杂交瘤技术的实验原理
单克隆抗体制备的杂交瘤技术
单克隆抗体制备的杂交瘤技术XXX,YYY,ZZZ(版权所有，仅限个人)一、实验目的：1.掌握杂交瘤技术的基本原理和基本操作方法。
2.能运用杂交瘤技术来制备自己的单克隆抗体。
二、实验原理：（一）动物免疫动物体内的B淋巴细胞在特定外来抗原的刺激下，可以大量增殖变成浆细胞以分泌针对于该抗原的抗体。
脾内不同的B淋巴细胞克隆可分泌针对不同抗原的抗体。
当受到特定外来抗原刺激时，相应的B淋巴细胞克隆便大量增殖以分泌相应的特异性抗体。
动物免疫的作用就是用特定外为抗原对动物进行一次或多次免疫，以刺激能分泌针对于该抗原抗体的B淋巴细胞大量增殖，从而得到大量产生专一的B淋巴细胞。
（二）细胞融合B淋巴细胞受外来抗原刺激后可以分泌抗体，但它在体外存活很短时间(最多两周)后即死亡；而骨髓瘤细胞不分泌任何免疫球蛋白，却能在体外长期存活。
如果能将这两种细胞的特性结合起来，我们就能得到既能分泌抗体又能在体外长期存活的细胞。
脾脏是动物体内B淋巴细胞集中的最大免疫器官,取出脾细胞(B淋巴细胞)和骨髓瘤细胞融合后，能产生五种细胞类型；未融合的脾细胞和骨髓瘤细胞,自身融合的脾细胞和骨髓瘤细胞，以及脾细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞。
其中杂交瘤才是我们需要的，因此就要设法将此杂交瘤细胞从上述细胞混合液中挑选出来。
（三）杂交瘤细胞的筛选在细胞融合后，要从上述五种细胞中筛选出杂交瘤细胞，一般使用HAT培养进行筛选，HAT养基中含有次黄嘌呤(H)、氨基喋呤(A)和胸腺嘧啶(T)三种成分。
细胞的DNA合成有内源性途径(主要途径)和外源性途径(旁路途径)两种方式。
内源性途径就是利用谷氨酰胺或单磷酸尿苷酸在二氢叶酸还原酶的催化下来合成DNA；而外源性途径则是利用次黄嘌呤或胸腺嘧啶在次嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(Hypoxanthine guznine phosphoribosyl transferase,HGPRT)或胸腺嘧啶激酶(thymidine kinase,TK)的催化下来补救合成DNA，HAT培养基中氯基喋呤是二氢叶酸还原酶的抑制剂，能有效地阻断DNA合成的内源性途径。
杂交瘤技术的实验原理
融合方法
通过物理或化学方法诱导 细胞融合，如电融合、聚 乙二醇等。
融合率
确保高融合率，以获得足 够数量的杂交瘤细胞。
抗体生成原理
通过筛选获得高亲和力的 特异性抗体。
产生的抗体可以是IgG、 IgM等不同类别。
杂交瘤细胞在适宜的条件 下产生特异性抗体。
抗体产生
抗体亲和力 抗体类别
抗体筛选原理
筛选方法
生物标志物发现
利用杂交瘤技术可以发现新的生物标志物，有助于深入了解生物学过程和疾病 发病机制。
THANK YOU
05
杂交瘤技术的应用前景与展望
杂交瘤技术在疾病诊断和治疗中的应用
肿瘤标志物检测
利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体可以用于肿瘤标志物的检测，有助于肿瘤的早期发现和诊断。
免疫治疗
杂交瘤技术制备的单克隆抗体可以用于肿瘤的免疫治疗，通过与免疫细胞结合，激活免疫系统对肿瘤细胞的攻击。
杂交瘤技术在疫苗研发中的应用
1980年代
1990年代至今
随着基因工程技术的发展，出现了多 种改进的杂交瘤技术，如基因敲除、 转基因动物模型等，进一步拓展了杂 交瘤技术的应用范围。
杂交瘤技术开始应用于临床诊断和生 物治疗领域，成为单克隆抗体产业化 的基础。
02
杂交瘤技术的实验原理
细胞融合原理
01
02
03
细胞融合
将免疫细胞与肿瘤细胞融 合，形成杂交瘤细胞。
杂交瘤技术的实验原理
目 录
• 杂交瘤技术概述 • 杂交瘤技术的实验原理 • 杂交瘤技术的实验步骤 • 杂交瘤技术的优缺点 • 杂交瘤技术的应用前景与展望
01
杂交瘤技术概述
定义与特点
定义
杂交瘤技术是一种将免疫系统的B细 胞和骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细 胞的技术。
杂交瘤技术的基本原理
杂交瘤技术的基本原理
杂交瘤技术是一种常用的遗传学实验方法，用于研究基因的功能和调控。
其基本原理是将两个不同品系或物种的细胞或组织相互融合，生成杂交细胞或杂交瘤。
这些杂交细胞或瘤细胞会融合两个品系或物种的基因信息，同时保留着两个母细胞的细胞器和细胞质基因。
杂交瘤技术的基本步骤如下：
1.选择母细胞：选择具有所需特性的两个不同来源的细胞或组织作为杂交的母细胞。
一般选择一个无能力生长但含有所需基因的细胞（称为donor细胞）和一个能够快速增殖但缺乏所需基因的细胞（称为host细胞）。
2.处理细胞：将两个细胞进行特定处理，使其融合在一起。
一种常用的方法是使用化学物质（如聚乙二醇）或电脉冲来增加细胞融合的效率。
3.筛选和培养：将融合后的细胞进行筛选，通常是通过添加相应抗生素或培养基来筛选并培养合适的杂交细胞或杂交瘤。
4.分离纯化：通过稀释法或细胞克隆等方法，将杂交瘤细胞分离并纯化，以获得纯的杂交细胞系或杂交瘤。
杂交瘤技术的应用非常广泛，主要用于以下方面：
1.产生单克隆抗体：通过杂交瘤技术，可以融合具有所需抗体的B细胞与快速增殖的癌细胞，得到能够大规模产生特定抗体的杂交瘤细胞系。
2.研究基因功能：将疾病相关的基因或调控元件与高增殖性的癌细胞融合，可以研究相关基因的功能及其在疾病中的作用机制。
3.生产重组蛋白：将所需基因与杂交瘤细胞融合，可以实现大规模生产特定蛋白质，并用于医药和生物工程领域。
总之，杂交瘤技术是一种有效的遗传学实验方法，通过细胞融合的方式结合两种细胞的特性，用于研究基因功能、产生单克隆抗体和生产重组蛋白等多个领域。
杂交瘤细胞筛选原理
杂交瘤细胞筛选原理
杂交瘤细胞筛选原理是一种常用的实验方法，用于筛选具有特定功能的细胞株。
其基本原理是将转录有特定功能的基因（例如抗体基因）与癌细胞融合形成杂交瘤细胞，通过筛选和鉴定，最终得到具有所需功能的细胞株。
具体步骤如下：
1. 提取源细胞：从目标细胞（例如淋巴细胞）中提取RNA，
并提取通过免疫化学等方法获得的抗体。
2. 合成cDNA：使用逆转录酶将RNA转录成相应的cDNA，
得到基因的mRNA序列。
3. 构建DNA片段：将合成的cDNA与表达载体连接，构建一
个含有抗体基因的DNA片段。
4. 转染杂交瘤细胞：将构建的DNA片段转染至癌细胞中，使
之融合形成杂交瘤细胞。
5. 筛选与鉴定：在适当的培养条件下，对杂交瘤细胞进行筛选和鉴定，通常会使用抗体特异性分析、流式细胞术等方法。
6. 克隆化：从筛选并鉴定出具有所需功能的杂交瘤细胞中选择单个细胞克隆并扩大培养。
7. 检测功能：对所得的单克隆细胞株进行进一步的功能检测，
以确认其具备所需的功能。
通过以上步骤，可以筛选出具有特定功能的杂交瘤细胞株，常用于生产大量的抗体或进行其他特定功能的研究。
杂交瘤细胞筛选实验报告
一、实验目的本实验旨在通过细胞融合技术，获得具有无限增殖能力和特异性抗体分泌能力的杂交瘤细胞。
通过筛选和克隆化，最终获得纯化的单克隆抗体。
二、实验原理杂交瘤细胞筛选技术是利用细胞融合技术，将小鼠的骨髓瘤细胞与分泌某种抗体的淋巴细胞融合，形成杂交瘤细胞。
杂交瘤细胞具有肿瘤细胞无限增殖的特性，同时保留淋巴细胞分泌特异性抗体的能力。
通过筛选和克隆化，获得纯化的单克隆抗体。
三、实验材料1. 试剂：聚乙二醇（PEG）、HAT培养基、抗原、酶联免疫吸附剂（ELISA）、辣根过氧化物酶标记羊抗鼠lgG抗体、包被液、脱脂奶粉、洗涤液、底物显色液、终止液等。
2. 仪器：倒置显微镜、细胞培养箱、超净工作台、冰箱、酶标仪、微量移液器、恒温箱、96孔板等。
3. 实验动物：小鼠。
四、实验步骤1. 细胞融合：将骨髓瘤细胞和分泌某种抗体的淋巴细胞按照一定比例混合，加入PEG诱导细胞融合。
2. 细胞培养：将融合后的细胞接种于含有HAT培养基的培养瓶中，在细胞培养箱中培养。
3. 细胞筛选：经过1-2周的培养，筛选出能够存活并无限增殖的杂交瘤细胞。
4. 特异性抗体筛选：采用ELISA方法，将抗原固相在微孔板上，将杂交瘤细胞培养上清加入微孔板中，检测抗体与抗原的结合情况。
5. 克隆化：将筛选出的阳性杂交瘤细胞进行克隆化，确保获得纯化的单克隆抗体。
6. 阳性杂交瘤细胞筛选：利用间接ELISA方法，检测克隆化后的杂交瘤细胞是否产生特异性抗体。
五、实验结果1. 细胞融合：成功将骨髓瘤细胞和分泌某种抗体的淋巴细胞融合。
2. 细胞培养：在HAT培养基中，杂交瘤细胞能够存活并无限增殖。
3. 细胞筛选：经过筛选，获得能够存活并无限增殖的杂交瘤细胞。
4. 特异性抗体筛选：ELISA结果显示，部分杂交瘤细胞能够产生特异性抗体。
5. 克隆化：对筛选出的阳性杂交瘤细胞进行克隆化，获得纯化的单克隆抗体。
6. 阳性杂交瘤细胞筛选：间接ELISA结果显示，克隆化后的杂交瘤细胞均能产生特异性抗体。
利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本原理
利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本原理一、引言单克隆抗体（Monoclonal Antibody，mAb）是由单一B细胞克隆产生的抗体，具有高度特异性和亲和力。
其制备方法主要有杂交瘤技术、酶联免疫吸附试验法（ELISA）、荧光激发技术等。
其中，杂交瘤技术是制备单克隆抗体最重要的方法之一。
二、杂交瘤技术基本原理1. B细胞与肿瘤细胞的融合杂交瘤技术的基本原理是将体内产生的特异性抗体B细胞与无限增殖能力的肿瘤细胞进行融合，形成可分泌大量同种特异性抗体的杂交瘤细胞。
在此过程中，B细胞提供了高度特异性的抗体基因组，而肿瘤细胞提供了无限增殖能力。
2. 杂交瘤细胞筛选和分离将获得的杂交瘤细胞进行筛选和分离，以获取单一同种特异性抗体产生的杂交瘤细胞株。
这里需要注意的是，筛选和分离的条件需要严格控制，以确保所得到的单克隆抗体具有高度特异性和亲和力。
3. 单克隆抗体的大规模制备通过对单克隆抗体杂交瘤细胞株进行培养和扩增，可以大规模制备单克隆抗体。
此过程中需要注意对培养条件、生长因子、营养物质等进行优化，以提高单克隆抗体的产量和质量。
三、杂交瘤技术的优点1. 高度特异性和亲和力通过杂交瘤技术制备的单克隆抗体具有高度特异性和亲和力，可以用于检测、诊断、治疗等领域。
2. 无限复制能力杂交瘤细胞具有无限复制能力，可以大规模制备同种特异性抗体。
3. 可重复性好由于单一B细胞产生的同种特异性抗体都是完全相同的，因此通过杂交瘤技术制备出来的单克隆抗体具有良好的可重复性。
四、杂交瘤技术存在的问题及解决方法1. 杂交瘤细胞的稳定性杂交瘤细胞的稳定性对于单克隆抗体的制备至关重要。
为了提高杂交瘤细胞的稳定性，可以采用多种方法，如对培养条件进行优化、添加生长因子等。
2. 克隆选择在杂交瘤技术中，克隆选择是一个非常重要的环节。
为了确保所得到的单克隆抗体具有高度特异性和亲和力，需要对杂交瘤细胞进行筛选和分离。
这里需要注意的是，筛选和分离的条件需要严格控制。
医学检验技术：杂交瘤技术的基本原理
医学检验技术：杂交瘤技术的基本原理
杂交瘤技术是事业单位考试免疫学检验的一个重要的部分，大家对于杂交瘤技术比较熟悉可能还是因为在高中的生物大家就有接触过这一部分，学起来也不那么吃力了。
杂交瘤技术的原理是使免疫的小鼠脾细胞与具有体外长期繁殖能力的小鼠骨髓瘤细胞融为一体，成为杂交瘤细胞，最终获得既能产生所需单克隆抗体，又能长期繁殖的杂交瘤细胞系。
将这种杂交瘤细胞扩大培养,接种于小鼠腹腔,在小鼠腹腔积液中即可得到高效价的单克隆抗体。
技术本身包括两种亲本细胞的选择与制备，细胞融合，杂交瘤细胞的筛选与克隆化。
(一)小鼠骨髓瘤细胞
细胞株稳定，易于传代培养
细胞株自身不会产生免疫球蛋白或细胞因子
该细胞是次黄嘌呤磷酸核酸核糖转化酶(HGPRT)的缺陷株
(二)免疫脾细胞
免疫用抗原尽量提高其纯度和活性，免疫途径多用腹腔内或皮内多点注射法
如为珍贵微量抗原，可用脾脏内直接注射法进行免疫
(三)细胞融合
PEG(聚乙二醇)可能导致细胞膜上脂类物质的物理结构重排，使细胞膜容易打开而有助于细胞融合。
(四)杂交瘤细胞的选择性培养
HAT培养液，是在基础细胞培养液内添加次黄嘌呤、甲氨蝶呤和胸腺嘧啶核苷
1.脾细胞(指B细胞)在一般培养基中不能生长繁殖
2.骨髓瘤细胞
因缺乏HGPRT而合成DNA，骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能增殖而死亡
3.杂交瘤细胞
由骨髓瘤细胞和脾细胞融合形成的杂交瘤细胞
由于与脾细胞融合，可获得其HGPRT，可以合成DNA。
因此，杂交瘤细胞在选择性培养得以生存而被筛选出来。
利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本原理
利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本原理介绍在生物医学研究和临床诊断中，单克隆抗体作为一种重要的实验工具和治疗药物被广泛应用。
其中，利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体具有高特异性和高亲和力的特点，成为研究人员的首选。
本文将介绍利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本原理。
杂交瘤技术概述杂交瘤技术是一种将体外培养的B细胞（淋巴细胞瘤）与骨髓瘤细胞融合，从而形成能够长期生长并分泌抗体的细胞株的方法。
这种技术利用了淋巴细胞瘤的抗体产生能力和骨髓瘤细胞的无限生长能力，使得细胞株能够持续产生具有特定结构和功能的单克隆抗体。
杂交瘤技术的步骤利用杂交瘤技术制备单克隆抗体一般包括以下几个步骤：1. 免疫原注射首先，在动物体内注射免疫原，激发机体产生特异性抗体。
免疫原可以是蛋白质、多肽、糖类、脂质等。
免疫原的选择要根据研究目的和所需抗体的特异性来确定。
2. B细胞提取从动物体内采集淋巴组织，提取出具有特异性抗体的B细胞。
B细胞是产生抗体的主要细胞类型，其具有表面上能与抗原结合的B细胞受体（BCR）。
3. 骨髓瘤细胞准备获得与B细胞体表BCR相对应的骨髓瘤细胞株。
骨髓瘤是一种恶性浆细胞增生性疾病，该病的细胞具有无限生长的能力。
4. 细胞融合将提取的B细胞与骨髓瘤细胞进行体外融合，形成杂交瘤细胞。
融合细胞的过程一般利用聚乙二醇（PEG）或电脉冲等方法实现。
5. 杂交瘤细胞筛选将杂交瘤细胞进行培养，并添加合适的选择性培养基，筛选出能够分泌特异性抗体的单个细胞克隆。
6. 单克隆抗体制备从筛选出的单个细胞克隆中，取出细胞进行进一步培养和扩增。
细胞培养过程中，单克隆细胞会不断分裂和分泌抗体，从而得到大量的单克隆抗体。
制备单克隆抗体的原理利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的原理主要基于两个关键特性：1. B细胞多样性B细胞具有多样的B细胞受体，这使得它们能够识别和结合各种不同的抗原。
当机体暴露于免疫原时，B细胞会通过BCR与特异性抗原结合，并启动免疫反应。
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正常培养基
三、抗体的检测
常用方法：
要求：
简便、快速、敏感; 在短时间内能检测大量样品
酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 间接免疫荧光法(Indirect immunofluorescence, IFA) 放射免疫法(ioimmunoassay, RIA) 双相扩散法
五、大规模培养——批量生产单克隆抗体
常用的大规模培养方法：
动物接种法 转瓶培养法 细胞培养罐法
动物免疫 BALB/c
X抗原
B淋巴细胞 瘤的突变株
培养上清中X抗体的检测 克隆化培养
分泌X抗体 B淋巴细胞
培养数天后细胞死亡
骨髓瘤细胞 无限生长细胞
细胞融合 混合细胞的HAT筛选)
单克隆杂交瘤细胞培养上清中X抗体的检测 杂交瘤细胞可持续分泌单克隆抗体
H
次嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 ( HGPRT )
外源性途径(旁路途径)
谷氨酰胺 or 单磷酸尿苷酸
二氢叶酸还原酶
A
内源性途径(主要途径)
T
外源性途径(旁路途径)
胸腺嘧啶激酶 ( TK )
(Thymidine kinase)
DNA
B淋巴细胞： HGPRT+， TK+ 骨髓瘤细胞： HGPRT-， TK-
单克隆抗体(monoclonal antibody, MAb)
由单一克隆的杂交瘤细胞分泌的抗体，只针对 于一个抗原决定簇——单克隆抗体(monoclonal antibody, MAb)
单克隆抗体优点：
• 高度纯一 • 高度专一
应用：
疾病的论断和治疗(生物导弹) 生物大分子的鉴定、定位和分离纯化 细胞器的鉴定、定位和分离 特定细胞或病毒的鉴定、定位和分离
存活 死亡
二、杂交瘤技术的操作流程
1. 动物免疫：
特定目标抗原
免疫
动物
刺激
脾脏中B淋巴细胞
目的： 在细胞融合后获 得尽可能多的分 泌针对于该目标 抗原的特异性抗 体的杂交瘤细胞.
能分泌针对于该抗 原的特异性抗体
B淋巴细胞大量增殖
常用免疫方法：
☺常规免疫法 “稳妥；优势克隆” ☺脾内一次性免疫法 “省时；省抗原” ☺短程免疫法 “省时” ☺体外免疫法 “操作繁琐”
1984年Nobel医学奖
3. 杂交瘤细胞的筛选 ：
脾细胞 (B淋巴细胞)
骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞 脾细胞/脾细胞 骨髓瘤细胞/ 骨髓瘤细胞
脾细胞
骨髓瘤细胞
筛选出 不能长期存活
不能长期存活
HAT培养基筛选
H, 次黄嘌呤; A, 氨基喋呤; T, 胸腺嘧啶
(Hypoxanthine guznine phosphoribosyl transferase)
免疫途径： 皮下注射 腹腔注射 静脉注射
常规免疫法：
第1次免疫：抗原+福氏完全佐剂 (皮下注射) 第2次免疫：抗原+福氏不完全佐剂 (皮下注射)
第3次免疫：抗原+不加佐剂 (皮下注射或静脉注射) 第4次免疫：抗原+不加佐剂 (静脉注射)
二、细胞融合及HAT筛选
1、细胞融合方法：
病毒介导的细胞融合 PEG介导细胞融合 电激融合
酶联免疫吸附法(ELISA)
技术原理：
有色产物
酶标仪检测
底物 酶
第2抗体 第1抗体 待检杂交瘤培养上清液 抗原
四、克隆化
常用克隆化方法：
有限稀释法
80个细胞/96孔 饲养细胞(feeder cells)
软琼脂平板法
显微操作法
ELISA法检测单克隆杂交瘤细胞的培养上清， 选出分泌特异性抗体的阳性孔，所分泌抗体即为 单克隆抗体。
细胞悬液的制备与融合
(1) 脾细胞悬液的制备：最后一次免疫后第3天制备 (2) 骨髓瘤细胞悬液的制备：于对数生长期制备 (3) 细胞融合：50%PEG(1000~4000), pH8.0, 38oC, 1min
2、HAT培养基的筛选
融合后细胞混合液
HAT培养基
2 weeks later
HT培养基
只有杂交瘤细胞可长期存活下来 分泌 X抗体
规模化培养 获得大量单克隆抗体
杂交瘤技术操作流程图解
抗体纯化
洗脱液
亲 合 层 析 原 理 图 解
支持物 被分离物的抗体
被分离物质
其它物质
骨髓瘤细胞 (myeloma cells):
恶性增殖的转化细胞，只要营养条件适合可 永远分裂和存活——长命细胞。
经筛选与驯化，现已建立多种骨髓瘤细胞 株——没有抗体分泌物。
2. 细胞融合技术：
分泌抗体 短命 脾细胞 (B淋巴细胞)
长命 不分泌抗体
骨髓瘤细胞
分泌抗体 长命 杂交瘤细胞
Köhler和Milstein, 1975
杂交瘤技术制备单克隆 抗体的实验原理
一、杂交瘤技术产生的3个技术关键
1. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的特性：
B淋巴细胞(B lymphocytes)： 接受抗原刺激后，能分泌针对该抗原的特异性
抗体，在体液免疫中具有重要功能。 B淋巴细胞本身是一种终末分化细胞，通常不再
进行细胞分裂，存活一段时间后便会死亡——短命 细胞