抗原抗体反应应用
抗原抗体反应的应用
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。
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抗血清 沉淀线
抗原
对照
1:10
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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。
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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。
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(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）
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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）
抗原抗体反应及其应用
14
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
疏水作用力>氢键结合力>静电引力>范德华引力
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2、抗原抗体亲和力和亲合力
亲和力（affinity)
是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着
的引力，是抗原抗体间固 有的结合力。
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2、抗原抗体亲和力和亲合力
亲合力(avidity)
亲和力是指反应系统中复杂
抗原与相应抗体之间的结合
无
有 无 无
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抗原抗体反应的类型
反应类型
沉淀反应
实验技术
液相沉淀试验 免疫电泳技术 直接凝集试验
结果判断
观察沉淀，检测浊度 观察扫描沉淀峰、沉淀弧 观察凝集现象 观察凝集现象 观察凝集现象 观察测定溶血现象 观察测定溶血现象
凝集反应
间接凝集试验 抗球蛋白试验补体参与源自反应补体溶血试验 补体结合试验
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）
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抗原抗体反应特点及应用
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。
抗原抗体反应及应用
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。
抗原抗体反应检测的临床意义
抗原抗体反应检测的临床意义
抗原抗体反应检测是一种通过检测人体血液中特定病原体的抗原或抗体来诊断疾病的方法。
该检测方法可用于多种疾病的诊断，包括但不限于感染性疾病、自身免疫性疾病、妊娠等。
在感染性疾病方面，抗原抗体反应检测是一种常见的诊断方法，可用于诊断各种病毒、细菌和寄生虫引起的感染，如流感、乙肝、艾滋病、梅毒等。
此外，该检测方法还可用于诊断特定病原体引起的疾病，如结核病、疟疾、肝炎等。
在自身免疫性疾病方面，抗原抗体反应检测可用于诊断多种自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、硬皮病等。
此外，该检测方法还可用于监测疾病的治疗效果和预测疾病的发展趋势。
在妊娠方面，抗原抗体反应检测可用于诊断是否怀孕以及孕周的确定。
例如，人绒毛膜促性腺激素（hCG）是怀孕早期的标志物，检测血液或尿液中的hCG水平可以确定是否怀孕。
总之，抗原抗体反应检测在临床上有着广泛的应用，可以提供重要的诊断和监测信息，有助于医生准确诊断疾病、制定合理的治疗方案和预测疾病的发展趋势。
抗原抗体反应的原理及应用
抗原抗体反应的原理及应用1. 前言抗原抗体反应是生物学中一种重要的免疫反应，通过抗原与抗体之间的特异性相互作用来产生特定的免疫应答。
它具有广泛的应用价值，在医学诊断、药物研发、免疫学研究等领域发挥着重要作用。
2. 抗原抗体反应的原理抗原抗体反应是基于抗原与抗体之间的特异性结合。
抗原通常是一种分子（如蛋白质、糖类、药物等），具有一定的结构特征。
抗体是由机体免疫系统产生的一种蛋白质，具有高度的特异性，能够与特定的抗原结合并形成抗原-抗体复合物。
抗原-抗体反应的原理主要包括两个步骤：抗原识别和抗原结合。
在抗原识别阶段，抗体与抗原的特异性结合是由两者间的非共价作用力所驱动的，主要包括电荷作用力、范德华力、疏水作用力等。
在抗原结合阶段，抗体通过其抗原结合位点与抗原的特定表位结合，形成稳定的抗原-抗体复合物。
3. 抗原抗体反应的应用抗原抗体反应在医学诊断、药物研发和免疫学研究中具有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用领域：3.1 医学诊断抗原抗体反应是一种重要的诊断方法，可以用于检测和诊断疾病。
常见的医学诊断方法包括ELISA、免疫组织化学和免疫荧光等。
以ELISA为例，通过将待测抗原与已知抗体结合，再通过酶标记技术来检测抗原-抗体复合物的形成，从而判断待测样品中是否含有目标抗原。
3.2 药物研发抗原抗体反应在药物研发中发挥着重要作用。
通过研究药物与特定抗原的相互作用，可以评估药物的抗原性和免疫原性。
同时，抗体也被广泛应用于药物治疗中，例如单克隆抗体药物。
3.3 免疫学研究抗原抗体反应在免疫学研究中起着基础性的作用。
通过研究抗原与抗体的相互作用，可以深入了解免疫系统的功能和机制。
例如，通过生成特定的抗体来研究某一特定蛋白在免疫应答中的作用。
3.4 生物工程与生物技术抗原抗体反应在生物工程和生物技术领域也有重要应用。
例如，通过抗体工程技术可以对抗体进行改造和改进，以提高其识别和结合特异性。
此外，抗原抗体反应也被广泛应用于酶标记、荧光标记和放射性标记等技术中，用于检测和定量特定物质。
抗原抗体高分子反应促进剂
抗原抗体高分子反应促进剂
从多个角度来看，抗原抗体高分子反应促进剂的作用和应用可
以从以下几个方面来解释：
1. 提高特异性结合，抗原抗体反应是一种高度特异的相互作用，但有时由于抗原或抗体的性质，结合效率可能不高。
抗原抗体高分
子反应促进剂可以通过调节反应条件、增加反应时间或改变反应介
质等方式，提高抗原与抗体之间的特异性结合，从而增强检测或治
疗的准确性和效果。
2. 增加灵敏度，在某些情况下，抗原与抗体之间的结合可能比
较弱，难以被检测或观察到。
抗原抗体高分子反应促进剂可以通过
增加反应的信号放大，如使用荧光标记、酶联等方法，使结合事件
更容易被观察到，从而提高检测的灵敏度。
3. 优化反应条件，抗原抗体反应的效率和特异性往往受到反应
条件的影响。
抗原抗体高分子反应促进剂可以通过调节温度、pH值、离子浓度等反应条件，优化反应环境，使抗原与抗体之间的结合更
加稳定和高效。
4. 扩大应用范围，某些抗原与抗体之间的结合可能受到其他物
质的干扰，导致特异性结合降低。
抗原抗体高分子反应促进剂可以
通过吸附、阻断或中和等方式，去除或减少干扰物质的影响，从而
扩大抗原抗体反应的应用范围。
总而言之，抗原抗体高分子反应促进剂在实验室研究和临床应
用中起着重要的作用。
它们能够提高抗原与抗体之间的特异性结合，增加灵敏度，优化反应条件，扩大应用范围。
通过使用这些促进剂，我们可以更准确地检测和诊断疾病，开展免疫治疗等工作，为医学
研究和临床实践提供有力支持。
《抗原抗体反应》课件
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。
抗原抗体相互作用的研究与应用
抗原抗体相互作用的研究与应用抗原抗体相互作用是生物学和生物化学中一个重要且经常用到的概念。
简单地说，抗原是指能够引起免疫反应的物质，而抗体则是一种特异性蛋白质，能够识别并与抗原结合，并进一步引发免疫反应。
抗原抗体相互作用在生物学、医学、药学、食品科学等多个领域中都有广泛的应用。
1. 抗原抗体相互作用的机制抗原抗体相互作用的机制至今仍然是科学家们研究的焦点之一。
根据传统的抗原抗体相互作用机制，当抗体与抗原结合时，它们的结构和形状会相互适应，就像锁和钥匹配一样。
这种相互适应导致抗原-抗体复合物形成，并激活多种细胞和分子，从而引发免疫反应。
随着研究的不断深入，学者们已经发现，抗原抗体相互作用并不是一个简单的锁与钥的模型，还存在很多未知的变量和机制。
例如，抗体并不仅仅针对抗原的结构，还涉及抗原表面上的化学和物理性质等方面。
此外，抗原-抗体复合物的结构也可能比传统模型所设想的更为复杂。
2. 抗原抗体相互作用的在药学与医学中的应用在药学和医学领域，抗原抗体相互作用的应用主要包括以下方面：（1）药物研发通过研究抗原抗体相互作用机制，临床医生和药物研发者能够选择合适的抗体靶点，以此来制定更为有效的药物治疗方案。
例如，近年来许多靶向抗肿瘤治疗的药物通过识别抗原结合到肿瘤细胞表面上的抗体，从而实现对肿瘤细胞的精准打击。
（2）诊断和检测抗原抗体相互作用还可以被用于临床的诊断和检测中。
例如，流感病毒的诊断通常使用抗体来检测病毒是否存在。
临床实践中还发现，通过检测一些特定的抗体类型，我们可以了解某人是否感染了某种病毒或是否具有特定的免疫力。
（3）免疫治疗免疫治疗在临床治疗上是一个相对较新的领域。
它通过在人体内引入合适的抗体，从而控制一些疾病的发生和进展。
例如，曾经出现在新闻中的“抗HIV抗体”就是一种通过引入合适的抗体，从而减少HIV感染的有效治疗手段。
3. 抗原抗体相互作用的在食品科学中的应用在食品科学领域，各种抗原抗体相互作用的技术逐渐被引入来保证食品的安全和质量。
抗原抗体反应的原理及特点应用
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：
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）
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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
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。
抗原抗体反应及应用
抗原抗体反应及应用抗原抗体反应是一种生化反应，促进身体对抗病原体的自我保护能力，并在医学实践中被广泛应用。
本文将介绍抗原抗体反应的基本原理，其应用领域以及优缺点。
抗原抗体反应是一个复杂的生化过程，其中抗体与抗原结合以形成抗原抗体复合物。
抗原在细胞膜、细胞质或者体液中存在，并被识别并结合到抗体上。
抗体是一类特异性免疫球蛋白，由B细胞产生，可识别和结合特定的抗原，从而使抗原和抗体形成复合物。
一旦抗原与抗体结合，抗原抗体复合物可以引导免疫系统去清除该抗原，促进炎症反应，保护机体不受感染。
在医学诊断和治疗中，抗原抗体反应是广泛应用的生化工具。
例如，许多皮肤测试和血液检查都基于抗原抗体反应的基本原理。
一些经典的应用领域包括：1. 疾病诊断：许多疾病都通过测定患者血液、尿液或其它体液中的特定抗体来诊断。
例如，在艾滋病的检测中，人体是否有HIV抗体的结果是决定感染的关键。
2. 疫苗开发：疫苗的开发需要了解病原体抗原与抗体之间反应的性质。
以流感疫苗为例，疫苗内含特定的流感病毒抗原，因此它们诱导了机体产生特定的抗体，提供对流感病毒的免疫保护。
3. 治疗检测：在很多情况下，患者是否对某种疾病治疗有效依赖于抗体的产生。
例如，在微生物感染后，B细胞通常会产生降低病菌数量的抗体。
4. 体外诊断：还可以利用抗原抗体反应开发出便捷、快速、灵敏的体外诊断工具，诊断医疗所需的抗体复合物数量。
尽管抗原抗体反应在医学领域中发挥着重要的作用，但其也有缺点。
首先，抗原抗体反应是一种非特异性的反应，它在识别抗体时有时会产生“误报”。
第二，使用抗原抗体反应进行疾病诊断需要取样，样品来源和质量等因素都会影响检测结果的准确性，许多情况下需要多次测试来确认确诊结论。
最后，抗原抗体反应检测也存在着一定的技术限制，许多新兴方法包括PCR和免疫贴法不断完善。
综上所述，抗原抗体反应是一种广泛应用于医学诊断和治疗的生物学工具。
尽管其有缺点，但其准确性大大提高了其在测量和检测特定标志物和疾病诊断中的作用，因此这种方法在未来仍将继续发挥其重要作用。
抗原抗体的反应
氚(3H)因其放射性损伤小(软β 射线、0.0185meV)，物理半 衰期长(12—26 年)而生物半衰期短，属低毒型放射性同位素， 用于标记免疫分子更合适。常用N—琥珀酰亚胺[2，3—3H] 丙酸酯标记抗原或抗体分子，其活泼酯基易和蛋白质的游离 氨基反应：
标记反应完成后，需除去未反应的放射性试剂和其他产物，一般 用电泳，沉淀，离子变换层析，高压液相层析及超速离心等方法 将标记物纯化，但最方便的方法是凝胶过滤，透析及超滤。 放射标记的抗原或抗体可直接用于抗原抗体反应，形成的抗原抗 体反应复合物，用第—抗体或聚乙二醇沉淀分离后，测定其放射 活性．用于定量抗原或抗体。为了提高灵敏度，应用竞争法进行 抗原或抗体定量，其放射活性与被测抗原或抗体呈反比(图7—17)。
3．免疫电泳
免疫扩散沉淀形成需较长时间，且灵敏度低。免疫电泳 （immunoelectrphoresis）是利用蛋白质在凝胶中电泳迁移 率不同能被分离开来的特性与免疫扩散结合一起进行分析的方 法。这种方法能提高分辨率和灵敏度。混合的蛋白质抗原在 PH 8．6时带负电荷，在电场的作用下，由负极向正极迁移， 使混合的抗原组分得以分离，而抗体可以通过自由扩散，也可 以通过电泳与分离的抗原形成相应的特异性沉淀线。从而提高 免疫沉淀的灵敏度。常见的免疫电泳方法有血清免疫电泳，火 箭电泳和对流免疫电泳(又称电渗析)。传统的免疫电泳即指血 清免疫电泳，将抗原混合物(病人血清)在凝胶中用电泳分离后， 沿电冰方向挖一平行的小槽，加入抗血清，进行双扩散。沉淀 线的特点显示病人血清与正常人血清存在的差异，即血清蛋白 组分的缺少或增加(图7—13)。
一、免疫沉淀与免疫凝集
1．溶液中的沉淀反应 在体外，当抗体与相应抗原二者浓度比例适当时，会发生 免疫沉淀(immunoprecipitation)反应，表明两者之间有特 异性反应。免疫沉淀反应广泛用于抗原或抗体的定性及定 量分析。在液相中形成的沉淀不易观察判断，利用抗原和 抗体溶液之间的界面形成的沉淀线便于判断，即环状沉淀 试验(ring precipitant test)(图7—l0)。沉淀试验可以在玻璃 管中进行，将小试管或毛管的底部加入抗原溶液，在上层 轻轻铺上不同稀释倍数的抗体溶液，勿使界面破坏，为了 使界面更好地形成，常在下层抗原溶液中加入10％的蔗糖 或甘油。抗原抗体溶液置于37℃或4℃孵育后，在界面上形 成白色沉淀线。玻片上沉淀的形成必须在显微镜下观察。
抗原抗体反应原理的应用
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。
抗原抗体反应检测的临床意义
抗原抗体反应检测的临床意义抗原抗体反应检测的最大优势之一是其高敏感性和高特异性。
抗原抗体反应检测能够通过检测体内特定的抗原或抗体来确定是否存在其中一种疾病或感染。
相比其他的诊断方法，抗原抗体反应检测方法的敏感性更高，能够及早发现病情的变化，为患者提供更早的治疗和干预。
另外，抗原抗体反应检测还能够帮助医生监测治疗效果。
在一些需要长期治疗的疾病中，如艾滋病、乙肝等，抗原抗体反应检测能够通过定期检测特定的抗原或抗体来评估治疗的效果，如果检测到抗原或抗体水平下降，就可以判定治疗取得了效果。
同时，抗原抗体反应检测还可以指导医生对治疗方案进行调整，以达到最佳疗效。
此外，抗原抗体反应检测在传染病的防控中也具有重要的意义。
通过检测抗原或抗体，可以迅速发现病原体的存在，从而及时采取相应的控制措施，以避免疾病的传播和扩散。
例如，在流感季节，通过对患者进行流感抗原抗体反应检测，可以迅速确认感染病毒的类型和变异情况，指导针对性的疫苗研发和接种，从而有效控制流感的传播。
抗原抗体反应检测还可以用于疾病的早期诊断。
有些疾病在早期并没有明显的症状，通过检测特定的抗原或抗体，可以尽早发现疾病的存在。
早期诊断能够给予患者更及时、更有效的治疗，提高治愈率和生存率。
例如，在乳腺癌的早期诊断中，通过检测乳腺癌特异抗原CA153的水平，可以尽早发现乳腺癌的存在，并采取相应的治疗措施，提高患者的治愈率。
此外，抗原抗体反应检测还可以用于血型鉴定、组织移植配型等方面。
通过检测个体血液中的特定抗体和抗原的反应，可以确定个体的血型，从而更好地进行输血和器官移植，减少并发症的风险。
综上所述，抗原抗体反应检测在临床中具有广泛的应用和重要的临床意义。
它能够早期发现疾病、监测治疗效果、预防和控制传染病，为医生提供科学的诊断依据，为患者提供更及时、更有效的治疗和预防措施。
随着科技的不断发展，抗原抗体反应检测将会在临床实践中发挥越来越重要的作用。
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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
抗原抗体反应应用
放射性同位素标记分析法示意图
抗原抗体反应应用
抗原抗体反应应用
2.酶联免疫吸附试验（ELISA）
( enzyme linked immunosorbent assay)
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）
抗原抗体反应应用
❖ 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）
第三节 抗原抗体反应的应用
一、免疫沉淀与免疫凝集 二、免疫标记 三、免疫定位分析 四、抗原抗体反映的其他应用
抗原抗体反应应用
一、免疫沉淀与免疫凝集
1. 溶液中的环状沉淀试验 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。
(1) 定义：抗原与抗体吸附在固相表面，如 聚苯乙烯微量板，抗原与抗体反应后， 将固相与液相分离除去游离的抗原或抗 体，而结合的抗原或抗体上被标记的酶 仍保持活性，催化底物形成有色产物。
(2) 测试方法：可目测或用分光光度计比色 进行定性或定量检测。
抗原抗体反应应用
(3) 测试过程 ❖ 使抗原或抗体结合到某种固相载体表面，并保
抗原抗体反应应用
抗血清 沉淀线
抗原
对照
1:10
1:20 1:40
环状沉淀实验示意图
1:80 1:160
抗血清稀释度
抗原抗体反应应用
2. 凝胶扩散沉淀
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
二、免疫标记
免疫标记技术：将已知抗体或抗原标记上易 显示的物质（示踪物），通过检测标记物反 映有无抗原抗体反应，从而间接测出微量的 抗原或抗体。
目前有四种方法： 1. 放射免疫分析法：以同位素为示踪物，为最
灵敏、可靠的免疫标记技术。 2. 酶联免疫吸附试验（ELISA） 3. 荧光与发光免疫分析 4. 亲和标记的免疫分析
抗原抗体反应应用
(4) ELISA技术类型
ELISA可用于测定抗原，也可用于测定抗 体，在这种测定方法中有3种必要的试剂： ❖ 固相的抗原或抗体， ❖ 酶标记的抗原或抗体， ❖ 酶作用的底物。
抗原抗体反应应用
①双抗体夹心法(直接夹心法）
抗原抗体反应应用
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
2) 火箭电泳：单向免疫扩散与电泳结合的一种 方法。在电场作用下抗原向正极扩散，与抗 体形成沉淀峰（火箭型沉淀线）。需时短， 能检测微量抗原。
3) 对流电泳(电渗析)：在电场作用下抗原与抗 体相对扩散，形成沉淀线。对流电泳较双扩 快速和灵敏。
抗原抗体反应应用
抗原抗体反应应用
抗原抗体反应应用
抗原抗体反应应用
血凝反应的抗体识别的抗原可以是红细胞
表面的天然抗原，如血凝鉴定试验；也可以通
过交联将红细胞连接上其他抗原，如早期的
HBsAg血凝试验。
抗原抗体反应应用
细菌的血凝试验常用来 对细菌进行鉴定与分 型，如沙门菌鞭毛抗原的分析等。
免疫凝集试验虽然简便，但是受反应灵敏度的 限制，在实际应用越来越少。
抗原抗体反应应用
4.免疫共沉淀
在溶液中两种或两种以上蛋白质相互 作用，可以通过免疫共沉淀惊醒鉴定和分 离。
蛋白质相互作用通过非共价结合，用 针对其中一种蛋白质的特异性抗体进行的 免疫沉淀，与该蛋白相互作用的其他蛋白 也同时被沉淀下来。
如果第一抗体结合后再加入第二抗体或 A蛋白可使抗原抗体形成更大的复合物易于 沉淀，也可通过加入聚乙二醇破坏水化膜 加速沉淀形成。
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。
抗原抗体反应应用
单向免疫扩散：常用于测定IgG、IgM、 IgA、C3、C4等。
抗体混于琼脂 凝胶中制板
抗原抗体反应应用
免疫共沉淀原理图解
抗原抗体反应应用
5.免疫凝集
大颗粒性抗原如细胞或细菌等与相应的抗体结 合后能使康媛颗粒发生凝集，形成肉眼易见的凝 集小块，即为免疫凝集。
凝集反应的发生分为两个阶段：1、抗原抗体 的特异性结合阶段；2、出现肉眼可见的凝集现 象。
抗原体反应应用
最常见的免疫凝集反应是红细胞凝集，即 血凝反应。