沉淀反应

第六章沉淀反应

沉淀反应是指可溶性抗原与相应抗体在特定条件下发生特异性结合时出现的沉淀现象。

第一节沉淀反应的特点

沉淀反应中的抗原多为蛋白质、多糖、血清、毒素等可溶性物质。

沉淀反应分两个阶段，

第一阶段为抗原抗体发生特异性结合，几秒到几十秒即可完成，出现可溶性小的复合物，肉眼不可见；

第二阶段为形成可见的免疫复合物，约需几十分钟到数小时才能完成，如沉淀线、沉淀环。

第二节液体内沉淀试验

一、絮状沉淀试验

抗原抗体溶液在电解质的存在下结合，形成絮状沉淀物，这种絮状沉淀受抗原和抗体比例的直接影响，因此常用来作为测定抗原抗体反应最适比例的方法，常见类型有：

（一）抗原稀释法抗原进行一系列稀释与恒定浓度抗血清反应。

（二）抗体稀释法抗体进行一系列稀释与恒定浓度抗原反应。

（三）方阵滴定法方阵滴定法即棋盘滴定法。

二、免疫浊度测定

属于液体内沉淀反应，其特点是将现代光学测量仪器与自动化检测系统相结合应用于沉淀反应，可进行液体中微量抗原、抗体及小分子半抗原定量检测。

（一）免疫比浊测定的影响因素

1.抗原抗体的比例是浊度形成的关键因素。

当抗原过量时，形成的IC分子小，而且会发生再解离，使浊度反而下降，光散射亦减少，这就是高剂量钩状效应。当抗体过量时，IC的形成随着抗原递增而增加，至抗原、抗体最适比例处达最高峰，这就是经典的海德堡曲线理论。

在反应体系中保持抗体适当过量，如形成抗原过量则造成测定的准确性降低。

2.抗体的质量对免疫比浊测定法的抗体要求

（1）特异性强：抗血清最核心的要求是单价特异性，即该抗体只针对某一种抗原，与其他无关抗原不发生交叉反应，特异性抗体和相应抗原结合后形成的浊度代表真实的试验结果。

（2）效价高：低效价（＜1:20）抗体会增加非特异性浊度（伪浊度）的产生。

（3）亲和力强：则抗体的活性高，不仅可以加快抗原抗体反应的速度，而且形成的IC较牢固，不易发生解离。在速率比浊法中尤为重要。

（4）R型和H型抗体：根据抗血清来源的动物种类不同，分为R型抗体和H型抗体。

R型抗体是指以家兔为代表的小型动物被注射抗原免疫后制备的抗血清。这类抗血清的特点是亲和力较强，抗原抗体结合后不易发生解离。

H型抗体是指以马为代表的大型动物注射抗原后制备的抗血清，这类抗血清的亲和力弱，抗原抗体结合后极易解离。

3.抗原抗体反应的溶液

反应液最适pH为6.5～8.5，否则不易形成IC，甚至可引起IC解离。

在一定范围内，离子强度大，IC形成越快；离子的种类也可影响IC的形成。一般常使用磷酸盐缓冲液作为免疫比浊法的反应液。

4.增浊剂

某些非离子型亲水剂对促进IC的形成有显著的增强作用，如聚乙二醇（PEG）、吐温-20，其作用是消除蛋白质（抗原或抗体）分子周围的电子云和水化层，促进抗原、抗体分子靠近，结合形成大分子复合物。

（二）免疫比浊法方法分类

1.透射免疫比浊法通过检测光被吸收、衍射、反射和折射后光线减弱的变化，来定量抗原抗体的复合物。

2.免疫胶乳比浊法是以胶乳作为载体对小分子免疫复合物进行微量测定，进一步提高了免疫浊度测定的灵敏度。

3.散射免疫比浊法通过检测光折射和衍射而形成的散射光强度来定量抗原抗体的复合物。该法根据抗原抗体反应的时间和反应结合的动力学，又可分为终点散射比浊法、固定时间散射比浊法和速率散射比浊法。

（三）免疫比浊法应用

血液、体液中蛋白质的测定

如免疫球蛋白IgG、IgA、IgM、补体C3、补体C4、血浆蛋白（前白蛋白、α-抗胰蛋白酶、α-酸性糖蛋白、α2-巨球蛋白、血浆铜蓝蛋白、结合球蛋白、转铁蛋白）。尿微量蛋白系列和半抗原（如激素、毒物和各种治疗性药物）。

（四）免疫比浊法优点

1.稳定性好

2.敏感度高（达ng/L）

3.精确度高（CV＜5%）

4.简便快速，易于自动化

5.无放射性核素污染，适合于大批量标本的检测

第三节凝胶内沉淀试验

利用可溶性抗原和相应抗体在凝胶内扩散，形成浓度梯度，在抗原与抗体浓度比例恰当的位置形成肉眼可见的沉淀线或沉淀环。

凝胶支持物的种类有琼脂、琼脂糖、葡聚糖或聚丙烯酰胺凝胶等。不同分子量的物质在凝胶中扩散速度不同，借此可用以识别不同待测物分子量的差别。

一、单向扩散试验

在琼脂内混入抗体，待测抗原从局部向琼脂内自由扩散，如抗原和相应抗体结合，则形成沉淀环。

（一）试管法0.7%琼脂糖溶液中，注入小试管内，上层加抗原溶液使待测抗原在凝胶中自由扩散，在抗原抗体比例恰当位置形成沉淀环。较少采用。

（二）平板法是将抗体或抗血清混入0.9%琼脂糖凝胶内，未凝固前倾注成平板，然后在上打孔，将抗原加入孔中，放37℃让其自由扩散，24～48小时后可见孔周围出现沉淀环，测定环的直径或面积计算标本中待测抗原的浓度。有两种计算方法：

1.Mancini曲线适用大分子抗原和长时间扩散（＞48小时）的结果，沉淀环直径的平方（d2）与抗原浓度（c）呈线性关系：c/d2＝k。

2.Fahey曲线适用于小分子抗原和较短时间扩散的结果处理，用半对数纸画线，浓度对数logc与扩散环直径（d）呈线性关系：logc/d＝k（其中c为抗原浓度，d为沉淀环直径，k为常数）。

（三）影响因素

1.抗血清必须特异性强、效价高、亲和力强，在良好条件下保存。

2.每次测定都必须作标准曲线。

3.每次测定时必须用质控血清作质控。

4.注意双环现象（出现了两种抗原性相同成分）。

二、双向扩散试验

双向扩散试验是让抗原和抗体在琼脂中各自向对方扩散，在比例恰当之处形成沉淀线，沉淀线的位置、形状以及对比关系，可对抗原或抗体进行定性分析。

双向扩散试验简单易行，用途广泛，但该技术灵敏度低，出现结果慢，不能精确定量，这些弱点在相当程度上限制了它的应用。

根据试验形式可分为试管法和平板法两种。

（一）试管法：先在试管中加入含有抗体的琼脂，凝固后在中间加一层普通琼脂，冷却后再将抗原溶液加到上层，放置后，下层的抗体和上层的抗原向中间琼脂层内自由扩散，在抗原抗体浓度比例恰当处形成沉淀线。此方法做起来麻烦，并且只能测定一个标本，所以临床检验中很少用。

（二）平板法是鉴定抗原抗体的最基本、最常见的方法之一。该方法的基本步骤是：先在平板玻璃上倾注一均匀的琼脂薄层，凝固后在琼脂板上打孔，孔径一般为3mm，孔间距通常在3～5mm，孔的排列可呈梅花形、双排形或三角形等。在相对的孔中加入抗原或抗体，放置湿盒37℃18～24小时后，琼脂中各自扩散的抗原和相对应的抗体可在浓度比例适当处形成可见的沉淀线。

根据沉淀线的有无、形态和位置可作如下分析：

1.抗原或抗体的存在与否以及相对含量的估计

（1）沉淀线如果靠近抗原孔，则表示抗体含量较大；

（2）沉淀线如果靠近抗体孔，则表示抗原含量较大；

（3）不出现沉淀线则表明无对应的抗体（抗原）或者抗原过量。

2.抗原或抗体相对分子量的分析

（1）抗原或抗体在琼脂内自由扩散，其速度受分子量的影响。分子量小者扩散快，反之则较慢。

（2）由于慢者扩散圈小，局部浓度则较大，形成的沉淀线弯向分子量大的一方；如果两者分子量大致相等，则形成直线。

3.抗原性质的分析

（1）两条沉淀线互相吻合相连，表明抗体与两个抗原中的相同表位结合而沉淀，两个抗原相同；

（2）沉淀线呈部分相切，说明两个抗原之间有部分相同；