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1、,临床免疫学检验教研室 L,免疫学检验是研究免疫学技术及其在医学领域中应用的一门学科,免疫学技术起源于检测病原微生物菌体抗原及其抗体的血清学诊断 年Widal首先利用伤寒病人的血清与伤寒杆菌发生特异性凝集来诊断伤寒病,Antigen-antibody reaction in vitro,1.Principle of Ag-Ab reaction 2.Characteristics of Ag-Ab reaction 3.Influencing factors of Ag-Ab reaction 4.Types of Ag-Ab reaction 5. Glossary 广医检验系 徐霞,Pri
2、nciple of Ag-Ab Reaction,第一节 抗原抗体反应原理,Ag表位和Ab超变区分子间的结构互补性和亲和性 第一阶段为特异性结合阶段，快 第二阶段为可见反应阶段，慢,基本条件： 结合力 亲和性 亲水胶体转 化为疏水胶体,抗原和抗体的结合是互补性的特异性结合 非共价键结合(Non-covalent Bonds) 弱的结合力,极短距离内才发生效应,一、抗原抗体结合力,一、抗原抗体结合力,1静电引力 (electrostatic force) 2范德华引力(Van der Waals force) 3氢键结合力(hydrogen bonding force) 4疏水作用力(hydro
3、phobic force),静电引力（库伦引力）,（electrostatic forces） （coulombic forces）,概念：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。,引力的大小与两个相互作用基团间的距 离的平方成反比,范德华引力（Van der Waals forces）,概念：抗原和抗体相互接近时，由于分子的 极化作用而出现的引力。,能量小于静电引力。,概念：供氢体上的氢原子与受氢体原子 间的引力。,氢键结合力(hydregen bond forces),供氢体：羧基、氨基和羟基,受氢体：羧基氧、羧基碳和肽键氧等,能的大小取决于氢键的方向：氢键具有高度 的
4、方向性。,氢键结合力较范德华引力强。,疏水作用力(hydrophobic force),概念：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。,抗原决定簇与抗体上的结合点靠近，互相间 正、负极性消失，亲水层立即失去。,此力在抗原抗体反应中的结合是很重要的。,提供的作用力最大,约占总结合力的50%,抗原抗体结合力示意图,抗原,抗体,氢键结合力,O N,O N,H H,静电引力,- -,+ +,范德华力,- +,+ -,+ -,- +,疏水作用力,排斥的水,抗原抗体结合反应的重要条件是抗原抗体之间特定部位的空间结构必须相互吻合，具有互补性； 其次，抗原决定簇与抗体超变区必须紧密接
5、触，才能有足够的结合力使抗原抗体分子结合在一起。,二、抗原抗体亲和性和亲和力,亲和性 （affinity） 是抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原表位之间相互适应而存在的引力，是抗原抗体之间固有的结合力。,亲和常数,亲和性用平衡常数K表示 K值越大，亲和性越高；亲和性越高，与抗原结合越牢。,亲和力,亲和力（avidity）指抗体结合部位与抗原表位之间结合的强度，与抗体结合价直接相关（多价优势）,血清学反应条件下，抗原抗体均带负电荷，使极化的水分子在其周围形成水化层，成为亲水胶体,三、亲水胶体转化为疏水胶体,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
6、面积减少，由亲水胶体转化为疏水胶体。,在电解质作用下，各疏水胶体之间靠拢，形成可见的抗原抗体复合物。,亲水胶体转化为疏水胶体示意图,亲水胶体,疏水胶体,转化,NaCl,可见反应,第二节 抗原抗体反应的特点,*1.特异性 *2.比例性 *3.可逆性,一、 特异性（specificity）,*概念：抗原分子，只能与由它刺激所产生的抗 体结合而起反应的专一性能。,一、 特异性,*决定因素：由抗原决定簇和抗体分子超变区之 间空间结构的互补性决定的。 抗体分子N端可变区形成3nm1.5nm0.7nm的槽沟，只有与其空间结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入。,抗体的结构,抗原抗体互补性结合,特异性示意图,两
7、种不同的抗原物质具有部分相同或类似结构的抗原表位，则可与彼此相应的抗体反应，为交叉反应,Cross-Reaction,A,B,C,D,anti-A,anti-B,anti-C,anti-D,Immunize,Immunogen,Cross-reactive antigen,A,E,F,G,A,B,C,D,Reactivity with rabbit antiserum,*最适比(optimal ratio)或等价点(equivzlence point) 最迅速出现沉淀时的抗原抗体的浓度 比或量比。,二、比例性（proportionality）,等价带(equivalencezone)抗原与抗体
8、分子比 例合适的范围。,带现象：Ag与Ab比例不适而不出现可见反应。 * 前带(prozone) 抗体过量时。 * 后代(postzone) 抗原过量时。,Ab,Ag,定,量,的,抗,体,递,增,的,抗,原,出现沉淀量最多的管为最适比例管,Marrack网格学说(lattic theory),比例性示意图,抗体过量,比例合适,抗原的量,抗原过量,抗体沉淀的量,前带,等价带,后带,三、可逆性（reversibility),概念：是指抗原与抗体结合成复合物后，在 一定条件下可解离为游离抗原与抗体的特性。,解离后抗原抗体仍保持原有特性。 解离因素：一是抗体对应抗原的亲和力； 二是环境因素（pH、离子
9、强度等) 对复合物的影响,第三节 抗原抗体反应影响因素,一、反应物自身因素 *抗原：1.理化特性 2.Ag决定簇数量 3.Ag决定簇种类 *抗体：1.来源 2.特异性与亲和力 3.浓度,二、环境条件： *电解质：0.85%NaCl *酸碱度：pH69 *温度：1540,*对照的设置： 阳性对照 阴性对照 空白对照 标准品对照,第四节 抗原抗体反应类型,1.沉淀反应 2.凝集反应 3.补体参与的反应 4.中和反应 5.免疫标记,表,抗原抗体反应的基本类 型 表 反应类型 实验技术 检测方法 敏感度,沉淀反应 液相沉淀试验 观察沉淀、检测浊度 +，+ 琼脂凝胶扩散 观察扫描沉淀线或环 + 凝胶电泳
10、技术 或峰或弧 +,补体参与反应 补体溶血试验 以裸眼或光电比色仪 + 补体结合试验 观察测定溶血现象 +,免疫标记技术 荧光免疫技术 检测荧光现象 + 放射免疫技术 检测放射性 + 酶标免疫技术 检测酶底物显色 + 发光免疫技术 测定发光强度 + 生物素-亲合素技术 结合其它标记技术 + 金标免疫技术 检测金颗粒沉淀 +,凝集反应 直接凝集试验 用裸眼、放大镜或显 + 间接凝集试验 微镜观察红细胞或胶 + 凝集抑制试验 乳等颗粒和各种凝集 + 协同凝集试验 现象 + 抗球蛋白试验 +,中和反应 病毒中和试验 病毒感染性丧失 + 毒素中和试验 外毒素毒性丢失 +,Affinity The st
11、rength of reaction between antibody and antigen at a single antigenic site. Affinity constant Describes the binding interaction between antibody and antigen. Also known as association or equilibrium constant. Antibody An immunoglobulin capable of specific combination with the antigen that caused its production in a susceptible animal. Antigen Any substance foreign to the body that elicits a specific immune response.,