力。
是因抗原、抗体带有相反电荷的氨基与羧基基团间相互吸引的能力,这种吸引力的大小和两个电荷间的距离平方成反比。
两个电荷距离越近,静电引力越大;2范.德华引力:这是原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化作用发生的一种吸引力,是抗原、抗体两个大分子外层轨道上电子相互作用时,两者电子云中的偶极摆动而产生的引力。
这种引力的能量小于静电引力;3氢.键结合力:是供氢体上的氢原子与受氢体上氢原子间的引力。
其结合力较强于范德华引力;4疏.水作用力:水溶液中两个疏水基团相互接触,由于对水分子的排斥而趋向聚集的力。
当抗原表位和抗体超变区靠近时,相互间正负极性消失,周围亲水层也立即失去,从而排斥两者间的水分子,使抗原抗体进一步吸引和结合。
疏水作用力是这些结合力中最强的,因而对维系抗原抗体结合作用最大。
图10抗原与抗体的结合力(二)抗原抗体的亲和性和亲和力亲和性指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间相适应而存在的引力,它是抗原抗体间固有的结合力。
医学免疫学实验一抗原抗体反应
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抗原制备方法
1 合成抗原
通过化学合成方法合成具有抗原性的化合物。
2 提取抗原
从生物样品中提取具有抗原性的分子。
3 重组技术
利用基因工程技术制备具有抗原性的蛋白质。
抗体制备方法
1 动物免疫法
2 体外免疫法
将抗原注射到动物体内,使其产生抗体。
利用体外细胞培养系统产生抗体。
3 单克隆抗体技术
通过细胞融合技术制备单克隆抗体。
抗原抗体反应对抗原浓度非常敏感,可用 于定量检测。
抗原抗体反应的分类
直接反应
直接检测抗原或抗体的存在, 例如免疫荧光法和酶联免疫 吸附试验(ELISA)。
间接反应
利用辅助物质间接检测抗原 或抗体的存在,例如免疫印 迹法(Western Blotting)。
功能性反应
评价抗体的生物学活性,例 如中和试验和血凝试验。
医学免疫学实验一抗原抗 体反应
本讲座将介绍医学免疫学实验中的抗原抗体反应的基本原理和方法,并探讨 其在疾病诊断和药物应用中的重要性。
什么是抗原
抗原是指能诱导机体免疫反应的物质,可以是细菌、病毒、细胞、蛋白质或多糖等。
什么是抗体
抗体是机体免疫系统产生的一类蛋白质,具有识别和结合抗原的能力。
抗原与抗体的相互作用
抗原检测方法
酶联免疫吸附试验 (ELISA)
利用酶标记的抗体或抗原进 行检测,常用于病毒和细菌 的检测。
免疫电泳法
利用电泳分离技术检测抗原 的存在,常用于蛋白质分析。
免疫层析法
利用成型的免疫层析柱分离 和检测抗原和抗体,常用于 快速筛查。
抗体检测方法
免疫荧光法
利用荧光标记的抗体检测目 标物,常用于细胞和组织的 检测。
抗原抗体反应应用
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标记免疫技术= 免疫技术+标记技术
抗原抗体反应 示踪物标记
特异性
标记免疫技术的主要特点:
高特异性、高灵敏性
灵敏性
抗原抗体反应应用
1.放射免疫分析法
标记同位素:125I,131I、3H和35S 检测方法:
液相体系用液体闪烁仪计数; 固相体系用X射线胶片显影。
抗原抗体反应应用
直接法与竞争法
❖ 加入底物后,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。 (显色反应)
抗原抗体反应应用
常用标记的酶及其底物
酶
来源
底物
检测波长 /nm
碱性磷酸酶 牛小肠黏膜 对硝基酚磷酸盐
405
过氧化物酶
辣根
邻苯二胺/过氧化氢 492
β-半乳糖酶 大肠杆菌 对硝基酚β-半乳糖 405
抗原抗体反应应用
沉淀环
环的直径与抗原 含量成正相关
双向免疫扩散——沉淀线形状的变化显示抗原间是否存 在共同的抗原决定簇。
Ag1,3
Ab
Ab Ab
抗原抗体反应应用
3.电泳条件下的沉淀反应
1) 血清免疫电泳:患者血清和正常人血清分别 放在凝胶上近负极端的小孔中进行电泳分离 后,在两种抗原之间沿电泳方向挖一平行的 小槽,加入抗血清进行双扩散。
的多价抗原,而不能用于小分子半抗原 的检测 ❖ 所用两种抗体分别针对同一个抗原分子 的不同抗原决定簇
检测
抗原抗体反应应用
检测
竞争法基本原理
采用定量的标记抗原(Ag+)和 非标记抗原(Ag)竞争性结合有限 量特异性抗体(Ab)的反应。
抗原抗体反应应用
植物免疫学-抗原抗体反应
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抗原抗体反应概述
抗原与抗体的定义
抗原是能够引起免疫反应的物质, 而抗体是由免疫系统产生的能够 特异性识别并结合抗原的蛋白质。
抗原抗体反应的过
程
包括抗原的识别、抗体的产生以 及抗原抗体结合后的效应等阶段, 是植物免疫应答的核心环节。
抗原抗体反应的意
义
在植物免疫学中,抗原抗体反应 不仅揭示了植物与病原体相互作 用的分子机制,还为植物病害的 诊断和防治提供了新的思路和方 法。
种的推广和应用提供依据。
植物免疫学在生物防治中的应用
01
02
03
生物农药研制
利用植物免疫学原理,研 制具有抗病、杀虫作用的 生物农药,减少化学农药 的使用。
生物防治策略制定
根据植物免疫学原理,制 定针对特定病害的生物防 治策略,提高防治效果。
天敌资源的利用
利用植物免疫学方法,发 掘和利用天敌资源,控制 有害生物的发生和危害。
03 抗原
抗原的定义和分类
抗原定义
抗原是指能与T细胞、B细胞的TCR或BCR结合,促使其增殖、分化,产生致敏淋巴细胞或抗体,并与之结合,进 而发挥免疫效应的物质。
抗原分类
根据抗原性质分为完全抗原和不完全抗原。完全抗原简称抗原,是一类既有免疫原性,又有免疫反应性的物质; 不完全抗原又称半抗原,是只具有免疫反应性而无免疫原性的物质。
植物免疫系统的特点
非特异性免疫
植物免疫系统能够识别并抵御多种病原体,具有非特异性免疫的特 点。
多层次防御
植物免疫系统包括多个层次的防御机制,从细胞壁到细胞内,从局 部到整体,形成全方位的防御体系。
与环境互作
植物免疫系统受到环境因素的影响,如温度、湿度、光照等,同时 也与土壤中的微生物群落存在密切互作关系。
抗原抗体反应特点及应用
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抗原抗体反应特点及应用抗原抗体反应是指抗原与抗体之间的特异性相互作用。
抗原是一种能够刺激机体免疫系统产生抗体的物质,可以是蛋白质、多肽、糖脂、核酸或其他小分子化合物。
抗体是机体免疫系统产生的一种特异性蛋白质,能够与抗原结合形成抗原抗体复合物。
抗原抗体反应具有以下几个特点:1. 特异性:抗原与抗体之间的结合是高度特异的,每个抗体只能与特定的抗原结合。
这种特异性是由抗体的可变区域决定的,可变区域能够识别并与抗原结合。
2. 反应力强:抗原抗体反应的结合力非常强,常常能够达到亲和力和特异性的结合。
这种强结合力可以使抗体在体内和体外的抗原表面定位并保持稳定。
3. 多样性:机体能够产生大量的抗体,每个抗体与不同的抗原结合。
通过这种多样性,机体能够识别和抵御各种不同的抗原。
4. 可逆性:抗原与抗体的结合并不是永久性的,可以通过改变条件或断开结合来分离抗原和抗体。
这种可逆性使抗体能够参与免疫调节和清除抗原。
抗原抗体反应在医学和生命科学研究中有广泛的应用:1. 免疫诊断:通过检测体液中的特定抗体或抗原,可以用于诊断某些疾病。
例如,肝炎病毒抗体检测用于诊断肝炎,HIV抗体检测用于诊断艾滋病等。
2. 免疫组化:通过标记抗体的方法,可以在组织切片中检测特定抗原的分布和表达。
这在组织学研究和临床病理诊断中有很大的应用价值。
3. 免疫治疗:利用抗体的特异性结合能力,可以用于治疗某些疾病。
例如,单克隆抗体可以用于针对肿瘤细胞、感染性疾病和自身免疫疾病的治疗。
4. 免疫沉淀与免疫印迹:通过抗体对抗原的结合,可以用于沉淀特定蛋白质或分离特定蛋白质。
免疫印迹技术可以用于检测和鉴定特定蛋白质的存在与表达水平。
总之,抗原抗体反应是机体免疫系统中非常重要的相互作用。
它的特异性、反应力强、多样性和可逆性使得抗原抗体反应在医学和生物科学研究中有广泛的应用。
随着技术的发展和研究的深入,抗原抗体反应在疾病诊断、治疗和研究领域中将发挥更大的作用。
抗原与抗体的作用机理及其应用
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抗原与抗体的作用机理及其应用抗原和抗体是非常重要的生物学概念,在许多领域都有广泛应用。
它们是免疫系统中的两个关键组成部分,旨在保护身体免受疾病的侵袭。
本文将探讨抗原与抗体的作用机理及其应用。
一、抗原与抗体抗原是指任何能够诱导人体免疫系统产生应答的物质。
它可以是蛋白质、多糖体、脂质、核酸等生物大分子,也可以是简单的小分子。
通常被认为是抗原的是蛋白质和多糖体,这些物质通常比较容易被免疫系统识别和反应。
抗体是人体免疫系统对抗原的免疫应答,它是由B淋巴细胞分泌的一种特定蛋白质。
每种抗体都与特定的抗原相结合,形成一个抗原-抗体复合物。
抗体可以分为五种类型:IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。
IgG是最常见的,占所有抗体的75%以上。
二、抗原-抗体反应的机理抗原-抗体反应是基于互相配对的原则,每个抗体能够与一个特定的抗原结合,在结合的过程中,抗原和抗体之间的“钥匙-锁”的作用非常重要。
抗体的结构非常独特,它们由一个Y形结构组成,每个Y端都有一对相同的抗原结合位点。
抗原结合位点是一系列氨基酸残基,它们的序列非常特定,通常只与一种特定的抗原相匹配。
当抗原进入人体时,它会被免疫系统识别并产生反应。
这样,B淋巴细胞开始分泌抗体。
一旦抗体遇到它与之匹配的抗原,它们会立即结合成复合物。
这样一来,抗原-抗体复合物就被认为是外来物质,它们由巨噬细胞或其他免疫系统细胞清除。
三、抗原与抗体的应用1. 感染诊断:抗体与特定感染病原体结合的能力可以用于诊断疾病。
常见的诊断方法是ELISA(酶联免疫吸附法),这是一种基于特定抗体与病原体抗原结合的技术,常用于检测 HIV、肝炎病毒、结核等疾病。
2. 血型识别:人类红细胞表面有大量的血型抗原,不同的血型抗原所对应的抗体也是不同的。
因此,通过检测某人的血液中是否含有一定类型的抗体,我们可以判断他们的血型。
3. 免疫治疗:抗体可以用于治疗各种疾病。
例如,单克隆抗体可以用于治疗某些癌症、风湿性关节炎等自身免疫性疾病。
实验一抗原抗体反应凝集反应
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将待测抗原或抗体与相应的抗体或抗原结合,再与载体颗粒结合, 形成可见的凝集块。
间接凝集抑制反应
在间接凝集反应的基础上,加入特异性抗体或抗原,抑制了抗原抗 体结合,从而抑制了凝集现象。
凝集反应的原理
抗原抗体结合
温度和pH值影响
抗原和抗体具有特异性结合的特性, 当抗原和抗体结合后,会形成较大的 复合物,导致颗粒性改变。
03
凝集反应
凝集反应的定义
01
凝集反应是指颗粒性抗原与相应 抗体结合后,在一定条件下,出 现可见的凝集现象。
02
凝集反应是一种免疫学检测方法 ,常用于检测抗原或抗体的存在 ,以及进行抗原抗体的定性或定 量分析。
凝集反应的类型
直接凝集反应
将待测抗原或抗体直接与相应抗体或抗原结合,形成可见的凝集 块。
抗原抗体反应的特点
高度特异性
抗原和抗体的结合具有高度的特 异性,这种特异性是由免疫原和
抗体的分子结构所决定的。
可逆性
抗原和抗体的结合是可逆的,当环 境发生变化时,如温度、pH值、 离子浓度等,抗原和抗体可以解离。
动力学特征
抗原和抗体的结合符合动力学特征, 包括速率常数、平衡常数等参数。 这些参数可以用于描述抗原和抗体 的相互作用。
抗原抗体反应的特性
抗原抗体反应具有高度的特异性,能专一地与相应抗原结合 ,因此可用于各种抗原的定性或定量检测、抗体的筛选和鉴 定,细胞表面标志的分析,肿瘤的诊断、鉴别和预后判断等 。
抗原抗体反应的类型
沉淀反应
可溶性抗原与相应抗体结合后,在一定条件下出现沉淀现象。沉淀反应可根据是否需要通 电等物理手段来加速其进程,分为单向沉淀和双向沉淀。
对照组
抗原抗体反应凝集反应后,试管 中未出现凝集颗粒,液体呈透明 状。
抗原抗体反应及应用
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第七章抗原抗体反应及应用不论天然的还是人工合成的分子,只要能被机体的免疫系统识别的都可以诱导机体的免疫应答,产生相应的抗体。
大多数抗体和抗原本身是既有免疫原性(诱发产生特异抗体),又有反应原性(与特异的抗体相结合)。
抗原与抗体的特异性反应不仅可以在体内进行,而且可以在体外进行。
一切利用血清学技术方法所进行的各种测试都是基于这一根本的特性。
抗体反应技术的应用之广泛已经远远超出了免疫学、医学、甚至生命科学的范围,成为—类微量,灵敏,快速的检测分析方法。
本章着重介绍抗体制备,抗体抗原反应原理及技术方法的应用。
第一节抗体的制备环境中的大部分生物(包括病原生物)及其产物分子和一些化合物对哺乳动物的免疫系统而言是外源抗原,这些抗原能通过侵染或其他的途径刺激免疫系统,产生以抗体为主的体液免疫应答。
同样用抗原人工免疫实验动物,可以获得含有特异性抗体的血清,称为抗血清(antiserum),因血清中抗体是多个抗原决定簇刺激不同B细胞克隆而产生的抗体,所以称多克隆抗体(polyclonal antibody)。
一个B细胞克隆所分泌的抗体即为单克隆抗体。
用免疫动物的B细胞与骨髓瘤细胞融合,在体外可以分离出许多单个B细胞克隆,以此方法可制备单克隆抗体(monoclonal antibody)。
随着分子生物学技术的发展,已经可以用抗体基因文库(antibody combinatorial library)筛选制备单克隆抗体。
应用基因工程技术,根据需要对抗体进行改造,获得基因工程抗体(engineering antibody),以及催化性抗体(catalytic antibody 或abozyme)等的全新的抗体。
一、抗血清的制备1.免疫动物(1)抗原:免疫动物是制备抗血清的第—步。
免疫所用的抗原可用病毒、细菌或者其他蛋白质抗原,如果使用半抗原如小分子激素等,必须与大分子载体连接,连接剂见表7—1。
抗原的用量视抗原种类及动物而异,—次注射小鼠可以少至几个微克,免、羊甚至更大的动物每次注射的量就相应增加,从几百μg/次至几mg/次。
《抗原抗体反应》课件
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夹心反应
总结词
指抗原和抗体结合后,其复合物可与其 他物质结合,形成夹心结构所引发的反 应。
VS
详细描述
在夹心反应中,抗原和抗体结合后,其复 合物可以与另一种物质结合,形成一种夹 心的结构。这种反应可以显著增加反应的 灵敏度,常用于检测低浓度的抗原。例如 在酶联免疫吸附试验(ELISA)中,酶标 板上的抗体与抗原结合后,再与酶标记的 抗体结合,形成夹心结构。
抗体
指由抗原刺激机体免疫系统产生的,能与相应抗原特异性结合的 球蛋白。
抗原抗体的特性
特异性
抗原和抗体之间的结合具有高度的特异性,即一种 抗原只能与相应的抗体发生结合反应。
亲和力
抗原和抗体之间的结合力称为亲和力,亲和力的大 小决定了抗原抗体反应的强弱。
可逆性
抗原抗体结合后形成的复合物在一定条件下可以解 离,即抗原抗体反应具有可逆性。
凝集反应
观察抗原抗体结合后颗粒物的凝集情况,判断反 应结果。
荧光免疫技术
利用荧光物质标记抗体或抗原,通过荧光信号的 强弱判断反应结果。
06
抗原抗体反应的注意事项
实验前的准备
实验材料准备
确保抗原和抗体溶液的浓 度和纯度,选择适当的标 记物如荧光染料、酶等。
实验设备检查
检查实验所需仪器设备, 如离心机、显微镜、酶标 仪等,确保其正常运行。
02
抗原抗体反应的原理
抗原抗体的结合力
02
01
03
静电吸引
抗原和抗体带有相反的电荷,通过静电吸引相互结合 。
氢键
抗原和抗体中的极性基团形成氢键,增强结合力。
疏水相互作用
抗原和抗体的非极性基团相互靠近,形成疏水键。
抗原抗体的亲和力
抗原抗体反应
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免疫学检测抗原抗体反应(antigen-antibody reaction)是指抗原与相应抗体所发生的特异性结合反应。
抗原抗体反应的特点(一)特异性抗原抗体的结合本质是抗原决定簇与抗体超变区的结合。
抗原决定簇与抗体超变区在一级结构和空间构型上呈互补关系,所以它们的结合具有高度特异性。
抗原抗体结合力的大小,常用亲和力(affinity)或亲合力(avidity)来表示,前者指抗体分子上一个抗原结合部位与相应的抗原决定基之间的结合强度,后者指一个抗体分子与整个抗原之间的结合强度。
抗原与抗体的结合为非共价的可逆结合,它们空间构象的互补程度不同,结合力强弱也不同,互补程度越高,亲和力越高。
(二)可逆性抗原抗体结合反应不是化学反应,而是非共价键的结合。
4种分子间引力参与了抗原抗体间的结合,分别是静电引力、范德华力、氢键结合力和疏水作用。
抗体和抗原之间的亲和力源自抗体超变区和抗原决定簇在空间构型上的互补性。
抗原和抗体分子均是极性分子,反应温度、酸碱度和离子浓度对它们的极性有重要影响,从而影响着两者的空间构型和亲和力。
抗原抗体结合反应是可逆反应。
正向反应产物是抗原抗体复合物,复合物解离则是逆向反应。
(三)抗原和抗体的浓度及合适比例抗原和抗体的浓度及合适比例是可见现象能否出现的关键。
当比例不合适时,少量的小分子抗原抗体复合物停留在反应的第一阶段,不能进一步交联和聚集,故不出现肉眼可见的现象。
一般用电解质溶液来调整抗原和抗体的浓度,使两者的比例合适。
(四)抗原抗体反应的阶段性抗原抗体反应的过程可分为两个阶段。
第一阶段是抗原抗体发生特异性结合,此阶段的抗原抗体复合物量很少,分子小,肉眼看不见。
当抗原抗体比例合适并且具备一定的环境因素(如电解质、pH、温度、补体)时,抗原抗体复合物进一步交联和聚集,反应也进入第二阶段,即可见反应阶段。
第二阶段的抗原抗体复合物可以出现凝集、沉淀等肉眼可见的现象,还可激活补体,引发溶菌、溶血等现象。
《抗原抗体反应》课件
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免疫测定技术
酶联免疫吸附试验(ELISA)
01
利用抗原抗体反应的原理,通过酶标记技术检测样本中微量抗
原或抗体的方法。
免疫荧光技术
02
利用抗原抗体反应标记荧光物质,通过荧光显微镜观察荧光信
号,对细胞或组织中的抗原进行定位和定性分析。
免疫印迹技术
03
将抗原抗体反应与电泳技术结合,分离并检测复杂样本中的抗
免疫学领域的发展趋势
免疫疗法
随着免疫疗法的发展,抗原抗体反应在肿瘤、感染等疾病的治疗中具有广阔的应用前景。
免疫预防
利用抗原抗体反应,研发新型疫苗,提高预防传染病的效果。
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亲和力定义
抗原和抗体结合时,它们 之间的亲和力是指它们相 互吸引的强度和稳定性。
亲和力常数
亲和力常数是用来描述抗 原和抗体结合强度的物理 量,其值越大表示结合越 稳定。
亲和力影响因素
亲和力受到多种因素的影 响,如抗原抗体的结构、 电荷分布、溶剂环境等。
抗原抗体反应的动力学
反应速率
抗原抗体反应的动力学特征包括 反应速率和反应机制。
等。
05
抗原抗体反应的实验操作
抗原抗体的制备
抗原的制备
选择适当的抗原物质,经过适当的处理和纯化,确保抗原的纯度和特异性。
抗体的制备
免疫动物以产生特异性抗体,通过细胞培养或杂交瘤技术制备单克隆抗体。
抗原抗体的纯化
亲和层析
利用抗原抗体特异性结合的特性,通 过亲和层析介质分离纯化抗体。
凝胶过滤层析
利用分子大小差异进行分离,排除杂 质,纯化抗原抗体。
详细描述
当抗原和抗体结合后,由于分子量增 大,可形成肉眼可见的沉淀物。这种 沉淀反应可用于检测抗原或抗体的存 在,如免疫比浊法测定抗原的浓度。
抗原抗体反应的原理及特点应用
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抗原抗体反应的原理及特点应用1. 原理抗原抗体反应是免疫系统中关键的免疫识别过程。
抗原是一种能够激发免疫系统产生抗体或细胞免疫应答的物质。
抗体是由免疫细胞(主要是B细胞)产生的蛋白质分子,可以识别和结合特定的抗原。
抗原抗体反应在生物学研究、免疫诊断和免疫治疗等领域都有重要的应用。
1.1 抗原的特点•多样性:抗原可以是多种化学性质的物质,如蛋白质、多糖、脂质和核酸等。
不同抗原之间的结构和性质都有所差异。
•特异性:抗原可以与相应的抗体发生特异性反应,即抗体只能识别并结合特定的抗原。
•免疫原性:抗原具有诱导机体免疫应答的能力。
免疫原性主要与抗原的分子大小、复杂性和非自身特性相关。
1.2 抗体的特点•多样性:抗体由许多不同类型的基因编码,因此可以产生大量多样性的抗体。
•结构复杂:抗体由两个重链和两个轻链组成,形成Y字型的结构。
其中抗原结合位点位于抗体的顶端。
•亲和力:抗体与抗原结合的亲和力通常很高,可以形成稳定的抗原-抗体复合物。
•特异性:抗体可以特异性地识别和结合特定的抗原分子。
2. 应用2.1 免疫诊断抗原抗体反应在临床诊断中有广泛的应用。
通过检测特定抗体与抗原的结合情况,可以获得有关某种疾病或病原体感染的信息。
目前常用的免疫诊断方法包括免疫荧光、酶联免疫吸附试验(ELISA)、放射免疫测定法等。
•免疫荧光:该方法通过检测标记在抗体上的荧光染料来判断是否与特定抗原结合。
常用于检测自身抗体、病原微生物和病毒等。
•ELISA:ELISA是一种基于酶标记物的免疫分析技术。
通过测定酶与底物之间的反应来检测抗原和抗体的结合。
常用于癌症、传染病和药物检测等领域。
•放射免疫测定法:该方法利用放射性同位素标记的抗体来检测抗原和抗体的结合。
常用于检测激素、肿瘤标志物和传染病等。
2.2 免疫治疗抗原抗体反应在免疫治疗中也有重要的应用。
通过向机体内部引入特定抗原或抗体,可以调节免疫系统的功能,以达到治疗疾病的目的。
•疫苗免疫:疫苗是通过免疫接种引入特定抗原,激发机体产生特异性抗体和免疫记忆,以预防或治疗疾病的方法。
抗原抗体反应及其应用

抗原 + 抗体
(亲水胶体) (亲水胶体)
抗原抗体复合物 电解质 可见反应
(疏水胶体)
(沉淀)
二、抗原抗体反应的类型
15
抗原抗体反应的类型
反应类型 沉淀反应 凝集反应 补体参与反应 中和反应 免疫标记
抗原 可溶 颗粒 细胞 毒素等 标记
抗体 无标记 无标记 无标记 无标记 或 标记
补体 无 无 有 无 无
副流感病毒
23
2、放射免疫技术及其应用
用放射性同位素标记技术来检测抗原抗体反应的高灵敏度方法。 反应特点:灵敏,精确;不稳定 ;安全性差
标记Ag或Ab
标记物纯化
抗原抗体反应
现临床实验室 应用较少
测定其放射活性
抗原抗体复合物沉淀
广泛应用于生物医学研究和临床诊断领域中各种微量蛋白质、激素、 小分子药物和肿瘤标志物的定量分析等
Ab - Ag
洗涤 Ab酶
Ab - Ag - Ab酶
② 间接夹心法
Ag 酶标板吸附抗体
Ab - Ag 1Ab
洗涤 2Ab酶
Ab -Ag-1Ab- 2Ab酶
Ab - Ag- 1Ab 底物
显色反应
28
酶联免疫吸附实验——夹心法
29
3、酶免疫技术的应用
ELISA 应用的范围很广,而且正在不断地扩大。 临床实验室主要应用于: 1、传染病的诊断,病毒如病毒性肝炎(甲肝抗体、乙肝三对、 丙肝抗体、丁肝抗体、戊肝抗体)、风疹病毒、疱疹病毒、轮 状病毒等; 2、细菌如结核杆菌、幽门螺杆菌等; 3、也用于一些蛋白质的检测,如各种免疫球蛋白、补体、肿 瘤标志物(甲胎蛋白、癌胚抗原、前列腺特异性抗原等)
13
抗体和大多数抗原同属蛋白质。在通常的血清学反应条件下均带有负电荷, 使极化的水分子在其周围形成水化层,成为亲水胶体,因此蛋白质不会自行凝 集出现沉淀。当抗原与抗体结合后,表面电荷减少,水化层变薄;而且由于抗原 抗体复合物形成后,与水接触的表面积减少,由亲水胶体转化为疏水胶体。此 时在电解质(如NaCl,的作用下,使各疏水胶体之间进一步靠拢、沉淀,形成可 见的抗原抗体复合物。
抗原抗体反应及应用
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共同决定簇
决定簇相似
交叉反应
抗原与抗体反应中量的关系
当抗体与抗原结合时,如果是颗粒抗原,则出现凝 集现象;如果是可溶性抗原,则产生沉淀作用。这些可见 现象的出现是以抗原与抗体反应特异性和亲和力为基础的, 同时也是抗原抗体反应的继发过程。
四、阶段性
第一阶段:特异性结合阶段,反应快,不可见
第二阶段:反应可见阶段,反应慢,出现凝集、 沉淀和 细胞溶解等现象
抗原抗体结合力
静电引力 (electrostatic forces) 范德华引力:作用最小 (van der Waals interactions) 氢键:最具特异性 (hydrogen bond ) 疏水作用力:作用最大 (hydrophobic interactions)
抗原抗体结合力示意图
小于静电引力。
3.氢键结合力
供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引力。在抗原抗 体反应中,羧基、氨基和羟基是主要供氢体,而羧基 氧、羧基碳和肽键氧等原子是主要受氢体,能的大小
取决于方向即氢键具有高度的方向性,因此范德华力
更具有特异性。氢键结合力与供氢体和受氢体之间距 离的6次方成反比,键能约20〃9kJ/mol。
3.亲水胶体转化疏水胶体
一、抗原抗体结合力
抗原和抗体的结合虽然是互补性的特异性结合,但并不形 成牢固的共价键,只是通过非共价键结合,结合方式类似
蛋白质和细胞受体或酶与底物之间的结合。抗原与抗体这
种弱的结合力涉及下列几种分子间的作用力。
l. 静电引力
抗原和抗体分子带有相反电荷的氨基和羧基基团之间相互 的引力,称为静电引力 ,又称库伦引力 。例如,抗体分
子上带电荷的碱性氨基酸的游离氨基(--NH3+和酸性氨基
第七章 抗原抗体反应及其在食品中的应用(1)

竞争放射免疫测定
三、酶标记抗体技术——EI
(酶免疫技术)将酶分子与抗体共价结合,
酶标记抗体可与存在于组织细胞或吸附于固相载
体上的抗原发生特异性结合。滴加底物溶液后,
酶催化底物,产生有颜色的物质。定位、定性、 定量。 ( 一 ) 用 于 标 记 的 酶 : 1. 辣 根 过 氧 化 物 酶 (Horseradish Peroxidase,HRP); 2. 碱 性 磷 酸 酶
抗体分子上一个抗 原结合点与对应的 抗原决定簇之间相 适应而存在的结合 力,互补程度。
抗原抗体亲和性示意图
亲合力(avidity)
Avidity
• The overall strength of binding between an Ag with many determinants and multivalent Abs
1.玻片法 为一种定性试验。 此法简便快速,适用 于新分细菌的鉴定或分型。如沙门氏菌的鉴定,或 血型鉴定。 也可检测待检血清中的相应抗体,如布氏杆菌、鸡 白痢全血平板凝集试验。
2.试管法 为一种定量试验,用以检测血清抗体含量。 将待检血清用生理盐水作倍比稀释,然后加入 等量抗原,置37℃水浴数小时观察。视不同凝集程 度记录为++++(100%凝集)、+++(75%凝集)、++(50 %凝集)、+(25%凝集)和-(不凝集)。以其++以上的 血清最大稀释度为该血清的凝集价(或称滴度)。
第五节 免疫标记技术
Ab + Ag
荧光素
Ab-Ag (含量低时不可见)
酶
放射性同位素 生物素-亲和素 标记抗体或抗原,进行抗原抗体反应的一类技术, 不必检测抗原抗体复合物本身,而是测定标记物, 通过物理或化学的手段放大反应,并借助于精密 仪器进行测定,提高灵敏度。
抗原抗体反应

是主要供氢体,而羧基氧、羧基碳和肽键氧等
原子是主要受氢体,能的大小取决于方向即氢
键具有高度的方向性,因此范德华力更具有特
异性。氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离
的6次方成反比,键能约20·9kJ/mol。
4.疏水作用力
❖
两个疏水基团在水溶液中相互接触时,
由于对水分子排斥而趋向聚集的力称为疏水作
用力,或称为疏水键。当抗原抗体反应时,抗
抗原决定簇与抗体超变区必须紧密接触,才能有
足够的结合力,使抗原抗体分子结合在一起。
一、抗原抗体结合力
❖
抗原和抗体的结合虽然是互补性的特异性
结合,但并不形成牢固的共价键,只是通 过非共价
键结合,结合方式类似蛋白质和细胞受体或酶与底
物之间的结合。抗原与抗体这种弱的结合力涉及下
列几种分子间的作用力。
l. 静电引力
❖ ×游离抗体浓度
❖
K代表抗体结合抗原的亲和力。K值
大的抗体与抗原牢固结合,不易解离,称该抗
体有高亲和力。
三、亲水胶体转化为疏水胶体
❖
抗体和大多数抗原同属蛋白质。在通
常的血清学反应条件下均带有负电荷,使极化
的水分子在其周围形成水化层,成为亲水胶体,
因此蛋白质不会自行凝集出现沉淀。当抗原与
❖
实验证明,在同一抗原抗体反应系统
中,不管抗原和抗体浓度如何变化,其沉淀反
❖ 比例性是指抗原与抗体发生可见反应需遵循一 定的量比关系,只有当二者浓度比例适当时,才出现 可见反应。以沉淀反应为例,在加入固定量抗体的一 排试管中再依次加入一定体积的递增浓度的抗原进行 反应时,发现随着抗原浓度的增加,沉淀很快大量出 现,但超过一定范围之后,沉淀速度和沉淀量随抗原 浓度增加反而迅速降低,甚至到最后不出现沉淀。沉 淀反应的速度反映了参加反应的抗原和抗体浓度的适 合程度,适合程度高反应快,反之则慢。通常把最迅 速出现沉淀时的抗原抗体的浓度比或量比称为抗原抗 体反应的最适比。
抗原抗体反应及应用 (2)

-NH2/-SH MBS法、SMPT法、SMBT法
佐剂的使用:佐剂与抗原按1:1比例混合乳化
信阳农业高等专科学校生物技术系
动物的选择
抗原与免疫动物的种属差异越远越好。
对蛋白质抗原,大局部动物皆适合常用的是山羊 和家兔;甾体激素免疫多用家兔;酶类免疫多用 豚鼠。
抗血清量的需要:大动物如马、骡等可获得大量 血清〔一头成年马反复采血可获得10000ml以上 的抗血清〕;但有时抗体需要是不多,选用家兔 或豚鼠即可。
HAT的RPMI1640〕
信阳农业高等专科学校生物技术系
单抗制备的技术
抗原提纯与动物免疫 骨髓瘤细胞及饲养细胞的制备 细胞融合 HAT法筛选杂交瘤细胞 阳性细胞的筛选、单克隆化与保存 单克隆抗体的制备与纯化
信阳农业高等专科学校生物技术系
抗原提纯与动物免疫
抗原纯度越高越好,尤其是初次免疫抗原。
信阳农业高等专科学校生物技术系
动物采血法
颈动脉放血法:这是最常用的方法,对家兔、山 羊等动物皆可采用。
心脏采血法:此法多用于豚鼠、大鼠、鸡等小动 物。此法采血技术应熟练,穿刺不准容易导致动 物急性死亡。
静脉屡次采血法:家兔可用耳中央静脉,山羊可 用颈静脉。这种放血法可隔日一次,有时可采集 多量血液。
信阳农业高等专科学校生物技术系
免疫途径
一般采用多点注射,一只动物注射总数约为 8~10点,包括足掌及肘窝淋巴结周围,背部两 侧、颌下、耳后等处皮内或皮下,免疫效果较好; 亦有肌肉、腹腔、静脉注射途径。 ➢ 腹腔、肌肉、皮内、皮下注射适合使用任何 抗原,刺激局部淋巴结发生免疫应答; ➢ 静脉注射适合可溶性抗原及分散的单细胞悬 液,不使用佐剂,免疫应答主要发生在脾脏。
信阳农业高等专科学校生物技术系
抗原抗体反应原理的应用
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抗原抗体反应原理的应用1. 什么是抗原抗体反应抗原抗体反应是指抗原与抗体之间的特异性结合作用。
抗原是能激发机体产生特异性抗体的物质,可以是病原体、细胞表面分子、药物、化学物质等。
抗体是机体针对抗原产生的一类蛋白质,可以识别并结合特定的抗原,从而引发免疫反应。
抗原抗体反应是免疫系统中重要的机制,广泛应用于疾病的诊断、治疗和科研领域。
2. 抗原抗体反应原理抗原与抗体的结合是通过抗原-抗体互相作用的特定结构域来实现的。
在抗原分子上,有一些特定的结构域,称为抗原决定簇(epitope),与抗体分子上的特定结构域,即抗体结合位点相互匹配。
抗体结合抗原的过程涉及多种非共价相互作用,包括离子键、氢键、疏水作用和范德华力等。
3. 抗原抗体反应在疾病诊断中的应用抗原抗体反应在疾病诊断中具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用例子:3.1 免疫层析检测法免疫层析检测法是利用抗体和抗原特异结合的原理进行疾病标记物检测的一种方法。
例如,妊娠试纸可以通过检测孕酮和人绒毛膜促性腺激素(hCG)等抗原来确定是否怀孕。
该方法简单、快速、便携,被广泛用于体外诊断。
3.2 免疫荧光检测免疫荧光检测(immunofluorescence)利用抗原与荧光标记的抗体结合来检测抗原的存在和分布。
这种检测方法可以用于病原体的诊断,例如,通过检测细胞表面的特定抗原来确认某种病毒或细菌的感染。
3.3 酶联免疫吸附实验酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)利用酶标记的二抗与特定抗原或抗体相互作用,通过测量酶的催化反应来定量检测抗原或抗体的含量。
ELISA方法在临床实验室中广泛应用于疾病的诊断,如乙肝病毒抗原和抗体的检测。
3.4 免疫组织化学染色免疫组织化学染色是通过特定抗体与抗原结合的原理来检测组织切片中特定抗原的存在和分布。
这种方法常用于肿瘤诊断,可以通过染色来判断是否存在某种肿瘤相关抗原的表达。
抗原抗体反应的应用
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1. 溶液中的沉淀反应 在体外可溶性抗原与相应抗体形成肉眼看见的沉
淀物。 在液相中形成的沉淀不容易观察判断,利用抗原
和抗体溶液之间的界面形成的沉淀线便于观察。
2019/10/15
抗血清 沉淀线
抗原
对照
1:10
2019/10/15
1:20
1:40
环状沉淀实验示意图
1:80
1:160
抗血清稀释度
2、凝胶中沉淀反应 抗原抗体在半透明的半固相介质中进行沉淀实验。
抗原分子与抗体分子在凝胶介质中自由扩散,相 遇形成沉淀。 以琼脂扩散实验较为常用。 1) 单向免疫扩散:抗体混于琼脂中,小孔中加入抗 原,抗原向周围均匀扩散,与抗体形成沉淀环。 可用于定量测定免疫球蛋白和补体的含量等。 2) 双向免疫扩散:抗原和抗体向周围扩散后可在两 孔之间形成白色沉淀线,可用于抗原或抗体的定 性检测。 缺点:时间长,灵敏度低。
2019/10/15
2019/10/15
免疫印迹法原理示意图
3、免疫电子显微镜技术 电子显微镜技术与免疫反应相结合的一项技术。 优点:提高了电镜观察的特异性。
如形态相同,但结构和组成不同的生物粒子, 细胞器或病毒粒子。 种类: 一类是先用抗体捕捉抗原,然后用磷钨酸负染色 观察。 另一类是用金标记抗体进行抗原定位。胶体金与 抗体Fc段结合。
2019/10/15
(3)测试过程 使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,并保持
其免疫活性(固相抗原/抗体的形成) 在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)
和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面 的抗原或抗体起反应(抗原抗体反应)
2019/10/15
用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合 物与其他物质分开,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。(酶标 抗原抗体复合物的分离)
抗原抗体反应的应用免疫学导论

夹心法
特点:
❖ 非竞争结合反应 ❖ 常用于抗原的检测 ❖ 适用于分子中具有至少两个抗原决定簇的多价
抗原,而不能用于小分子半抗原的检测 ❖ 所用两种抗体分别针对同一个抗原分子的不同
抗原决定簇
荧光与发光免疫分析
用于标记抗体的荧光化合物有异硫氰荧光素 (FITC)和罗丹明荧光素等。
目前较好的是时间分辨荧光免疫分析法 (TrFIA),提高了免疫分析技术的灵敏度和特异 性。
采用定量的标记抗原(Ag+)和非标 记抗原(Ag)竞争性结合有限量特异性 抗体(Ab)的反应
4. 基本试剂
• (1)标准品与质控品
• a. 意义:放射免疫定量分析的尺度、质量控制的依据
• b. 要求:
•
化学结构上——与待测物有相同的化学结构
•
化学纯度上——对竞争反应有干扰的杂质的含量低
•
含量准确
•
火箭电泳
将单向免疫扩散和电泳相结合的一种定 量检测技术。
原理:电泳时,含于琼脂凝胶中的抗体 不发生移动,而在电场的作用下促使样品中 的抗原向正极泳动。当抗原与抗体分子达到 适当比例时,形成一个形状如火箭的不溶性 免疫复合物沉淀峰,峰的高度与样本中的抗 原浓度呈正相关。
注意要点:
• 选择无电渗或电渗很小的琼脂糖,否则火箭形 状不规则;
柱两侧皮内多点)、间隔时间(加强)与次数
c. 抗体的纯化
• 去除杂抗体:用抗原吸附法
• 提取特异性 IgG:先用盐析法粗提,再用离子交换 层析或亲和层析纯化
• d. 抗体的鉴定
•
鉴定内容:效价、亲和力、特异性
•
鉴定方法:效价(琼脂单扩)、特异性(琼脂双
扩)、RIA
• e. 单克隆抗体的使用:
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Ag Affinity =
Ag attractive and repulsive forces
Calculation of Affinity
Ag + Ab Ag-Ab Applying the Law of Mass Action: [Ag-Ab] [Ag] x [Ab]
Keq =
二、单抗的制备
直接法-抗原包被
Labeled Ab
Ag Tissue Section
间 接 法
Labeled Anti-Ig Unlabeled Ab
Ag Tissue Section
夹 心 法-直 接 夹 心
Labeled Ab Ag in Patient’s sample Immobilized Solid Phase
Back
一、抗血清的制备
1、免疫动物 抗原 佐剂 免疫动物 2、抗血清的纯化与保存 采血 纯化与保存 3、抗血清的鉴定 效价 亲和力
BACK
Affinity
Strength of the reaction between a single antigenic determinant and a single Ab combining site High Affinity Ab Low Affinity Ab
第四章 抗原抗体反应及应 用
第一节 抗体的制备 抗血清:指抗原人工免疫实验动物,获得含 特异性抗体的血清。 多克隆抗体 (PAb): 多个抗原决定簇免疫机体 所产生的多种抗体的混合物。 单克隆抗体(monoclonal antibody,MAb) : 只针对某一特定的抗原决定簇,纯度高的抗体。
Ag Qualitative
–Rapid
+ Ab
BACK
BACK
Complement Fixation
Methodology
– – – – Ag mixed with test serum to be assayed for Ab Standard amount of complement is added Erythrocytes coated with Abs is added Amount of erythrocyte lysis is determined
Agglutination/Hemagglutination
1/256 1/64 1/128 1/512 1/8 1/16 1/32 1/2 1/4
Definition Qualitative test Quantitative test
Applications – Blood typing
+
Ag
Ag Ab
Interpretation
Precipitin arc represent individual antigens
Ag Ab
BACKCounterc源自rrent electrophoresis
Method
– Ag and Ab migrate toward each other by electrophoresis – Used only when Ag and Ab have opposite charges
Cross reactions
AntiA Ab Anti-A Ab Anti-A Ab
Ag A
Ag B
Ag C
Shared epitope
Similar epitope
Non-covalent Bonds
:85/chime2/lyso-
– Hydrogen bonds – Electrostatic bonds – Van der Waal forces – Hydrophobic bonds
Agglutination/Hemagglutination
Definition - tests that have as their endpoint the agglutination of a particulate antigen Qualitative agglutination test
– Bacterial infections
–Fourfold rise in titer
Practical considerations – Easy
– Semi-quantitative
BACK
Immunoelectrophoresis
Method – Ags are separated by electrophoresis – Ab is placed in trough cut in the agar
Ag
Ag
No Ag
Patient’s serum
Ag
BACK
BACK
酶标记抗体技术
免疫酶技术的基本程序:将酶分子与抗体或 抗抗体分子共价结合,酶标记抗体可与存在于组 织细胞或吸附于固相载体上的抗原或抗体发生特 异性结合。滴加底物溶液后,底物可在酶作用下 催化底物水解、氧化或还原等反应,产生有颜色 的物质。酶降解底物的量与呈现的颜色成正比。 用于标记的酶:1.辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase,HRP); phosphatase,AP)。 2. 碱 性 磷 酸 酶 (Alkaline
Affinity Ag:Ab ratio Physical form of Ag PH Temperament Electrolyte
Ab excess Ag excess
Equivalence – Lattice formation
第三节
常见的免疫分析方法
一、凝聚反应(Agglutination) 二、沉淀反应 1、溶液中的沉淀反应 2、凝胶扩散沉淀 3、免疫电泳 血清免疫电泳 火箭电泳 对流免疫电泳 三、补体参与的反应 四、免疫标记的抗原抗体技术 酶联免疫吸附(ELISA)
Specificity Lock and Key Concept antibody combining site to react with only one antigenic determinant. The ability of a population of antibody molecules to react with only one antigen.
Ag
直接夹心法 直接夹心法
直接 法
直接夹心 直接夹心 法
1、单抗的制备原理 2、单抗的制备方法 抗原提纯和动物免疫 骨髓瘤细胞及饲养细胞的制备 细胞融合 筛选阳性株 单克隆抗体的制备和冻存 单克隆抗体的纯化 GO
骨髓瘤细胞 ( HGPRT-TK- ) 在HAT中不能生长
脾脏淋巴细胞 (HGPRT+TK+) 体外培养过程中死亡 ↓←PEG 杂交瘤细胞 (HGPRT+、TK+) ↓ 在HAT中大量长期繁殖 ↓ 克隆化 ↓ BACK 产生单抗
Multiple Bonds Reversible
Source: Li, Y., Li, H., Smith-Gill, S. J., Mariuzza, R. A., Biochemistry 39, 6296, 2000
三、影响抗原抗体反应的因素
Factors Affecting Measurement of Ag/Ab Reactions
Cross Reactivity
The ability of an individual Ab combining site to react with more than one antigenic determinant. The ability of a population of Ab molecules to react with more than one Ag
– Ag or Ab
+
Agglutination/Hemagglutination
Quantitative agglutination test
– Titer – Prozone
1/1024 1/256 1/128 1/512 1/16 1/32 1/64 Neg. Pos. 1/2 1/4 1/8 Patient 1 2 3 4 5 6 7 8 Titer 64 8 512 <2 32 128 32 4
BACK
BACK
BACK
三、单抗的应用
临床检测、抑制器官移植排斥、治疗自 身免疫疾病、生物导弹等。
第二节 抗原抗体反应的原理
一、抗原抗体反应的原理 1.亲水胶体转化疏水胶体 2.抗原抗体结合力 电荷引力(静电引力) 范登华引力 氢键结合力 疏水作用力
二、抗原抗体反应的特性 Nature of Ag/Ab Reactions