免疫學實驗技術隨著免疫學學科的發展而得到不斷改進和完善,並對免疫學學科的發展起著極大的推動作用。現在,免疫學實驗技術已成為生物學、醫學及其他學科實驗研究的一種重要手段,特別在一些微量的、特異性要求高的測定中更顯示了其特有的優越性。免疫學的研究方法多、範圍廣。
一、血清學反應
在體外進行的體液免疫反應一般采用血清進行試驗,稱為血清學反應。血清學反應既可用已知抗原檢測未知抗體,也可用已知抗體檢測未知抗原。故常用來進行體外體液免疫功能的測定、轉染病的診斷、微生物的分類鑒定以及廣泛應用於生物化學、遺傳學、胚胎發育學、病毒學、細菌學等各學科的研究之中。
抗原抗體反應的一般規律:特異性、可逆性、定比性、階段性、條件性。
( 一 ) 凝集反應
細菌、紅細胞等顆粒性抗原與其特異性抗體結合後,在有電解質存在時,互相凝聚成肉眼可見的凝集小塊,稱為凝集反應。參與凝集反應的抗原稱為凝集原,抗體稱為凝集素。
在凝集反應中,單個抗原體積大,而抗原總麵積小,為使抗原和抗體間充分結合,常須稀釋抗體 ( 抗血清 ) 。
1 .直接凝集反應
有玻片法和試管法。玻片法簡便、快速,是一種定性試驗,可用於菌種鑒定、測定血型等。試管法可定量判斷血清中抗體的相對含量,可用於協助臨床診斷或供流行病學調查。
2 .間接凝集反應
將可溶性抗原 ( 或抗體 ) 吸附於一種載體顆粒表麵,然後與抗體 ( 或抗原 ) 結合,在有電解質存在的適宜條件下,可發生凝集反應,稱為間接凝集反應。
( 二 ) 沉澱反應
可溶性抗原,如細菌的外毒素、內毒素、血清、病毒的可溶性抗原和組織浸出液等與相應抗體結合,在適量電解質存在下,聚合成肉眼可見的白色沉澱,稱為沉澱反應。其抗原稱為沉澱原,抗體稱為沉澱素。在沉澱反應中,抗原分子較小,單位體積內所含的量多,與抗體結合的總麵積大,為了使抗原抗體按比例結合,常稀釋抗原。
1 .環狀沉澱反應
在小試管內先加入已知抗血清,然後小心加入待檢抗原於血清上表麵,使之成為分界清晰的兩層.一定時間後,凡兩層液麵交界處出現白色環狀沉澱者即為陽性反應。此法簡單、敏感,所需被檢材料少,可用作抗原的定性試驗如炭疽病的診斷、血跡鑒定、沉澱素的效價滴定等。
2 .絮狀沉澱反應
抗原與抗血清在試管內混合,在有電解質存在時,抗原抗體複合物可形成混濁沉澱或絮狀凝聚物。此反應可用於診斷螺旋體引起的梅毒病 (Kahn 氏試驗 ) 以及用以滴定毒素、類毒素和抗毒素的效價。
3 .免疫擴散
瓊脂凝膠呈多孔結構,能允許各種抗原抗體在其中自由擴散。抗原抗體在瓊脂凝膠中擴散由近及遠形成濃度梯度,當兩者在比例適當處相遇即發生沉澱反應,形成沉澱帶。由於一種抗原抗體係統隻出現一條沉澱帶,故本反應能將複合抗原成.分加以區分,從而可了解抗原複合物的組成,並可將所得沉澱用特異方法染色及用生物活性 ( 酶活性 ) 、同位素標記等方法鑒定抗原成分。按其操作技術特點,可以分為單擴散和雙擴散。
單擴散是抗原抗體中一種成分擴散,而雙擴散則是兩種成分在凝膠內彼此都擴散。下麵主要介紹雙擴散:用 1 %瓊脂澆成厚 2 -3mm 的凝膠板,在其上按一定圖形打圓孔或長方形槽,在相鄰孔 ( 槽 ) 內滴加抗原和抗體,在飽合濕度下,擴散數日,觀察沉澱帶。如圖所示,每個抗原與抗血清反應生成的沉澱弧融合,表明上麵兩個孔中的抗原是相同的;在 B 中,形成兩條交叉的沉澱帶,表明上麵兩孔中的抗原不相同;在 C 中,兩個抗原有相同的部分,但有部分差別,且主要抗原可幹擾次要抗原的擴散,形成不完全融合的沉澱帶,並向次要抗原方向形成一個交叉角;在 D 中的情況則表明 ab 抗原孔中含有兩個抗原,其中一個抗原與右邊抗原孔中的抗原成分相同,而另一個抗原成分是獨立的,即 ab 孔中的抗原成分比 a 孔中抗原成分複雜。雙擴散可用來鑒定未知樣品的組分,比較不同樣品的抗原性。根據擴散距離測定抗原的含量以及檢測血清中各種免疫球蛋白、甲胎蛋白、 HBsAg 等。但此法敏感性不高,且需時較長。
4 .免疫電泳
將瓊脂雙擴散與瓊脂電泳技術相結合的方法。待檢樣品 ( 含複合抗原 ) 先在瓊脂凝膠板上電泳,將抗原的各個組分在板上初步分開,然後再在點樣孔一側或兩側打槽,加入抗血清,進行雙向雙擴散。電泳遷移率相近而不能分開的抗原物質,又可按擴散係數不同形成不同的沉澱帶,從而進一步加強了對複合抗原組分的分辨能力。
免疫電泳敏感性高,特異性強,近年來在生物學、生物化學、微生物學、免疫學及臨床醫學等領域中廣泛應用。可用來進行抗原與抗體成分的研究、生物製品純度分析、甲胎蛋白和肝炎協同抗原 (HAA) 的診斷等,並在此基礎上又發展成為對流免疫電泳和火箭免疫電泳等。
( 三 ) 免疫熒光技術
抗體與某些特定的熒光物質結合而成為熒光標記抗體,仍能特異性地結合抗原成為熒光標記的抗體抗原複合物,在熒光顯微鏡下可被觀察到。熒光素與抗體結合能偵察出抗原所在部位,故可用來進行抗原的定位或定性測定。
( 四 ) 放射免疫測定法
是將放射性同位素的靈敏性和免疫學抗原抗體反應的特異性結合起來的一種技術。此法是一種定量分析方法,能檢測生物體液中的微量免疫活性物質,具有靈敏、特異、精密、準確和快速等特點。
( 五 ) 補體參與的抗原抗體反應
這是一種有補體參與,並以綿羊紅細胞和溶血素作指示係統的、靈敏度很高的抗原抗體反應。
其原理:①補體可與任何抗原抗體的複合物相結合;②指示係統如遇補體後就會出現明顯的溶血反應。
反應過程:先將被檢係統的抗原、抗體和補體加在一起, 37 ℃水浴 30min 或 4 ℃冰箱過夜,然後加入紅細胞和溶血素,繼續作用一段時間後觀察結果。若不發生溶血,即判為補體結合反應陽性,表示被檢係統中的抗原和抗體發生了特異性結合,.並結合了補體。若發生了溶血,則為補體結合反應陰性,表示被檢係統中抗原、抗體末結合不是特異的,末激活補體,所以當加入指示係統後,在綿羊紅細和溶血素結合後,激活了補體,發生了溶血。本反應為嚴格的定量試驗,除待檢抗原 ( 或抗體 ) 外,其餘成分均需事先滴定,以定量參加反應,其敏感性和特異性均較高,常用於診斷病毒性疾病。
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