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

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

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

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

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

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

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

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。
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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